Mezozooplanktona struktūra un funkcionālā loma Baltijas jūras piekrastes ekosistēmā - Strāķe, Solvita (Latvijas Universitāte, 2009)
Zooplanktonam ir „atslēgas” loma pelaģiskajā barības ķēdē nodrošinot organisko vielu apriti starp fotosintezējošu vienšūnas aļģi un augstākajiem trofiskas ķēdes līmeņiem kā, piemēram, komerciālajai zvejai svarīgākajam pelaģisko zivju sugām. Lai gan atsevišķos Baltijas jūras rajonos tiek veikti ilggadīgi zooplanktona novērojumi un analizētas datu rindas, tradicionālie monitoringa novērojumi neatbild uz daudziem ar zooplanktona ekoloģiju saistītiem jautājumiem. Darba mērķis ir noskaidrot maz pētītus Baltijas jūras mezozooplanktona ekoloģijas jautājumus, lai izprastu tā lomu ekosistēmas funkcionēšanā. Pētījuma daļa par mezozooplanktona sugu sastāvu, telpisko sadalījumu un sezonālo dinamiku Rīgas līča litorālā zonā (1 m dzilumā) tika noskaidrots, ka mezozooplanktona sugu sastāvu Rīgas līča seklūdens zona veido saldūdens un sajūdens sugu kompleksi. Pētīuma perioda laika īpaši izdalās rajons pret Salacgrīvu, kur augstas skaita un biomasas vērtības sasniedz saldūdens virpotāju sugas Brachionus calyciflorus, Brachionus quadridentatus, Euchlanis dilatata, Notholca acuminata, Notholca sp. un rajons pret Mērsragu, kur atsevišķos periodos mezozooplanktona cenoze dominā saldūdens sugu komplekss un sugu daudzveidība ir lielāka kā pārējos Rīgas līča seklūdens rajonos. Mezozooplanktona cenozes struktūra vasaras sezonā Rīgas līča litorales zonas austrumdaļā ir laikā un telpā neviendabīgāka, salīdzinot ar rietumu daļu. Pētījuma daļā par invāzīvās mezozooplanktona sugas Cercopagis pengoi iegātie rezultāti rāda, ka Rīgas līcī tās veido stabīlu populāciju ar skaita un biomasas maksimumiem vasaras sezonā. Cercopagis pengoi populācijas struktura ūdens slānī nav viendabīga – virsējā siltajā ūdens slānī līdz pat 92% no Cercopagis pengoi populācijas skaita veido juvenilie īpatņi, bet palielinoties dziļumam populācija palielinās pieaugušo īpatņu proporcija. Augstākās skaita un biomasas vērtības Cercopagis pengoi sasniedz seklajos piekrastes ūdeņos iespējams, ka rezultātā radot būtisku ietekmi uz barības ķēdes strukturu. Eksperimentālais darbs ar toksisko cianobakteriju Microcystia aeruginosa un Nodularia spumigena ietekmi uz dominējošo Baltijas jūras airkājvēžu Eurytemora affinis un Acartia bifilosa olu produkciju un izdzīvotību rāda, ka Eurytemora affinis un Acartia bifilosa spēj producēt olas un izdzīvot toksisko cianobakteriju klātbūtnē, lai arī to izdzīvotības spējas ir mazākas kā apstākļos, kad barībā pieejams netoksisks fitoplanktons. Lai izprastu mezozooplanktona lomu vielu bioģeoķīmiskajā apritē Baltijas jurā, tika veikts eksperimentāls darbs lai noskaidrotu, kā dažādas barības diētas ietekmē airkājvēžu fekālo kapsulu veidošanos, grimšanu un bakteriālo degradāciju. Rezultāti rāda, ka barojoties ar nanoflagellatiem Rhodomonas salina un kramaļģēm Skeletonema costatum, tikai vienu trešo daļu airkājvēža Acartia tonsa ekskrementu veido fekālās kapsulas, savukārt atlikušo daļu veido amorfi izdalījumi.

Zooplankton occupies a key position in the pelagic food web as it transfers the organic energy unicellular algae produce by photosynthesis to higher trophic levels such as pelagic fish exploitable by man. Although long-term zooplankton monitoring programmes are carried out in several regions of the Baltic Sea, their results do not answer numerous questions connected to zooplankton ecology. This study therefore focuses on Baltic Sea mesozooplankton ecology to understand its functional role in the ecosystem. Analysis of mesozooplankton species composition, spatial distribution and seasonal dynamics in the Gulf of Riga littoral zone (1 m depth) shows that mesozooplankton species composition consists of freshwater and brackish water species. Especially in two of the coastal areas studied freshwater species are important. In Salacgriva the freshwater rotifer species Brachionus calyciflorus, Brachionus quadridentatus, Euchlanis dilatata, Notholca acuminata, and Notholca sp. reach high biomass and abundance, while in Mersrags, where freshwater species occasionally dominate the mesozooplankton community, species diversity is higher than in the adjacent shallow areas of the Gulf of Riga. Generally the summer mesozooplankton community structure is more homogenous in time and space at the Eastern coast of the Gulf than at the Western coast. Research on the invasive cladoceran species Cercopagis pengoi shows that it forms a permanent population in the Gulf of Riga with maximum abundance and biomass values in the summer season. The population structure of Cercopagis pengoi was not uniform throughout the water column – in the upper layer 92 % of the Cercopagis pengoi population consists of juveniles, while in the deeper part of the water column the proportion of adults became more significant. Highest values of abundance and biomass Cercopagis pengoi reaches in shallow coastal waters where it can significantly modify the food web structure. Experiments on the effect of the toxic cyanobacteria Microcytis aeruginosa and Nodularia spumigena on the survival and reproductive success of the dominant Baltic sea copepod species, Eurytemora affinis and Acartia bifilosa, demonstrate that copepods are able to survive and produce eggs in the presence of toxic cyanobacteria, although their survival rates are lower than with non-toxic phytoplankton available in the food. To understand the role of mesozooplankton for the biogeochemical cycle in the Baltic Sea laboratory experiments were performed to investigate, how different unialgal diets affect the egestion, degradation and sinking of copepod fecal material. Fecal pellets comprise only one third of the total feces loss when copepods feed on the nanoflagellate Rhodomonas salina and the diatom Skeletonema costatum. The pellets have approximately ten times higher sinking rates than amorphous fecal material.
Promocijas darbs – publikāciju kopsavilkums
Keywords: Hidrobioloģija; Zooplanktons; Biology; Hydrobiology