陳紅梅 唐學(xué)璽 房 寬 王 悠

(中國(guó)海洋大學(xué)海洋生命學(xué)院 青島 266003)

多溴聯(lián)苯醚(polybrominated diphenyl ethers,PBDEs)作為溴化阻燃劑被廣泛應(yīng)用于多種消費(fèi)產(chǎn)品中(Talsness, 2008)。它化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定, 親脂性較高,可在生物體內(nèi)蓄積放大并隨食物鏈傳遞而產(chǎn)生生物毒性效應(yīng), 是一類具有高生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)性的新型持久性有機(jī)污染物(persistent organic pollutants, POPs)(Tanabe, 2004)。近年來(lái), PBDEs陸續(xù)在海水、海洋沉積物和海洋生物體等各種介質(zhì)中被檢出且呈持續(xù)增長(zhǎng)趨勢(shì)(孟范平等, 2009), 且在深海與兩極的海洋環(huán)境中也發(fā)現(xiàn)有PBDEs的分布。PBDEs對(duì)海洋生態(tài)環(huán)境的潛在威脅引起人們的高度重視。有關(guān) PBDEs對(duì)海洋生物的毒性效應(yīng)已有較多的研究, 主要集中于哺乳動(dòng)物或脊椎動(dòng)物如魚類的研究中, 發(fā)現(xiàn)其具有明顯的生殖毒性、發(fā)育毒性以及內(nèi)分泌干擾毒性(Chen et al, 2012; McClain et al, 2012), 對(duì)低等海洋浮游生物的研究較少。海洋浮游動(dòng)物是影響海洋生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)與能量流動(dòng)的關(guān)鍵生物類群, 而攝食作用能直接影響浮游動(dòng)物的種群動(dòng)態(tài)變化; 且有研究表明海洋浮游動(dòng)物是 PBDEs進(jìn)入海洋生態(tài)環(huán)境的起點(diǎn)(Chiuchiolo et al, 2004), 因此研究PBDEs對(duì)海洋浮游動(dòng)物攝食行為的影響對(duì)闡明 PBDEs的海洋生態(tài)學(xué)效應(yīng)具有重要意義。

海洋浮游動(dòng)物褶皺臂尾輪蟲(Branchionus plicatilis)是我國(guó)沿海浮游動(dòng)物的廣布種, 常被用作環(huán)境監(jiān)測(cè)和生態(tài)毒理學(xué)研究的受試生物(Suatoni et al,2006)。本實(shí)驗(yàn)室前期的研究結(jié)果表明, 褶皺臂尾輪蟲幼蟲對(duì)餌料微藻具有明顯的攝食選擇性(房寬等,2013)。但是外源污染物是否會(huì)影響其攝食行為, 改變其攝食選擇性尚不清楚。因此, 本研究開展高溴代多溴聯(lián)苯醚——十溴聯(lián)苯醚(BDE-209)脅迫對(duì)褶皺臂尾輪蟲攝食與選食行為的影響, 以期為闡明 BDE-209的海洋生態(tài)學(xué)潛在影響提供一定的科學(xué)依據(jù), 探討建立基于浮游動(dòng)物的、能靈敏指示環(huán)境脅迫變化的生物標(biāo)志物。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物培養(yǎng)

取適量褶皺臂尾輪蟲(B.plicatilis)休眠卵(由中國(guó)海洋大學(xué)水產(chǎn)學(xué)院惠贈(zèng))進(jìn)行孵化。孵化條件: 溫度(20 ± 1)°C, 海水鹽度 30, pH 8.6, 光照 60μmol/(m2·s),光暗比12L︰12D, 3—7d即可孵化。孵化期間投喂密度為1×106cell/mL的小球藻作為餌料。孵化后挑選一活潑健壯的非混交卵雌體于恒溫光照培養(yǎng)箱內(nèi)按上述條件培養(yǎng)2個(gè)月待用。

