ПЕРИОДИЧЕСКОЕ КУЛЬТИВИРОВАНИЕ КОЛОВРАТОК
Индивидуальное культивирование успешно применяется для изучения продолжительности сизни, влияния различных факторов (корма, температуры и т. д.) на выживаемость и плодовитость коловраток.
Индивидуальтое культивирование Brachiоnuѕ рliсаtilis oс уществлено К. Хирояма и Т. Кузано (Hirayarma, Kusano, 1972 1 с целью изучения влияния температуры на рост, выкиваемость и плодовитость. По одной-две коловратки были помещены в
5-миллилитровые пробирки, кормог случила морская хлорелла в концентрации около 3 млн. кл./км. Коловратки адаптировались в условиях индивидуального содержания в течение 10 сут. Потомство учитывали в зависимости от температуры через 12 или 24 ч; pH среды 7,5. Выяснено, что оптимальная температура составляет 27°С, повышение ее до 30°C снизило скорость роста и плодовитость, хотя скорость фильтрации оставалась постоянной при 22— 32°С, Для массового культивирования коловраток, по мнению авторов, оптимальная температура 25°С.
в аналогичных условиях определена оптимальная концентрация хлореллы для Br. plicatitis, которая составила 1,5 млн. кл./cr® [Hirayama, Watanabe, 1973в1, а также исследовано влияние дрожжей на рост этого вида коловраток [HiTayama, Vatanabe, 1973а . Выяснено, что дрожжевой корм по сравнению с хлореллой сникает плодовитость коловраток и может быть использован в качестве добавки к хлорелле. Сухая хорелла в концентрации 50 мкг/мл менее эффективна, чем живая, хотя лучше дрожжей [Hirayama, Nakamura, 1976 ].
Не все водоросли могут быть благоприятным кормом для этих коловраток. К. Хирояма с соавторами (Hirayma е. а., 1979 ] исследовали влияние восьми видов морских водорослей на рост Br. plicatilis в стерильных условиях. Коловраток содержали по две особи в пробирках с 8 міл среды при 22°С. ЕжеДневно учитывати плодовитость, скорость роста и выскиваемость. в результате опытов выяснено, что два вида водорослей — Synechococcus elongatus и Chlorella sp. — были прекрасным для коловраток кормом, четыре — Chlamydomonas sp., Monochrysis lutheri, Dunaliella tеrtiоlесta, Cyclotella cryptica — средним и два вида — Eutreptiella sp. и Nitzshia clostelium — неблагоприятным.
Таким образом, оптимальный для Br. plicatilis корм — водоросли хлорелла и сценедесмус с концентрацией около 1,5 млн. кл./см3 [Hirayama е. а., 1973в, 1979).
В индивидуальной культуре Br. calyciflorus определены оптимальные условия выращивания по концентрации и качеству корга и др. У. Гольбах и Г. Готьбах-Кеуп [Halbach, HallbachКер, 1974) установили, что самая высокая скорость фильтрации у этих коловраток наблюдалась при концентрации хлореллы 0,5 млн. к.т.см. При более низкой она снижалась, вероятно, из-за голодания, а при более высокой — из-за отрицательного влияния метаболитов хлореллы, а также из-за образующихся при этом хлопьев (5 млн, Ел.см). Количество отложенных яиц на одну самку Br. calyciflorus в течение жизни было наиболыпи при концентрации хлореллы 1 млн. кл./car”. Дальнейшее повышение концентрации корма сникало плодонитость и продолжительность жизни Br. calyciflorus (Halbach, Halbach-Keup, 1974).
Таким образом, для планктонных коловраток рода Brathіоnus при индивидуальном выращивании оптимальная косцентрация хлореллы — 1 —1,5 млн. кл./см2 [Hirayama е. а, 1973; Halbach е. а., 1974).
