Tartu Ülikool

Botaanika ja Ökoloogia Instituut

Botaanika õppetool

Riina Klais

Toitainete limitatsiooni mõju planktilisele

mikroobsele kooslusele.

Bakalaureusetöö

Juhendaja: Kalle Olli

Tartu, 2005

1

Sisukord

Eessõna ..........................................................................................................................3 1. Sissejuhatus................................................................................................................3 2. Toitainete limitatsioon planktilistes kooslustes, Redfieldi suhe ................................3 3. Planktiline toiduvõrgustik..........................................................................................4

3.1. Pikoplankton: heterotroofsed bakterid, tsüanobakterid, eukarüootsed vetikad. .7 3.1.1. Toitained ......................................................................................................7 3.1.2. LOA .............................................................................................................7 3.1.3. Temperatuur.................................................................................................8

3.2. Nanoplankton – heterotroofsed nanoflagellaadid ..............................................9 4. Töö eesmärk...............................................................................................................9 5. Materjalid ja meetodid .............................................................................................10

5.1. Katse ülesehitus ................................................................................................11 5.2. Andmeanalüüs...................................................................................................14

6. Tulemused................................................................................................................15 7. Arutelu ....................................................................................................................19

7.1. Limiteeriva toitaine mõju..................................................................................19 7.2. Flagellaatide biomass ja arvukus ......................................................................20 7.3. Pikofraktsiooni osakaal kõigi flagellaatide arvukusest.....................................21

8. Kokkuvõte................................................................................................................22 9. Summary ..................................................................................................................22 10. Tänuavaldused .......................................................................................................23 11. Kasutatud kirjandus ..............................................................................................23

2

Eessõna

Kasutades Taani rannikumeres läbi viidud toitainetega manipuleerimise katseid,

analüüsin oma töös mikroobse koosluse mõjutatavust toitainetetingimustest. Viimasel

kümnendil avaldatud töödes on korduvalt täheldatud, et mikroobne kooslus esineb

kõigis veeökosüsteemides küllalt stabiilse arvukusega ning on muutustele toitainete

kättesaadavuses vähem tundlik, kui klassikaline toiduahel (mikrofütoplankton →

zooplankton → kalad). Käesoleva töö keskseks teemaks on erinevad ökoloogilised

tegurid, mis mõjutavad mikroobse koosluse arvukust ja dünaamikat ning tagavad

mikroobide püsiva arvukuse kõikjal veeökosüsteemides.

1. Sissejuhatus

Alates 1983. aastast, mil Azam et al. (1983) mikroobse lingu kontseptsiooni

populariseerides andsid planktoniökoloogilistele töödele uue suuna, on vähehaaval

selgemaks saanud mikroobse koosluse (piko- ja nanoplankton) roll planktilistes

toiduahelates. Kui küsimuse all on ökosüsteem, selle mõjutatavus muutustest

toitaineteseisundis ja reageerimine inimmõjutustele, on läbi erinevate toiduahela

komponentide kulgevate ainevoogude mõõtmine võtmeküsimuseks. Mikroobse lingu

kaudu kulgeb ainet ja energiat rohkem kui mis tahes muus toiduvõrgustiku osas

(Sorokin, 1999). Paljudes töödes analüüsitakse mikroobse lingu efektiivsust (teisisõnu

kasulikkust) aine- ja energiaülekandes bakteritest klassikalise toiduahela

mesozooplanktonini. Ehkki üksikutel juhtudel (e.g. Uitto et al. 1997) on näidatud

vastupidist, on suurem osa ökolooge veendunud, et mikroobse lingu paljuastmelisust

arvestades ei saa see aine ja energia ülekandjana kuigi olulist rolli täita (Zingel, 2001).

2. Toitainete limitatsioon planktilistes kooslustes, Redfieldi suhe

Fütoplanktoni jaoks on vajalikud samad põhitoitained mis ülejäänud taimedele – C, N

ja P, lisaks veel S ja Si. Räni kasutavad peamiselt ränivetikad rakukestade ehitamisel.