收集 12—14h的幼蟲(齡期＜14h)進(jìn)行實(shí)驗(yàn), 期間不投喂其它餌料。實(shí)驗(yàn)選取綠藻門的小球藻(Chlorella vulgaris)、青島大扁藻(Platymonas helgolandica)、金藻門的等鞭金藻8701(Isochrysis galbana)和硅藻門的小新月菱形藻(Cylindrotheca closterium)四種單胞藻為餌料。微藻培養(yǎng)于f/2培養(yǎng)基中, 培養(yǎng)條件同褶皺臂尾輪蟲, 每隔12h搖動(dòng)一次。

1.2 實(shí)驗(yàn)試劑

實(shí)驗(yàn)用多溴聯(lián)苯醚——十溴聯(lián)苯醚(BDE-209,純度 99.05%), 購(gòu)自美國(guó) AccuStandard公司, 為難溶于水的白色粉末。在預(yù)實(shí)驗(yàn)中選擇了三種助溶劑: 丙酮、異辛烷和二甲亞砜(DMSO), 分別測(cè)定三種助溶劑對(duì)褶皺臂尾輪蟲幼蟲 24h的急性毒性致死實(shí)驗(yàn)的最小無(wú)明顯效應(yīng)濃度(no observable effect concentration,NOEC), 其 NOEC值的大小為異辛烷＜丙酮＜DMSO(表 1); 同時(shí)發(fā)現(xiàn) DMSO的助溶效果最佳, 因此選為本實(shí)驗(yàn)的助溶劑。

表1 三種助溶劑對(duì)褶皺臂尾輪蟲24h的NOEC值實(shí)驗(yàn)結(jié)果Tab.1 Determination of NOEC of three cosolvents on B. plicatilis at 24h

用 DMSO(A.R.)配制成濃度為 2×103mg/L 的BDE-209-DMSO母液, 4°C下避光保存?zhèn)溆谩?shí)驗(yàn)時(shí)用DMSO稀釋母液至中間濃度后加入至實(shí)驗(yàn)體系中。

1.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.3.1 BDE-209對(duì)褶皺臂尾輪蟲的急性毒性效應(yīng)如1.1所述的篩選方法選取輪蟲并隨機(jī)分組。實(shí)驗(yàn)共分 5個(gè)BDE-209濃度組: 2、6、10、14和 18mg/L, 同時(shí)設(shè)空白對(duì)照組(海水對(duì)照組)和助溶劑對(duì)照組(0.9%DMSO,V/V), 每組設(shè)3個(gè)平行。實(shí)驗(yàn)選取10mL的燒杯, 總體積為5mL, 其中含有20只褶皺臂尾輪蟲。脅迫12h及24h后在解剖鏡下觀察, 同時(shí)記錄褶皺臂尾輪蟲的致死率和運(yùn)動(dòng)抑制率。通過(guò)概率單位-對(duì)數(shù)濃度法計(jì)算BDE-209的24h-LC50或EC50。輪蟲死亡判定標(biāo)準(zhǔn): ①輪蟲停止運(yùn)動(dòng), ②內(nèi)部組織出現(xiàn)皺縮, ③咀嚼囊和足均不運(yùn)動(dòng), ④輪盤收回則認(rèn)為其死亡; 輪蟲運(yùn)動(dòng)抑制判定標(biāo)準(zhǔn): 若輕搖燒杯15s之內(nèi)輪蟲不運(yùn)動(dòng)則認(rèn)為其運(yùn)動(dòng)能力受到抑制(房寬等, 2013)。