В индивидуальной культуре исследованы также бетические бделлоидные коловратки. Размножаются они, как правило, партеногенетическим путем [Hyman, 1951]. На продолжительность их кизни влияют корм и температура [Fаnеѕtil, Barrows, 1965), возраст родителей и концентрация кальция (Lansing, 1942, 1947, 1948] и другие условия (Владимирова, 1978, 1979).
E. Дауxерти с соавторами (Doughеrtу е. а., 1960] утверждали, что для бделлоид водоросли и бактерии — адекватный корт.
Н. Мидоу и К. Барроус (Meadow е, а., 1971al в индивидуальной культуре Philodina acuticornis odiosa Milne определили влияние различного корма на рост, Коловраток содержали при 24,2°С, с чередованием света и темноты — по 12 ч. К1 л дистиллированной воды с 0,4 г N,НРО, anhyd добавляли 0,75 и 0,3 г сухого порошка салата, 5 мин кипятили, затем фильтровали; pH 7,1-7,6.
Кормом служили Aerobacter aerogenes и Pseudomonas species Ne 6. Авторами выяснено: при потреблении коловратками одного вида бактерий — A. aerogenes — их рост и развитие замедляется (рис. 25), смешанный корм (A. aerogenes - Ps. species Ne б) способствует более быстрому росту и развитию Ph. acuticornis odiosa (см. рис. 25).
Средняя выживаемость двух групп (синксенной и диксенной) коловраток Ph. acuticorn.iѕ odiosa представлена на рис. 26. Смертность составила 2% до прекращения продуцирования яиц (11 сут). Средняя продолжительность жизни 27+0,3 сут. Среднее число яиц на одну самку – 51,7-0,5 (рис. 27) [Meadow е. а., 1971].
Таким образом, для бделлойд оптимальны смешанный банктериальный корм [Meadow е. а., 1971а) или водоросли [Doughеrtу е. а., 1990 1.
Для создания искусственной трофической системы водоросли - Коловратки — личинки рыб нами определена оптимальная концентрация хлореллы и других кормов, а также среды Тамия, в которой выращивалась хлорелла, на рост Ph. acultiсоrnіѕ odiosa в индивидуальної культуре, Коловраток по одной особи содержати в микроаквариумах или солонках объемом около 2 см, с 0,3 см3 среды. Через 48 ч молодь пересчитывали и отсаживали, а взрослую помещали в свежую среду с кормом. Средой служила отстоянная водопроводная вода, кормом — различные водоросли и дрожки. Температура культивирования 24—25°C. Опыты проведены совместно с Н. И. СПЦКой.
В первой серии опытов исследовали влияние Chlorella vulgaris на рост коловраток. Хлореллу отделяли от среды, ресуспендировали в воде и использовали в концентрации 10, 20, 40, 80 и 160 млн. к.л. см, или 0,1 - 1,5 г/л (в расчете на сухое ведество).
Во второй серии для разнообразия корма кроме хлореллы употребляли прессованные дрожжи Saccharomyces cerevisiae, концентрация корма 0,4 г/л, соотношение хлореллы и дрожжей 2:1, 1:1, 1:3, 1:1, 1: 15. ?????
В третьей серии определяли влияние различной концентрации среды Тамия на рост коловраток. Кормом служила хлорелла в концентрации (0),4 г/л. Доля среды Тамия в среде составила 0; 5; 10; 20; 40 и 80 %. В этой серии опытов в отличие от предыдущих в солонку отсаживали через 48 ч одну особь среднего возраста.
Полученные результаты свидетельствуют о том, что при кормлении Ph. acuticornis odiosa хлореллой (первая серия опытов) средняя продолжительность их жизни колеблется от 11,8+0,92 до 18,9 0,74 сут. Плодовитость была самой высокой при концентрации хлореллы 0,4 г/л — 36,3-1,86 (табл. 2), число яиц на одну самку -- 4 -0,9.
