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Direct and indirect effects of elevated CO2 are revealed through shifts in phytoplankton, copepod development, and fatty acid accumulation.
PLOS ONE ( IF 2.9 ) Pub Date : 2019-03-14 , DOI: 10.1371/journal.pone.0213931 Anna K McLaskey 1 , Julie E Keister 1 , Katherina L Schoo 2 , M Brady Olson 2 , Brooke A Love 2
PLOS ONE ( IF 2.9 ) Pub Date : 2019-03-14 , DOI: 10.1371/journal.pone.0213931 Anna K McLaskey 1 , Julie E Keister 1 , Katherina L Schoo 2 , M Brady Olson 2 , Brooke A Love 2
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Change in the nutritional quality of phytoplankton is a key mechanism through which ocean acidification can affect the function of marine ecosystems. Copepods play an important role transferring energy from phytoplankton to higher trophic levels, including fatty acids (FA)-essential macronutrients synthesized by primary producers that can limit zooplankton and fisheries production. We investigated the direct effects of pCO2 on phytoplankton and copepods in the laboratory, as well as the trophic transfer of effects of pCO2 on food quality. The marine cryptophyte Rhodomonas salina was cultured at 400, 800, and 1200 μatm pCO2 and fed to adult Acartia hudsonica acclimated to the same pCO2 levels. We examined changes in phytoplankton growth rate, cell size, carbon content, and FA content, and copepod FA content, grazing, respiration, egg production, hatching, and naupliar development. This single-factor experiment was repeated at 12°C and at 17°C. At 17°C, the FA content of R. salina responded non-linearly to elevated pCO2 with the greatest FA content at intermediate levels, which was mirrored in A. hudsonica; however, differences in ingestion rate indicate that copepods accumulated FA less efficiently at elevated pCO2. A. hudsonica nauplii developed faster at elevated pCO2 at 12°C in the absence of strong food quality effects, but not at 17°C when food quality varied among treatments. Our results demonstrate that changes to the nutritional quality of phytoplankton are not directly translated to their grazers, and that studies that include trophic links are key to unraveling how ocean acidification will drive changes in marine food webs.