1.3.2 BDE-209脅迫對(duì)褶皺臂尾輪蟲攝食的影響

(1) 對(duì)濾水率(F)和攝食率(G)的影響 將輪蟲分別置于小球藻(密度為10×105cell/mL)、青島大扁藻(密度為 2×105cell/mL)、等鞭金藻 8701(密度為15×105cell/mL)、小新月菱形藻(密度為 4.5×105cell/mL)中馴養(yǎng)48h, 其中4株海洋微藻的投喂密度均選取各餌料微藻的飽和密度(周文禮, 2005)。實(shí)驗(yàn)用輪蟲收集活潑健壯且齡期＜2h的帶卵雌體, 饑餓12h后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。在急性毒性實(shí)驗(yàn)24h-EC50的基礎(chǔ)上設(shè)定攝食實(shí)驗(yàn)的濃度: 實(shí)驗(yàn)共設(shè)低、中、高3個(gè)濃度組, 分別為:0.0375、0.15和 0.6mg/L, 并設(shè)空白對(duì)照組(海水對(duì)照組)和DMSO助溶劑(0.3‰,V/V)的陰性對(duì)照組, 每組設(shè)3個(gè)平行。實(shí)驗(yàn)在10mL燒杯中進(jìn)行, 總體積為5mL,每實(shí)驗(yàn)體系中放入 50只輪蟲幼蟲, 然后在黑暗條件下置于轉(zhuǎn)速為 100r/min的恒溫震蕩器上孵育, 確保餌料藻處于均勻狀態(tài)的同時(shí)防止藻類迅速增殖。脅迫12h及24h后用魯哥氏碘液固定, 顯微鏡下血球計(jì)數(shù)板計(jì)數(shù), 根據(jù)Frost公式(Frost, 1972)采用餌料密度差減法計(jì)算其F和G:

其中,F表示濾水率[mL/(ind.·h)];G表示攝食率[cell/(ind.·h)];V表示實(shí)驗(yàn)溶液體積;N表示輪蟲個(gè)體數(shù)(ind.);C0表示起始餌料密度(×104/mL);Ct表示無(wú)輪蟲組中的最終餌料密度(×104cell/mL);Ctf表示實(shí)驗(yàn)組中的最終餌料密度(×104cell/mL);t表示攝食時(shí)間。

(2) 對(duì)選食作用的影響 在前期實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上, 選擇小球藻、青島大扁藻和小新月菱形藻3種微藻, 這三種微藻形態(tài)差異明顯且易在顯微鏡下甄別,將其按等生物量混合作為餌料用以培養(yǎng)褶皺臂尾輪蟲。由于三種微藻的個(gè)體大小不同, 因此根據(jù)本實(shí)驗(yàn)室前期研究結(jié)果(房寬等, 2013), 混合餌料中微藻起始密度分別設(shè)定為: 小球藻 33.33×104cell/mL、青島大扁藻 4.80×104cell/mL、等鞭金藻 8701為 14.14×104cell/mL。輪蟲的選擇、培養(yǎng)條件及實(shí)驗(yàn)方法同上。

根據(jù)混合餌料中各種微藻密度的變化計(jì)算褶皺臂尾輪蟲的選食率(Sr)和選擇性指數(shù)(Si) (Frost, 1972):

其中,Sr: 輪蟲對(duì)某種單胞藻選食率;Si: 輪蟲對(duì)某種單胞藻攝食的選擇性指數(shù)(Si, 0＜Si＜1表示喜食,Si=0表示對(duì)食物無(wú)選擇性; –1＜Si＜0表示不喜食;Ct: 無(wú)輪蟲組中最終餌料密度(×104cell/mL);Ctf: 實(shí)驗(yàn)組中最終餌料密度(×104cell/mL);ri: 輪蟲所攝食的全部藻中某種單胞藻所占的比例;pi: 實(shí)驗(yàn)最初某種單胞藻在全部單胞藻中的比例。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用 SPSS 19.0軟件通過(guò)單因素方差分析(oneway ANOVA)各作用組和對(duì)照組間差異,P＜0.05表示差異顯著。采用Sigmaplot 10.0軟件作圖。

2 結(jié)果

2.1 BDE-209的急性毒性脅迫對(duì)褶皺臂尾輪蟲致死率與運(yùn)動(dòng)抑制率的影響

隨著 BDE-209濃度的增加褶皺臂尾輪蟲的死亡率增加, 但 24h時(shí)高濃度組(18mg/L)的死亡率為33.33%, 未達(dá)到半數(shù)致死作用(表 2)。與死亡率不同,BDE-209脅迫能有效抑制褶皺臂尾輪蟲的運(yùn)動(dòng), 并且隨著脅迫濃度的增高運(yùn)動(dòng)抑制作用不斷增強(qiáng)。根據(jù)脅迫組中個(gè)體運(yùn)動(dòng)抑制率的變化, 通過(guò)概率單位法得到 BDE-209對(duì)褶皺臂尾輪蟲的 24h-EC50為9.084mg/L (y=3.22x－3.08,R2=0.98)(表 2)。

