Сердечная активность мидий Mytilus edulis L. разных возрастов при изменении температуры

Игорь Николаевич Бахмет, Дмитрий Анатольевич Екимов, Igor Bakhmet, Dmitry Ekimov

Аннотация


В работе впервые оценен адаптивный потенциал мидий Mytilus edulis L. разного возраста к изменению температуры с применением метода регистрации сердечной активности животных. Показано, что мидии с размером раковины 40–50 мм (возраст 6+) имеют возможность адаптироваться к более высоким температурам по сравнению с молодыми и более возрастными моллюсками. Дисперсия показателей частоты сердечных сокращений (ЧСС) при достижении критических температур падает в размерном ряду мидий от 10 до 70 мм. Степень падения ЧСС при критических температурах была более выраженной у молодых (2+ – 5+) и старых (7+ –9+) животных по сравнению с 5–6-летними моллюсками. Результаты проведенной работы позволяют предположить, что наибольшей возможностью адаптации к изменению температуры обладают именно вышеуказанные мидии. Кроме того, экспериментально доказана адекватность использования методики дистантной регистрации сердечной ритмики моллюсков при оценке адаптивного потенциала моллюсков к температурным изменениям.


Ключевые слова


сердечная активность; температурное воздействие; возраст; ЧСС; мидия

Полный текст:

PDF

Литература


Бабков А.И., Кулаковский Э.Е., Кунин Б.Л. Гидрологический режим некоторых районов губы Чупа Белого моря в связи с их использованием для марикультуры мидий // В сб. научн. тр.: «Экологические исследования перспективных объектов марикультуры в Белом море». АН СССР, ЗИН. Л. 1985. С. 4-8.

Ивлева И.В. Температура среды и скорость энергетического обмена у водных животных / Киев – Наук. Думка, 1981. 232 с.

Bakhmet I.N., Berger V.Ja., Khalaman V.V. The effect of salinity changes on the heart rate of Mytilus edulis specimens from different ecological zones // J. Exp. Mar. Biol. Ecol. 2005. Vol. 318, Is. 2. P. 121-126. https://doi.org/10.1016/j.jembe.2004.11.023

Bakhmet I.N., Sazhin A., Maximovich N., Ekimov D. In situ long-term monitoring of cardiac activity of two bivalve species from the White Sea, the blue mussel Mytilus edulis and horse mussel Modiolus modiolus // J. Mar. Biol. Assoc. UK. 2018. Vol. 99, Is. 4. P. 833-840. https://doi.org/10.1017/S0025315418000681

Bayne B. The responses of three species of bivalve mollusc to declining oxygen tension at reduced salinity // Comp Biochem Physiol A. 1973. Vol. 45(3). P. 793-806. https://doi.org/10.1016/0300-9629(73)90082-0

Bayne, B. L., Thornpson R.J., Widdows J. Physiology I. / In: B. L. Bayne, editor. Marine mussels. Their ecology and physiology. Cambridge: Cambridge University Press. 1976. P. 121–206.

Braby C.E., Somero G.N. Following the heart: temperature and salinity effects on heart rate in native and invasive species of blue mussels (genus Mytilus) // J. Exp. Biol. 2006. Vol. 209. P. 2554-2566. https://doi.org/10.1242/jeb.02259

Depledge M.H., Andersen B.B. A computer-aided physiological monitoring system for continuous, long-term recording of cardiac activity in selected invertebrates // Comp. Biochem. Physiol. 1990. Vol. 96, P. 474-477. http://dx.doi.org/10.1016/0300-9629(90)90664-E

Eliason E.J., Clark T.D., Hague M.J., Hanson L.M., Gallagher Z.S., Jeffries K.M., Gale M.K., Patterson D.A., Hinch S.G., Farrell A.P. Differences in thermal tolerance among sockeye salmon populations // Science. 2011. Vol. 332. P. 109–112 DOI: 10.1126/science.1199158

Jankowsky H.-D. I. Body temperature and external temperature / In.: Precht H., Christophersen J., Hensel H., Larcher W. Temperature and Life. Springer-Verlag Berlin, Heidelbeg, New York, 1973. 293-301 pp.