中文翻译：
通过浮游植物的移动，co足类的发育和脂肪酸的积累揭示了二氧化碳浓度升高的直接和间接作用。
浮游植物营养质量的变化是海洋酸化可以影响海洋生态系统功能的关键机制。pe足类动物在将能量从浮游植物传递到更高营养水平方面发挥着重要作用，其中包括初级生产者合成的脂肪酸（FA）必需的大量营养素，可能限制浮游动物和渔业的生产。我们在实验室研究了pCO2对浮游植物和co足类动物的直接影响，以及pCO2对食品质量的营养转移。在400、800和1200μatmpCO2下培养了海洋隐生植物盐红假单胞菌，并饲喂了适应相同pCO2水平的成虫。我们研究了浮游植物生长速率，细胞大小，碳含量和FA含量以及co足类FA含量，放牧，呼吸作用，产卵量的变化，孵化和无节幼体发育。在12°C和17°C重复此单因素实验。在17°C下，盐沼中的FA含量对pCO2的升高呈非线性响应，其中中等水平的FA含量最高，这反映在A. hudsonica中。然而，摄入速率的差异表明，pe足动物在较高的pCO2浓度下积累的FA效率较低。在没有明显的食品质量影响的情况下，在12°C下pCO2升高时，菜无节幼体发育更快，但是当处理之间的食品质量不同时，在17°C时不会生长。我们的结果表明，浮游植物营养质量的变化不会直接转化为它们的放牧者，而且包括营养联系的研究对于揭示海洋酸化如何驱动海洋食物网的变化至关重要。在12°C和17°C重复此单因素实验。在17°C下，盐沼中的FA含量对pCO2的升高呈非线性响应，其中中等水平的FA含量最高，这反映在A. hudsonica中。然而，摄入速率的差异表明，pe足动物在较高的pCO2浓度下积累的FA效率较低。在没有明显的食品质量影响的情况下，在12°C下pCO2升高时，菜无节幼体发育更快，但是当处理之间的食品质量不同时，在17°C时不会生长。我们的结果表明，浮游植物营养质量的变化不会直接转化为它们的放牧者，而且包括营养联系的研究对于揭示海洋酸化如何驱动海洋食物网的变化至关重要。在12°C和17°C重复此单因素实验。在17°C下，盐沼中的FA含量对pCO2的升高呈非线性响应，其中中等水平的FA含量最高。然而，摄入速率的差异表明，pe足动物在较高的pCO2浓度下积累的FA效率较低。在没有明显的食品质量影响的情况下，在12°C下pCO2升高时，菜无节幼体发育更快，但是当处理之间的食品质量不同时，在17°C时不会生长。我们的研究结果表明，浮游植物营养质量的变化并没有直接转化为它们的放牧者，而且包括营养联系的研究对于揭示海洋酸化如何驱动海洋食物网的变化至关重要。盐沼对中等水平的FA含量最高的pCO2升高呈非线性响应，这在旱稻中得到了反映。然而，摄入速率的差异表明，pe足动物在较高的pCO2浓度下积累的FA效率较低。在没有明显的食品质量影响的情况下，在12°C下pCO2升高时，菜无节幼体发育更快，但是当处理之间的食品质量不同时，在17°C时不会生长。我们的研究结果表明，浮游植物营养质量的变化并没有直接转化为它们的放牧者，而且包括营养联系的研究对于揭示海洋酸化如何驱动海洋食物网的变化至关重要。盐沼对中等水平的FA含量最大的pCO2升高呈非线性响应，这在hu。husonica中得到了反映。然而，摄入速率的差异表明，pe足动物在较高的pCO2浓度下积累的FA效率较低。在没有明显的食品质量影响的情况下，在12°C下pCO2升高时，菜无节幼体发育更快，但是当处理之间的食品质量不同时，在17°C时不会生长。我们的研究结果表明，浮游植物营养质量的变化并没有直接转化为它们的放牧者，而且包括营养联系的研究对于揭示海洋酸化如何驱动海洋食物网的变化至关重要。摄食率的差异表明，pe足动物在升高的pCO2时积累的FA效率较低。在没有明显的食品质量影响的情况下，在12℃下pCO2升高时，菜无节幼体发育较快，而在不同处理之间食品质量不同时，在17℃下无。我们的研究结果表明，浮游植物营养质量的变化并没有直接转化为它们的放牧者，而且包括营养联系的研究对于揭示海洋酸化如何驱动海洋食物网的变化至关重要。摄食率的差异表明，pe足动物在升高的pCO2时积累的FA效率较低。在没有明显的食品质量影响的情况下，在12°C下pCO2升高时，菜无节幼体发育更快，但是当处理之间的食品质量不同时，在17°C时不会生长。我们的研究结果表明，浮游植物营养质量的变化并没有直接转化为它们的放牧者，而且包括营养联系的研究对于揭示海洋酸化如何驱动海洋食物网的变化至关重要。