根據(jù)國(guó)家環(huán)?？偩帧吨腥A人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)—新化學(xué)物質(zhì)危害評(píng)估導(dǎo)則》(國(guó)家環(huán)?？偩? 2004)中的毒性分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定: LC50/EC50在1.0—10mg/L 之間的為高毒性物質(zhì), 據(jù)此標(biāo)準(zhǔn)BDE-209屬高毒性物質(zhì)。

表2 BDE-209的急性毒性脅迫對(duì)褶皺臂尾輪蟲致死率與運(yùn)動(dòng)抑制率的影響Tab.2 Acute toxic effect of BDE-209 on lethality and motile inhibition of B. plicatilis

2.2 單一餌料投喂條件下BDE-209脅迫對(duì)褶皺臂尾輪蟲濾水率(F)和攝食率(G)的影響

當(dāng)投喂四種單一餌料, BDE-209脅迫 12h、24h時(shí)對(duì)褶皺臂尾輪蟲濾水率(F)均隨脅迫濃度的升高呈現(xiàn)出不斷下降的趨勢(shì), 與對(duì)照組相比差異顯著(P＜0.05), 且24h時(shí)F的下降程度明顯高于12h時(shí)的影響(圖1)。通過(guò)概率單位法計(jì)算BDE-209脅迫24h時(shí)褶皺臂尾輪蟲對(duì)四種餌料微藻濾水率的EC50分別為 0.54、0.51、0.33、0.46mg/L, 說(shuō)明BDE-209脅迫對(duì)褶皺臂尾輪蟲攝食上述四種微藻的影響程度為:小球藻＜青島大扁藻＜小新月菱形藻＜等鞭金藻8701。但脅迫前后褶皺臂尾輪蟲對(duì)各種餌料藻F的大小順序未發(fā)生變化, 均為等鞭金藻 8701＜青島大扁藻＜小球藻＜小新月菱形藻。實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明 BDE-209脅迫影響褶皺臂尾輪蟲對(duì)不同種類餌料微藻的攝食行為。

BDE-209脅迫對(duì)褶皺臂尾輪蟲攝食率(G)的作用表現(xiàn)出與F類似的影響。在脅迫組中褶皺臂尾輪蟲G隨脅迫濃度的升高而不斷下降, 與對(duì)照組相比差異顯著(P＜0.01)。與F變化類似, 24h脅迫組中的下降幅度要明顯高于 12h時(shí)的下降幅度, 說(shuō)明隨著脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)BDE-209對(duì)褶皺臂尾輪蟲攝食的抑制作用增強(qiáng)(圖 2)。以 0.6mg/L的高濃度組為例, BDE-209脅迫 24h褶皺臂尾輪蟲對(duì)小球藻、青島大扁藻、等鞭金藻8701、小新月菱形藻的G分別下降至海水對(duì)照組的73.62%、67.40%、57.26%、78.33%, 與對(duì)照組相比, BDE-209脅迫未改變投喂單一餌料條件下褶皺臂尾輪蟲對(duì)各種餌料藻G的變化順序, 均表現(xiàn)為青島大扁藻＜小新月菱形藻＜等鞭金藻 8701＜小球藻的變化。

圖1 單一餌料微藻投喂條件下BDE-209脅迫對(duì)褶皺臂尾輪蟲濾水率的影響Fig.1 Effect of BDE-209 on the filtering rate (F) of B. plicatilis with mono-food feeding of microalga

圖2 單一餌料微藻投喂條件下BDE-209脅迫對(duì)褶皺臂尾輪蟲攝食率的影響Fig.2 Effect of BDE-209 on the feeding rate (G) of B. plicatilis with mono-food feeding of microalga