Kasvamiseks ja püsivaks produktsiooniks vajab fütoplankton eelnimetatud toitaineid

suurtes kogustes. Lisaks on vajalikud mõned mikroelemendid. Ka mikroelemendid

võivad fütoplanktoni produktsiooni limiteerida, kui esinevad vees fütoplanktonile

kättesaamatus kontsentratsioonis. Toitaineid vajab fütoplankton ka kindlas

3

stöhhiomeetrilises suhtes. Fütoplanktonile sobiv “globaalne” keskmine (ehk

Redfieldi) suhe on 106C/16N/1P (aatomitena)(Olrik, 1994).

Toitainete limitatsiooniks nimetatakse olukorda, kus muud kasvuks vajalikud

keskkonnategurid (temp., valgus) on sobival tasemel, kuid fütoplanktoni

produktsiooni takistab (limiteerib) toitaine(te) puudumine. Läänemeres on tüüpiliselt

esmane limiteeriv toitaine lämmastik (mida väljendab muuhulgas ka madal N:P),

aegajalt esineb ka fosfori ja lämmastiku kolimitatsioon.

Vee toitainete sisaldusest sõltub ka veekogu toiduvõrgustiku struktuur. Kevadeti ja

sügiseti, kui veemass seguneb ja lämmastiku kättesaadavus ei limiteeri kasvu,

toimuvad peamiselt mikrofütoplanktoni õitsengud (e.g. ränivetikad), milles toodetud

biomass kas settib (kui puuduvad herbivoorid) või jõuab enamasti ühe vaheastme

(zooplankton) kaudu kaladeni (Samuelsson, 2003). Suvise kihistumise perioodil on

Läänemerele tüüpilised produtseerijad niitjad heterotsüstidega sinivetikad, kes

fikseerivad lämmastikku õhust ja sõltuvad vaid vee fosforisisaldusest. Fosforivarusid

ladestavad sinivetikad ka sageli oma rakkudes polüfosfaatkehades (Sorokin, 1999).

Toitainetevaest perioodi iseloomustab ka piko- ja nanoplanktoni arvuline

domineerimine (Kiørboe, 1993). Kuna sinivetikad on tihti toksilised ja ka muudel

põhjustel halvasti sobivaks toiduks zooplanktonile, kuhjub selliste õitsengute käigus

toodetud biomass randa või laguneb vees. Orgaanika lagunemine kasutab ära vees

leiduva hapniku ja jätab hapnikupuudusesse bentilised kooslused. Seetõttu ei piisa

veekogude majandamisel ja kaitsel vaid toitainete sissevoo piiramisest, tihti tuleb

nihutada ka tasakaalu erinevate toitainete vahel. Et sobivaid meetmeid valida, on

tarvis teada nii konkreetse veekogu toiduvõrgustiku struktuuri ja dünaamikat kui

kooslusi limiteerivaid toitaineid. Üks võimalus eelneva uurimiseks on

mesokosmikatsed – looduslikule kooslusele lisatakse toitaineid ja jälgitakse toimuvaid

muutusi (e.g. mikrofütoplanktoni arvukuses, bakterite produktsioonis).

3. Planktiline toiduvõrgustik

Veekogude ja mere pelagiaalis liigub aine- ja energia primaarprodutsentidest

toiduahela tippu (kaladeni) tinglikult kahe raja kaudu – läbi klassikalise ja/või

mikroobse toiduahela (joonis 1.).

4

Joonis 1. Pelagiaali toiduvõrgustiku ning peamiste aine- ja energiavoogude lihtsustatud mudel.

