底生無脊椎動物における藻類炭素の優先的保持．屋外水路実験から得られた安定同位体と脂肪酸の証拠

Preferential retention of algal carbon in benthic invertebrates: Stable isotope and fatty acid evidence from an outdoor flume experiment.

• Thomas Kühmayer
• Fen Guo
• Nadine Ebm
• Tom J Battin
• Michael T Brett
• Stuart E Bunn
• Brian Fry
• Martin J Kainz

抄録

河川連続体構想によれば、源流域の河川は、消費者にとっての有機物の自生源（藻類など）よりも、他生源（陸生葉など）の方が豊富である。しかし、藻類と比較して、葉くずは、特にω-3多価不飽和脂肪酸（n-3 PUFA）、低い食品の質であり、ストリーム無脊椎動物の体細胞成長、維持、および繁殖を制約するであろう。このように、シュレッダーなどのシュレッダーは、一般的に藻類を餌とする放牧者などよりも質の低い食事を受けることが想定される。3つの異なる飼料（藻類、陸生葉、および藻類-葉くずミックス）は、2週間のフルーム実験でこれらの大型無脊椎動物に供給された。ダイエット源がこれらの消費者に保持されていた方法を区別するために、藻類は、両方の藻類を同化したことを実証し、すべての処理でCで濃縮されたC.Both消費者となった。n-6 PUFAは一定のままであったのに対し、n-3 PUFAは、増加した。化合物特異的安定同位体分析からの結果は、両方の消費者の長鎖n-3 PUFAエイコサペンタエン酸（EPA）が短鎖n-3 PUFAα-リノレン酸よりもCでより濃縮されていたことを示す証拠を提供し、EPAは藻類から直接取り込まれたのではなく、葉くず上の従属栄養バイオフィルムからであることを示唆した。どちらの消費者も、炭素とEPAの供給源として藻類に依存し、高品質の藻類からEPAを保持していた。

According to the River Continuum Concept, headwater streams are richer in allochthonous (e.g. terrestrial leaves) than autochthonous (e.g. algae) sources of organic matter for consumers. However, compared to algae, leaf litter is of lower food quality, particularly ω-3 polyunsaturated fatty acids (n-3 PUFA), and would constrain the somatic growth, maintenance, and reproduction of stream invertebrates. It may be thus assumed that shredders, such as , receive lower quality diets than grazers, e.g. , that typically feed on algae.The objective of this study was to assess the provision of dietary PUFA from leaf litter and algae to the shredder and the grazer . Three different diets (algae, terrestrial leaves, and an algae-leaf litter mix) were supplied to these macroinvertebrates in a flume experiment for 2 weeks. To differentiate how diet sources were retained in these consumers, algae were isotopically labelled with C.Both consumers became enriched with C in all treatments, demonstrating that both assimilated algae. For , n-3 PUFA increased, whereas n-6 PUFA stayed constant. By contrast, the n-3 PUFA content of decreased as a consequence of declining algal supply.Results from compound-specific stable isotope analysis provided evidence that the long-chain n-3 PUFA eicosapentaenoic acid (EPA) in both consumers was more enriched in C than the short-chain n-3 PUFA α-linolenic acid, suggesting that EPA was taken up directly from algae and not from heterotrophic biofilms on leaf litter. Both consumers depended on algae as their carbon and EPA source and retained their EPA from high-quality algae.

© 2020 The Authors. Freshwater Biology published by John Wiley & Sons Ltd.