2.3 3種餌料混合投喂條件下BDE-209脅迫對(duì)褶皺

臂尾輪蟲濾水率(F)、攝食率(G)及選食率的影響

投喂等生物量混合的餌料微藻時(shí), 無(wú) BDE-209脅迫的對(duì)照組中褶皺臂尾輪蟲對(duì)混合餌料中各微藻濾水率 F的大小順序?yàn)? 小新月菱形藻＜青島大扁藻＜小球藻; BDE-209脅迫條件下對(duì)混合餌料中各組分的濾水率影響與單一餌料結(jié)果一致, 均隨脅迫濃度的升高呈現(xiàn)出逐漸下降的趨勢(shì)(P＜0.05) (圖 3), 但 F變化呈現(xiàn)出青島大扁藻＜小新月菱形藻＜小球藻的變化趨勢(shì), 與單一餌料投喂條件下的青島大扁藻＜小球藻＜小新月菱形藻的變化順序有所變化。

與相同條件下濾水率 F的變化趨勢(shì)類似, BDE-209脅迫條件下褶皺臂尾輪蟲對(duì)混合餌料中各種微藻攝食率 G仍隨脅迫濃度的升高呈現(xiàn)出不斷下降的趨勢(shì), 與對(duì)照組相比差異顯著(P＜0.05) (圖 4)。受到BDE-209脅迫后, 褶皺臂尾輪蟲對(duì)混合餌料中各種微藻 G大小順序的影響與單一餌料微藻投喂結(jié)果一致, 均未發(fā)生變化, 為青島大扁藻＜小新月菱形藻＜小球藻。

為了進(jìn)一步闡明褶皺臂尾輪蟲具有攝食選擇性,我們對(duì)混合餌料投喂條件下褶皺臂尾輪蟲的選食率(Sr) 和選擇性指數(shù)(Si) 的變化進(jìn)行研究。結(jié)果表明,如圖5所示, 褶皺臂尾輪蟲對(duì)混合餌料中微藻的選食率Sr隨BDE-209脅迫濃度的升高呈現(xiàn)出逐漸下降的趨勢(shì), 與對(duì)照組相比差異顯著(P＜0.05), 且 24h時(shí) Sr的下降程度明顯高于12h時(shí)的影響。0.037mg/L組與對(duì)照組相比, BDE-209脅迫12h與24h時(shí), 褶皺臂尾輪蟲對(duì)混合餌料中各微藻組分的 Sr均有所下降, 但未達(dá)到顯著水平(P＞0.05)。BDE-209脅迫條件下褶皺臂尾輪蟲對(duì)混合餌料中各種餌料藻 Sr的變化順序與濾水率 F的變化一致, 均為青島大扁藻＜小新月菱形藻＜小球藻, 但與對(duì)照組中“小新月菱形藻＜青島大扁藻＜小球藻”的變化順序不同。研究結(jié)果進(jìn)一步說(shuō)明BDE-209脅迫能改變褶皺臂尾輪蟲對(duì)餌料單胞藻的攝食選擇性。

褶皺臂尾輪蟲對(duì)混合餌料的選擇性指數(shù)與選食率的變化完全一致: 隨著 BDE-209脅迫濃度的升高,褶皺臂尾輪蟲對(duì)小球藻的Si呈現(xiàn)不斷增加的趨勢(shì), 且總體呈現(xiàn)出青島大扁藻＜小新月菱形藻＜小球藻的變化順序, 但不同于對(duì)照組中“小新月菱形藻＜青島大扁藻＜小球藻”的變化(圖 6)。研究結(jié)果說(shuō)明 BDE-209脅迫能改變褶皺臂尾輪蟲正常的選食規(guī)律。

圖3 BDE-209脅迫對(duì)褶皺臂尾輪蟲對(duì)混合餌料中各種微藻濾水率的變化Fig.3 Effect of BDE-209 on the filtering rate (F) of B. plicatilis with mixed food feeding of microalga

圖4 BDE-209脅迫對(duì)褶皺臂尾輪蟲對(duì)混合餌料中各種微藻攝食率的變化Fig.4 Effect of BDE-209 on the feeding rate (G) of B. plicatilis with mixed food feeding of microalga