Pikka aega käsitleti planktilisi kooslusi kui lihtsaid lineaarseid toiduahelaid

primaarprodutsentide, herbivooride ja karnivooridega. Muidugi teati ka näiteks

bakterite olemasolust, aga neid peeti vaid lagundajateks ja lämmastiku

regenereerijateks, ning nende arvukust alahinnati metodoloogiliste puuduste tõttu

keskmiselt 90% võrra (Azam et al., 1983). Õrnad rakuseinatud flagellaadid lagunesid

proovivõtu meetmete ja fiksaatorite puudulikkuse tõttu sootuks, ka puudusid vahendid

autotroofsete ja heterotroofsete organismide eristamiseks (Kuuppo, 1994). Piko- ja

nanofraktsioon võib kogu fütoplanktoni biomassist teadaolevalt moodustada kuni 95

%, nendest “möödavaatamine” tekitas olulise vea planktoni mudelitesse (Sorokin,

1999). Kaheksakümnendatel, tänu arenenud uurimismeetoditele, hakati nii arvukuse

ja biomassi kui ökoloogia aspektist uurima ka baktereid ja neist toituvat

mikrozooplanktonit (nanoflagellaadid, tsiliaadid, miksotroofsed vetikad) (Azam et al,

1983). Sealt alates on kirjutatud arvukalt töid mikroobse lingu või selle erinevate

komponentide (bakterid, flagellaadid, tsiliaadid) võimaliku rolli ja tähtsuse kohta

planktilistes ainevoogudes. Mikroobne ling (või mikroobne toiduvõrgustik, microbial

food web) koosneb tavaliselt väga paljudest astmetest, igal astmel hajub oluline osa

(kuni 90%) energiast respiratsiooni käigus. Võrreldes klassikalise toiduahelaga jõuab

läbi mikroobse lingu mesozooplanktonini vaid 3-8 % primaarproduktsioonist

(Fenchel, 1986; Zingel, 2001), seetõttu hinnatakse mikroobset lingu aine- ja

energiaülekandes ebaefektiivseks.

5

Mikroobne ling ja klassikaline toiduahel ei ole aine-ja energiaringes üksteisest

sõltumatud ega selgelt eristatavad, vaid moodustavad ühtse planktilise

toiduvõrgustiku. Lisaks sellele, et heterotroofsed organismid tarbivad valimatult nii

autotroofset kui heterotroofset produktsiooni (Lignell, 1993), komplitseerivad

toitumissuhteid veel organismide omnivoorsus1 ja miksotroofsus2, vahetumine

herbivoorialt karnivooriale, samuti ontogeneetilised muutused toiduvalikus (Turner &

Roff, 1993). Näiteks mesozooplankton valib saaki mitte troofilise taseme järgi, vaid

sõltuvalt näljast, saagi suurusest, kujust, pinnaomadustest, toksiinide olemasolust ja

liikuvusest (Wickham, 1995); vähemalt osa metazooplanktonist on võimeline toituma

nii mikrofütoplanktonist kui tsiliaatidest ja flagellaatidest (olles esimesel juhul

herbivoorid ja teisel karnivoorid) (Stoecker & Capuzzo, 1990); tsiliaadid toituvad

omakorda nii mikrofütoplanktonist, flagellaatidest kui baktereist (Wickham, 1995).

Seetõttu on organismide üheseltmõistetav rühmitamine primaarpodutsentideks,

herbivoorideks ja karnivoorideks keeruline. Lihtsam ja praktilisem, vähemalt

planktoniökoloogia kontekstis, on kasutada organismide rühmadesse jagamiseks

kokkuleppelisi suurusklasse (Azam et al., 1983; Kuosa, 1991; Kuupo, 1994) (Tabel

1.).

Tabel 1.

Raku läbimõõt Rühma eesliide Näiteid organismidest

0,2 – 2 µm piko- Heterotroofsed ja autotroofsed bakterid, pikotsüanobakterid

(e.g. Synechococcus-tüüp), eukarüootsed vetikad

(Cryptophyceae, Chrysophyceae, Bacillariophyceae,

Eustigmatophyceae, Prymnesiophyceae)

2 –20 µm nano- Autotroofsed ja heterotroofsed nanoflagellaadid

20 –200 µm mikro- Fütoplankton, tsiliaadid

1 Omnivoorideks nimetatakse organisme, kes toituvad üheaegselt mitme erineva troofilise taseme produktsioonist (Sommer, 1994). 2 Miksotroofsus – nii autotroofne kui heterotroofne toitumistüüp ühes organismis, ühelt toitumistüübilt teisele minnakse üle vastavalt toitainete kättesaadavuse muutumisele.

