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Oxygen consumption during and post-hypoxia exposure in bearded fireworms (Annelida: Amphinomidae)
Journal of Comparative Physiology B ( IF 2 ) Pub Date : 2020-09-22 , DOI: 10.1007/s00360-020-01308-y
Candace J Grimes 1 , Crystal Capps 1 , Lene H Petersen 1 , Anja Schulze 1
Affiliation  

Oxygen is necessary for all marine animals to support metabolic functions. When chronic low dissolved oxygen (DO) conditions occur, organisms must adjust to overcome this stressor's effect on metabolic rates. The bearded fireworm, Hermodice carunculata, is a widespread species frequently exposed to hypoxic conditions in areas within its broad distribution which may impact metabolism, wound healing, and regeneration. To study the impact of hypoxia on their metabolic rates, we exposed fireworms to two levels of lower than normal DO conditions (low 2.5 ± 0.25 mg O2 L-1 and mid 4.5 ± 0.25 mg O2 L-1) for 7 days by pumping nitrogen into their holding tanks. During a chronic hypoxia trial, we quantified oxygen consumption in each experimental group and subsequently determined post-hypoxia oxygen consumption of individuals from the lowest oxygen level. During the hypoxic exposure, the oxygen uptake rates declined in low and mid DO conditions, while remaining relatively constant for the normoxic (7.0 ± 0.25 mg O2 L-1) control. We then compared the oxygen consumption rates from the lowest DO condition to fireworms likely never exposed to hypoxia and fireworms from a location likely to be exposed to hypoxia. We found higher oxygen consumption rates in the experimentally hypoxia-exposed worms. These results suggest prolonged negative impacts of hypoxic exposure, leading to a lasting elevation of metabolic rates of these marine invertebrates. The increase in metabolic rates may lead to increased predation on their prey of choice, economically and commercially important coral, causing increased degradation of already threatened coral reef ecosystems.

中文翻译:

有须火虫(Annelida:Amphinomidae)在缺氧暴露期间和缺氧后的耗氧量

氧气是所有海洋动物支持代谢功能所必需的。当发生慢性低溶解氧 (DO) 条件时,生物体必须进行调整以克服这种压力源对代谢率的影响。胡须火虫 Hermodice carunculata 是一种分布广泛的物种,其分布广泛的地区经常暴露于缺氧条件下,这可能会影响新陈代谢、伤口愈合和再生。为了研究缺氧对其代谢率的影响,我们通过泵送氮气将火虫暴露于低于正常溶解氧的两个水平(低 2.5 ± 0.25 mg O2 L-1 和中等 4.5 ± 0.25 mg O2 L-1)7 天进入他们的储罐。在慢性缺氧试验中,我们量化了每个实验组的耗氧量,随后从最低氧气水平确定了个体的缺氧后耗氧量。在低氧暴露期间,低氧和中氧条件下的摄氧率下降,而常氧 (7.0 ± 0.25 mg O2 L-1) 对照保持相对恒定。然后,我们将最低溶解氧条件下的耗氧率与可能从未暴露于缺氧的火虫和来自可能暴露于缺氧的位置的火虫进行了比较。我们发现实验性暴露于缺氧的蠕虫的耗氧率更高。这些结果表明缺氧暴露的长期负面影响,导致这些海洋无脊椎动物的代谢率持续升高。代谢率的增加可能会导致对它们选择的猎物、经济和商业上重要的珊瑚的捕食增加,从而导致已经受到威胁的珊瑚礁生态系统的退化加剧。在低溶解氧和中溶解氧条件下,摄氧率下降,而在常氧 (7.0 ± 0.25 mg O2 L-1) 对照中保持相对恒定。然后,我们将最低溶解氧条件下的耗氧率与可能从未暴露于缺氧的火虫和来自可能暴露于缺氧的位置的火虫进行了比较。我们发现实验性暴露于缺氧的蠕虫的耗氧率更高。这些结果表明缺氧暴露的长期负面影响,导致这些海洋无脊椎动物的代谢率持续升高。代谢率的增加可能会导致对它们选择的猎物、经济和商业上重要的珊瑚的捕食增加,从而导致已经受到威胁的珊瑚礁生态系统的退化加剧。在低溶解氧和中溶解氧条件下,摄氧率下降,而在常氧 (7.0 ± 0.25 mg O2 L-1) 对照中保持相对恒定。然后,我们将最低溶解氧条件下的耗氧率与可能从未暴露于缺氧的火虫和来自可能暴露于缺氧的位置的火虫进行了比较。我们发现实验性暴露于缺氧的蠕虫的耗氧率更高。这些结果表明缺氧暴露的长期负面影响,导致这些海洋无脊椎动物的代谢率持续升高。代谢率的增加可能会导致对它们选择的猎物、经济和商业上重要的珊瑚的捕食增加,从而导致已经受到威胁的珊瑚礁生态系统的退化加剧。同时对于常氧 (7.0 ± 0.25 mg O2 L-1) 对照保持相对恒定。然后,我们将最低溶解氧条件下的耗氧率与可能从未暴露于缺氧的火虫和来自可能暴露于缺氧的位置的火虫进行了比较。我们发现实验性暴露于缺氧的蠕虫的耗氧率更高。这些结果表明缺氧暴露的长期负面影响,导致这些海洋无脊椎动物的代谢率持续升高。代谢率的增加可能会导致对它们选择的猎物、经济和商业上重要的珊瑚的捕食增加,从而导致已经受到威胁的珊瑚礁生态系统的退化加剧。同时对于常氧 (7.0 ± 0.25 mg O2 L-1) 对照保持相对恒定。然后,我们将最低溶解氧条件下的耗氧率与可能从未暴露于缺氧的火虫和来自可能暴露于缺氧的位置的火虫进行了比较。我们发现实验性暴露于缺氧的蠕虫的耗氧率更高。这些结果表明缺氧暴露的长期负面影响,导致这些海洋无脊椎动物的代谢率持续升高。代谢率的增加可能会导致对它们选择的猎物、经济和商业上重要的珊瑚的捕食增加,从而导致已经受到威胁的珊瑚礁生态系统的退化加剧。然后,我们将最低溶解氧条件下的耗氧率与可能从未暴露于缺氧的火虫和来自可能暴露于缺氧的位置的火虫进行了比较。我们发现实验性暴露于缺氧的蠕虫的耗氧率更高。这些结果表明缺氧暴露的长期负面影响,导致这些海洋无脊椎动物的代谢率持续升高。代谢率的增加可能会导致对它们选择的猎物、经济和商业上重要的珊瑚的捕食增加,从而导致已经受到威胁的珊瑚礁生态系统的退化加剧。然后,我们将最低溶解氧条件下的耗氧率与可能从未暴露于缺氧的火虫和来自可能暴露于缺氧的位置的火虫进行了比较。我们发现实验性暴露于缺氧的蠕虫的耗氧率更高。这些结果表明缺氧暴露的长期负面影响,导致这些海洋无脊椎动物的代谢率持续升高。代谢率的增加可能会导致对它们选择的猎物、经济和商业上重要的珊瑚的捕食增加,从而导致已经受到威胁的珊瑚礁生态系统的退化加剧。这些结果表明缺氧暴露的长期负面影响,导致这些海洋无脊椎动物的代谢率持续升高。代谢率的增加可能会导致对它们选择的猎物、经济和商业上重要的珊瑚的捕食增加,从而导致已经受到威胁的珊瑚礁生态系统的退化加剧。这些结果表明缺氧暴露的长期负面影响,导致这些海洋无脊椎动物的代谢率持续升高。代谢率的增加可能会导致对它们选择的猎物、经济和商业上重要的珊瑚的捕食增加,从而导致已经受到威胁的珊瑚礁生态系统的退化加剧。
更新日期:2020-09-22
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