圖5 BDE-209脅迫對(duì)褶皺臂尾輪蟲對(duì)混合餌料中各種微藻選食率的變化Fig.5 Effect of BDE-209 on the food selectivity rate (Sr) of B. plicatilis with mixed food feeding of microalga

圖6 BDE-209脅迫對(duì)褶皺臂尾輪蟲對(duì)混合餌料中各種微藻選擇性指數(shù)的變化Fig.6 Effect of BDE-209 on the selectivity index (Si) of B. plicatilis with mixed food feeding of microalgae a: 12h; b: 24h

2.4 BDE-209脅迫對(duì)褶皺臂尾輪蟲攝食餌料微藻總生物量的影響

BDE-209脅迫12h和24h條件下褶皺臂尾輪蟲攝食混合微藻總生物量的變化隨著脅迫濃度增加均呈現(xiàn)出不斷下降的趨勢(shì)(P＜0.05)。以 0.6mg/L的高濃度組為例, BDE-209脅迫12h和24h時(shí)褶皺臂尾輪蟲攝食餌料藻總生物量分別下降至對(duì)照組的 78.98%和73.54%, 差異極顯著(P＜0.01), 說(shuō)明 BDE-209既能改變褶皺臂尾輪蟲的攝食選擇性, 又能抑制褶皺臂尾輪蟲攝食餌料藻總生物量(圖7)。

圖7 BDE-209脅迫對(duì)褶皺臂尾輪蟲攝食混合餌料中各組分微藻總生物量的影響Fig.7 Feeding changes of B. plicatilis on microalgal biomass when fed with mixed bait microalgae

3 討論

已有研究證明, 低溴代多溴聯(lián)苯醚對(duì)海洋浮游生物有一定的危害, 不但產(chǎn)生急性毒性作用, 而且還會(huì)影響浮游動(dòng)物的行為(Breitholtz et al, 2008; 李卓娜等, 2009)。那么高溴代多溴聯(lián)苯醚是否也存在這種危害呢？本研究結(jié)果顯示, BDE-209的急性毒性脅迫能有效抑制褶皺臂尾輪蟲的運(yùn)動(dòng), 并具有一定的致死作用, 但在實(shí)驗(yàn)的濃度范圍內(nèi)并未出現(xiàn)半數(shù)致死現(xiàn)象。該結(jié)果與 Nakari等(2008)研究 PBDEs的急性毒性結(jié)果相似, 即在實(shí)驗(yàn)所能允許的最高濃度仍未達(dá)到對(duì)大型蚤的半數(shù)致死效應(yīng)。可能原因在于BDE-209的分子量大, 空間位阻大, 難以全部通過(guò)生物膜進(jìn)入浮游動(dòng)物褶皺臂尾輪蟲的體內(nèi), 卻會(huì)附著在輪蟲表面而影響其生命活動(dòng)。輪蟲通過(guò)頭冠纖毛運(yùn)動(dòng), 其運(yùn)動(dòng)能力受到激動(dòng)神經(jīng)肌肉的非限制性收縮和纖毛擺動(dòng)的影響, 因此我們分析 PBDEs對(duì)輪蟲運(yùn)動(dòng)能力的干擾可能因?yàn)橐韵聝蓚€(gè)方面: (1) PBDEs是一種神經(jīng)毒性物質(zhì)。少量進(jìn)入輪蟲體內(nèi)的 BDE-209可能通過(guò)干擾輪蟲神經(jīng)系統(tǒng)的正常功能降低纖毛運(yùn)動(dòng)的協(xié)調(diào)性而產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)抑制; (2) 大分子的 BDE-209能夠與海水中的微藻或碎屑結(jié)合成較大的顆粒粘合附在輪蟲頭冠部的纖毛上, 干擾纖毛的擺動(dòng)從而產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)抑制作用。