Lesser M.P., Kruse V.A. Seasonal temperature compensation in the horse mussel, Modiolus modiolus: metabolic enzymes, oxidative stress and heat shock proteins. Comp. Biochem. Physiol. A. 2004. Vol. 137. P. 495–504. https://doi.org/10.1016/j.cbpb.2003.10.022

Marshall D.J., McQuaid C.D. Relationship between heart rate and oxygen consumption in the intertidal limpets Patella granularis and Siphonaria oculus // Comp. Biochem. Physiol. A. 1992. Vol. 103. P. 297-300. https://doi.org/10.1016/0300-9629(92)90583-C

Marshall D.J., McQuaid C.D. Effects of hypoxia and hyposalinity on the heart beat of the intertidal limpets Patella granularis (Prosobranchia) and Siphonaria capensis (Pulmonata) // Comp. Biochem. Physiol. A. 1993. Vol. 106, P. 65-68. https://doi.org/10.1016/0300-9629(93)90040-B

Masanja F., Yang K., Xu Y., He G., Liu X., Xu X., Xiaoyan J., Xin L., Mkuye R., Deng Y., Zhao L. Impacts of marine heat extremes on bivalves // Front. in Mar. Sci. 2023. Vol. 10. 1159261. DOI: 460 10.3389/fmars.2023.1159261 doi: 10.3389/fmars.2023.1159261

Pack K.E., Rius M., Mieszkowska N. Long-term environmental tolerance of the non-indigenous Pacific oyster to expected contemporary climate change conditions // Mar. Environ. Res. 2020. Vol. 164. 105226. https://doi.org/10.1016/j.marenvres.2020.105226

Santini G., Williams G. A., Chelazzi G. Assessment of factors affecting heart rate of the limpet Patella vulgata on the natural shore // Mar. Biol. 2000. Vol. 137, 2. P. 291-296. https://doi.org/10.1007/s002270000339

Segal E., Pamparathi K.R., James T.W. Rate of Activity as a Function of Intertidal Height within Populations of some Littoral Molluscs // Nature. 1953. Vol. 172. P. 1108–1109. https://doi.org/10.1038/1721108b0

Segal E. Acclimation in mollusks // Amer. Zoologist. 1961. Vol. 1, 2. P. 235-244.

Sokolova I.M., Frederich M., Bagwe R., Lannig G., Sukhotin A.A. Energy homeostasis as an integrative tool for assessing limits of environmental stress tolerance in aquatic invertebrates. Mar. Environ. Res. 2012. Vol. 79. P. 1-15 DOI: 10.1016/j.marenvres.2012.04.003

Somero G.N. Linking biogeography to physiology: evolutionary and acclimatory adjustments of thermal limits // Front Zool. 2005. Vol. 2. https://doi.org/10.1186/1742-9994-2-1

Stillman J., Somero G. Adaptation to temperature stress and aerial exposure in congeneric species of intertidal porcelain crabs (genus Petrolisthes): correlation of physiology, biochemistry and morphology with vertical distribution // J. Exp. Biol. 1996. Vol. 199. P. 1845-1855. https://doi.org/10.1242/jeb.199.8.1845

Sukhotin A.A., Lajus D.L., Lesin P.A. Influence of age and size on pumping activity and stress resistance in the marine bivalve Mytilus edulis L. // J. Exp. Mar. Biol. Ecol. 2003. Vol. 284, 1-2. P. 129–144. https://doi.org/10.1016/S0022-0981(02)00497-5

Widdows J., Bayne B.L. Temperature acclimation of Mytilus edulis with reference to its energy budget // J. Mar. Biol. Ass. U.K. 1971. Vol. 51. P. 827-843. DOI:10.1017/S0025315400018002

Widdows J. Effect of temperature and food on the heart beat, ventilation rate and oxygen uptake of Mytilus edulis // Mar. Biol. Vol. 20. P. 269±276. https://doi.org/10.1007/BF00354270

Zittier Z.M.C, Bock C., Lannig G., Pörtner H.O. Impact of ocean acidification on thermal tolerance and acid–base regulation of Mytilus edulis (L.) from the North Sea // J. Exp. Mar. Biol. Ecol. 2015. Vol. 473. P. 16–25. https://doi.org/10.1016/j.jembe.2015.08.001

References

Babkov A.I., Kulakowski E.Yj., Kunin B.L. The hydrological regime of some areas of the Chupa Bay of the White Sea in connection with their use for mussel mariculture. V sb. nauchn. tr.:”Ekologicheskie issledovaniya perspektivnyh ob’ektov maricultury v Belom more” AN SSSR, ZIN. L. = In the collection of scientific w.: "Ecological studies of promising mariculture facilities in the White Sea". AS USSR, L. 1985. S. 4-8. (In Russ.)

Ivleva I.V. The temperature of the environment and the rate of energy metabolism in aquatic animals / Kiev – Nauk. Dumka, 1981. 232 p. (In Russ.)




DOI: http://dx.doi.org/10.17076/eco1987

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


© Труды КарНЦ РАН, 2014-2019