更新日期：2019-03-15
中文翻译：
通过浮游植物的移动，co足类的发育和脂肪酸的积累揭示了二氧化碳浓度升高的直接和间接作用。
浮游植物营养质量的变化是海洋酸化可以影响海洋生态系统功能的关键机制。pe足类动物在将能量从浮游植物传递到更高营养水平方面发挥着重要作用，其中包括初级生产者合成的脂肪酸（FA）必需的大量营养素，可能限制浮游动物和渔业的生产。我们在实验室研究了pCO2对浮游植物和co足类动物的直接影响，以及pCO2对食品质量的营养转移。在400、800和1200μatmpCO2下培养了海洋隐生植物盐红假单胞菌，并饲喂了适应相同pCO2水平的成虫。我们研究了浮游植物生长速率，细胞大小，碳含量和FA含量以及co足类FA含量，放牧，呼吸作用，产卵量的变化，孵化和无节幼体发育。在12°C和17°C重复此单因素实验。在17°C下，盐沼中的FA含量对pCO2的升高呈非线性响应，其中中等水平的FA含量最高，这反映在A. hudsonica中。然而，摄入速率的差异表明，pe足动物在较高的pCO2浓度下积累的FA效率较低。在没有明显的食品质量影响的情况下，在12°C下pCO2升高时，菜无节幼体发育更快，但是当处理之间的食品质量不同时，在17°C时不会生长。我们的结果表明，浮游植物营养质量的变化不会直接转化为它们的放牧者，而且包括营养联系的研究对于揭示海洋酸化如何驱动海洋食物网的变化至关重要。在12°C和17°C重复此单因素实验。在17°C下，盐沼中的FA含量对pCO2的升高呈非线性响应，其中中等水平的FA含量最高，这反映在A. hudsonica中。然而，摄入速率的差异表明，pe足动物在较高的pCO2浓度下积累的FA效率较低。在没有明显的食品质量影响的情况下，在12°C下pCO2升高时，菜无节幼体发育更快，但是当处理之间的食品质量不同时，在17°C时不会生长。我们的结果表明，浮游植物营养质量的变化不会直接转化为它们的放牧者，而且包括营养联系的研究对于揭示海洋酸化如何驱动海洋食物网的变化至关重要。在12°C和17°C重复此单因素实验。在17°C下，盐沼中的FA含量对pCO2的升高呈非线性响应，其中中等水平的FA含量最高。然而，摄入速率的差异表明，pe足动物在较高的pCO2浓度下积累的FA效率较低。在没有明显的食品质量影响的情况下，在12°C下pCO2升高时，菜无节幼体发育更快，但是当处理之间的食品质量不同时，在17°C时不会生长。我们的研究结果表明，浮游植物营养质量的变化并没有直接转化为它们的放牧者，而且包括营养联系的研究对于揭示海洋酸化如何驱动海洋食物网的变化至关重要。盐沼对中等水平的FA含量最高的pCO2升高呈非线性响应，这在旱稻中得到了反映。然而，摄入速率的差异表明，pe足动物在较高的pCO2浓度下积累的FA效率较低。在没有明显的食品质量影响的情况下，在12°C下pCO2升高时，菜无节幼体发育更快，但是当处理之间的食品质量不同时，在17°C时不会生长。我们的研究结果表明，浮游植物营养质量的变化并没有直接转化为它们的放牧者，而且包括营养联系的研究对于揭示海洋酸化如何驱动海洋食物网的变化至关重要。盐沼对中等水平的FA含量最大的pCO2升高呈非线性响应，这在hu。husonica中得到了反映。然而，摄入速率的差异表明，pe足动物在较高的pCO2浓度下积累的FA效率较低。在没有明显的食品质量影响的情况下，在12°C下pCO2升高时，菜无节幼体发育更快，但是当处理之间的食品质量不同时，在17°C时不会生长。我们的研究结果表明，浮游植物营养质量的变化并没有直接转化为它们的放牧者，而且包括营养联系的研究对于揭示海洋酸化如何驱动海洋食物网的变化至关重要。摄食率的差异表明，pe足动物在升高的pCO2时积累的FA效率较低。在没有明显的食品质量影响的情况下，在12℃下pCO2升高时，菜无节幼体发育较快，而在不同处理之间食品质量不同时，在17℃下无。我们的研究结果表明，浮游植物营养质量的变化并没有直接转化为它们的放牧者，而且包括营养联系的研究对于揭示海洋酸化如何驱动海洋食物网的变化至关重要。摄食率的差异表明，pe足动物在升高的pCO2时积累的FA效率较低。在没有明显的食品质量影响的情况下，在12°C下pCO2升高时，菜无节幼体发育更快，但是当处理之间的食品质量不同时，在17°C时不会生长。我们的研究结果表明，浮游植物营养质量的变化并没有直接转化为它们的放牧者，而且包括营养联系的研究对于揭示海洋酸化如何驱动海洋食物网的变化至关重要。
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