浮游動(dòng)物的攝食行為通常被認(rèn)為是生物體受到環(huán)境干擾時(shí)的第一響應(yīng)者, 可以作為評(píng)價(jià)毒物對(duì)水生生物個(gè)體毒性的一個(gè)重要指標(biāo)(Fernandezcasalderrey et al, 1994)。在本研究中, BDE-209脅迫能顯著抑制褶皺臂尾輪蟲對(duì)四種海洋微藻的攝食作用, 具有明顯的濃度、時(shí)間依賴性, 且濾水率下降程度要高于攝食率的變化。類似的研究結(jié)果在重金屬以及有機(jī)磷農(nóng)藥對(duì)浮游動(dòng)物的研究中均有報(bào)道(Ferrando et al,1993), 說(shuō)明浮游動(dòng)物的攝食活動(dòng)極易受到外源脅迫的影響, 其中濾水率較攝食率的變化更敏感。這種敏感性的差異可能與輪蟲的被動(dòng)濾食方式有關(guān)(Kersting et al, 1981)。由于輪蟲只能從濾入的海水中獲取食物,濾水的變化必然對(duì)攝食造成影響, 因此與攝食率相比輪蟲的濾水率更敏感。已經(jīng)有研究表明魚的行為變化可以作為檢測(cè)毒物急性毒性較為快速而敏感的指標(biāo)(de Paiva Magalh?es et al, 2007), 但是在浮游動(dòng)物中的應(yīng)用較少。本研究結(jié)果說(shuō)明浮游動(dòng)物的濾水率可以作為靈敏指示外源脅迫的指標(biāo)之一, 但尚需開展進(jìn)一步的研究以證明其有效性。

BDE-209脅迫不僅改變了褶皺臂尾輪蟲的運(yùn)動(dòng)能力與攝食行為, 而且改變其攝食選擇性。從研究結(jié)果來(lái)看, 在單一和混合餌料供給條件下, BDE-209脅迫均能改變褶皺臂尾輪蟲對(duì)四種微藻濾水率的大小順序, 說(shuō)明 BDE-209脅迫影響褶皺臂尾輪蟲攝食不同種類餌料微藻的選擇性。同時(shí), 隨著BDE-209脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)和暴露濃度的增加, 褶皺臂尾輪蟲對(duì)混合餌料中各種餌料單胞藻的選食率和攝食總生物量均呈現(xiàn)不同程度的下降, 選擇性指數(shù)呈現(xiàn)出不同的變化趨勢(shì), 說(shuō)明 BDE-209可能影響褶皺臂尾輪蟲的選食行為, 其中無(wú)論有無(wú) BDE-209脅迫輪蟲對(duì)混合餌料中小球藻的濾水率、攝食率、選食率和選擇性指數(shù)均最大, 這與小球藻的細(xì)胞結(jié)構(gòu)有密切關(guān)系。小球藻個(gè)體最小, 細(xì)胞壁纖維化程度較低, 有利于褶皺臂尾輪蟲幼蟲的攝食與消化。小新月菱形藻的個(gè)體較小球藻大, 且具有難消化的硅質(zhì)外殼, 而青島大扁藻則由于個(gè)體較大而不宜為褶皺臂尾輪蟲幼蟲攝食。這種微藻結(jié)構(gòu)與細(xì)胞組成上的差異與褶皺臂尾輪蟲幼蟲的攝食選擇性密切相關(guān)。

4 結(jié)論

(1) BDE-209的急性毒性作用能對(duì)褶皺臂尾輪蟲產(chǎn)生致死作用, 并有效抑制其運(yùn)動(dòng)能力;

(2) 在單一餌料培養(yǎng)時(shí), BDE-209脅迫降低褶皺臂尾輪蟲對(duì)各種餌料單胞藻的濾水率和攝食率;

(3) BDE-209脅迫改變褶皺臂尾輪蟲對(duì)混合餌料的選食作用, 其中濾水率的變化能在個(gè)體水平上靈敏指示褶皺臂尾輪蟲對(duì)外源脅迫的響應(yīng);

(4) BDE-209脅迫與否, 褶皺臂尾輪蟲最適宜的餌料都是小球藻。

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