При содержании корма 0,4 г/л выживаемость коловраток за 11 сут составила 100 % (рис. 28). Довольно высокой она оставалась при 0,8 г хлореллы/л, увеличение последней привело к ее снижению. Выживаемость коловраток была самой низкой при 0,1 г хлореллы/л
При всех концентрациях хлореллы наибольшая плодовитость отмечена на 4—6-е сутки опыта, затем она резко падала. Самое длительное время дают потомство коловратки, содержащиеся при концентрации хлореллы (0,4 г/т, вероятно, оптимальной в индивидуальной культуре Philodina acuticornis odipsa.
Во второй серии опытов использован смешанный корм (хлоретла прессованные дрожжи) в различных соотношениях (табл. 3). Общая концентрация приравнена к оптимальной, найденной в предыдущем опыте, — 0,4 г/л. При соотношенип хлорелы и дрожжей 2:1 выживаемость была самой выСокой.
Добавки дрожжей 0,13; 0,2 и 0,3 г/л кхлорелле в концентрации 0,27; 0,2 и 0,1 г/л соответственно (см. табл. 3) снизилт плодовитость и выживаемость коловраток по сравнению с теми же концентрациями водорослей в чистом виде (см. табл. 2). Самая высокая плодовитость (23,4 экз./?) за регистрирована при соотношении хлореллы и дрожжей 2: 1.
Результаты первой и второй серий опытов показали, что для Ph. acuticornis odiosa лучший корм — хлорелла без добавок дрожжей.
В третьей серии опытов установлена оптимальная концентрация среды Тамия для коловраток с целью использования суспензии хлореллы без центрифугирования в вариантах с массовой о 5 р 20 40 80 %
культурой (рис. 29). При концентрации среды Тамия 5 и 10% полученные результаты по плодовитости сходны с контролем. Увеличение ее до 20 и 40% снизило суточную плодовитость. Концентрация среды Тамия 80 % — летальная для коловраток.
Таким образом, в опытах с индивидуальной культурой ph acuticornis odiosa определено следующее: 1) оптимальная концентрация корма (хлореллы) 0,4 г/л; 2) добавки прессованах дрожжей к хлорелле в пределах оптимальной концентрации корма (0,4 г/л) снижают плодовитость и выживаемость коловраток; 3) концентрация среды Тамия в пределах 15 % практически не влияет на их плодовитость.
Массовое периодическое культивирование коловраток. В литературе имеются сведения главным образом по массовому вьращиванию планктонных коловраток рода Brachionus; Br. rubens (Васильева, Окунева, 1961; Pilarska, 1972), Br. calyciflorus Максимова, 1968; Овинникова, 1970; и др.), Br. plicatilis (Teilacker, McMaster, 1971; Rothbard, 1975), а также по их биологии, питанию, влиянию температуры на рост Эрман, 1956, 1958, 1962, 1963; Галковская, 1963, 1965, 1972а, б; Богатова, 1969; Аскеров, 1972; Halbach е. а., 1972; Pierre е. а., 1972, 1973; Pourriot е, а., 1972; Aloia Roland е. а., 1973; Seitz. е. а., 1973; Zurek, 1974; Fukusho c. а., 1976; Rougіеr е. а., 1977; Спекторова и др., 1980; и др.].
Массовая периодическая культура позволяет исследователям получать большое количество материала, подбирать олтимальные условия для коловраток и т. д. В связи с тем, что в массовой периодической плотность культуры выше, чем в индивидуальной, отдельные параметры смещаются. Это, вероятно, связано с возрастающей резистентностью к повреждающим факторам, как это замечено В. М. Горским (1962) у парамеций. Если в индивидуальной культуре оптимальная концентрация водорослей Chlorella составила около 1 млн. кл. /см3 для Br. calyciflorus (Halbach, Halbach-Keup, 1974), то в массовой периодической культуре — 3 — 6 млн. кл./см2, что позволило В. В. Овинниковой и И. В. Газачевой (1972) получить ежесуточную продуктивность коловраток 200—250 т/* в полиатиленовых садках объемом 0,5 м*, Г. А. Галковской с соавторами (1979) - 120—150 г/м? в лотках объемом 0,2—0,4 м2 при 25— 30°С. Создавая переменный терморежим в указанном интервале, по утверждению Г. А. Галковской с соавторами (1979), при концентрации хлореллы 3 млн. кл./см3 можно получить урожай примерно 200 г/(м3 - сут).
Массовое периодическое культивирование Коловраток мояжет осуществляться совместно с водорослями [Theilасkег, McMaster, 1971; Секторова, Аранович, 1973; Спекторова и др., 1975; Spectorova, Doroshev, 1976), в бассейны объемом 0,06 -- 2 м3 заливается среда для водорослей, затем через несколько суток — Br. plicatilis. Концентрация водорослей около 50 г сух. В-ваме.
Для поддержания в культуре постоянного возраста, состава и уровня оптимальной биомассы коловраток некоторые авторы [Галковская и др., 1979; и др. предлагают изымать один раз в 2—3-е суток часть культуры, пропорционально приросту, что составляет 150 г/(м. Сут). При этом отмечается Галковская и др., 1979), что в процессе культивирования коловраток происходит сильное обрастание сосудов, наблюдаются вспышки инфузорий, в связи с чем и рекомендуется пересевать культуру в чистый сосуд не реже одного раза в неделю.
В. В. Овинникова (1970, 1973), производя съем продукции регулярно, получила суточную продуктивность Br. calyciflorus 217 г/м". Она отмечает, что в течение всего времени культивирования у этих коловраток наблюдается двуполое размножение. Наибольшее количество зимних яиц наблюдается при максимальной плотности 120—150 экз./см*. Образованию зимних яиц способствует низкая температура, высокая плотность культуры и т. д.
Массовое периодическое культивирование Br. plicatilis может осуществляться в бассейнах под открытым небом с использованием хлореллы, или «зеленой воды», как ее называют в Японии, и хлебных дрожжей [Фукусе и др., 1976; Мотидзуки и др., 1978]. С. Росбарт (Rothbart, 19751 отмечает, что выращивание Br. plicatilis на смеси «зеленой воды, и хлебных дронежей, предварительно ресуспендированных в воде, содержащей 1 г ЕДТА на 10 л (20°С, pH 8, соленость воды 20 %), под открытым небом приводит к заражению простейшими Euplotes. Автор рекомендует использовать формалин для борьбы с простейшими,
Как видно из литературного обзора, велика стремление исследователей получить большие количества биомассы коловраток в бассейнах объемом от 1 м и более. Но, как правило, процесс страдает либо из-за посторонней фауны (простейщие), либо по другим причинам (смещение рН, недостаточное перемепивание культуры и т. д.).
Выращивание Коловраток в прудах — еще менее управляемый процесс. А. Г. Крылова (1972) вносила в пруды Чистую культуру Br. calyciflorus, предварительно выращенную в аквариумах в лаборатории. В пруду развивалась, как правило, смешанная популяция (Blachionus, Asplanchra и др.). Наиболее длительному и интенсивному развитию смешанной культуры Коловраток способствовали подвяленная зеленая растительность и конский навоз, добавляемые в пруды в качество удобрений.
Кормовые дрогіки также вызывали вспышку в развитии Коловраток, однако при их минерализации расходовалось много кислорода, его содержание в воде сни?алось до 1,1 мг/л, а иногда и до нуля, что приводило к гибели.
Опыты показали, что в земляных прудах продукция коловраток составила 1,1—1,6 г/(м3. Сут), а других беспозвоночных — 1,6—2,2 г/(м* - сут).
Продукционные особенности коловраток изучены слабо [Винберг и др., 1973). Известно [Васильева, Окунева, 1961;
Максимова, 1968; Овинникова, 1970; Крылова, 1972; Корниенко, 1973; Спекторова и др., 1973; Фукусе и др., 1976), что их периодическая культура обеспечивает продуктивность около 200 r/ (м. сут) и позволяет частично использовать способность организмов к размножению при постоянно изменяющихся условиях среды.
Для повышения продуктивности коловраток, а также для изучения их биологии наиболее перспективен метод непрерывного культивирования.