6

3.1. Pikoplankton: heterotroofsed bakterid, tsüanobakterid, eukarüootsed vetikad.

3.1.1. Toitained

Heterotroofsed bakterid sõltuvad ühelt poolt mikrofütoplanktoni produktsioonist,

tarbides lahustunud orgaanilist ainet süsiniku- ja energiaallikana (Azam et al., 1983),

konkureerivad aga samal ajal fütoplanktoniga vees lahustunud toitainete (lämmastik,

fosfor) omastamisel (Sorokin, 1999) (see seletab osaliselt bakterite ja

mikrofütoplanktoni kooseksisteerimise võimalikkust). Lämmastikku ja fosforit

võivad bakterid omastada nii anorgaanilises kui orgaanilises vormis. Rakusuuruste

erinevuse tõttu on bakterid toitainete konkurentsis mikrofütoplanktoniga tunduvalt

efektiivsemad madalate toitainekontsentratsioonide juures (Kiørboe, 1993).

Mikrofütoplankton on eelistatud kõrgete toitainekontsentratsioonide juures, kuna neist

toituv zooplankton kasvab aeglaselt võrreldes baktereist toituva kooslusega

(Kuparinen and Kuosa, 1993). Seetõttu on meso- ja eutroofsetes vetes bakterite

biomass tavaliselt palju väiksem kui fütoplanktoni biomass, samal ajal oligotroofsetes

tingimustes võib bakterite biomass mikrofütoplanktoni oma ületada 2-3 kordselt

(Lignell, 1993).

Bakterid vajavad samu põhitoitaineid kui fütoplankton ning ka neile on oluline

elementide esinemine sobivas suhtes, sealjuures mõjutavad bakterite

toitumistingimusi ilmselt ka substraadi C:P ja C:N suhted (lahustunud orgaanilise aine

kvaliteet)(Autio, 2000; Samuelsson, 2003).

3.1.2. LOA

Lahustunud orgaaniliseks aineks (LOA) nimetatakse üldiselt kolloide ja

kõrgmolekulaarseid orgaanilisi molekule, mis on suutelised läbima 0,2 µm pooriava

läbimõõduga filtreid. Lisaks tegelikule lahustunud orgaanikale sisaldab aga LOA veel

väiksemaid bakterirakke, viiruseid ja täpselt määratlemata surnud orgaanilisi osakesi

(Tranvik et al., 1993). Varem arvati, et ookeani pinnakihis leiduva LOA keskmine

vanus on üle 1000 aasta. Nüüdseks on leitud, et erineva vanusega LOA fraktsioonide

kontsentratsioonid võivad väga suurtes piirides kõikuda. Kiires ringluses oleva LOA

hulk korreleerub primaarproduktsioonil sünteesitud orgaanilise aine hulgaga. Ringluse

7

kiiruse järgi koosneb LOA mitmest fraktsioonist, vaid ligikaudu 5 % LOA biomassist

on kergesti omastatav bakterite poolt (aminohapped etc) (Lignell, 1993).

Märkimisväärne osa (u. 5 – 30%) mikrofütoplanktoni poolt seotud süsinikust

eksudeeritakse erinevatel põhjustel LOAna, sama suur osa vabaneb siis kui

mesozooplankton mikrofütoplanktonist toitub ja rakuosised ning -sisaldised vette

satuvad/lahustuvad (Hygum et al., 1997). Üheks LOA eksudeerimise põhjuseks on

toitainetepuudus. Päikesevalguses viibivad rakud fotosünteesivad lakkamatult ja

Calvini tsükli vaheproduktid kuhjuvad rakku kiiremini kui neid makromolekulide

sünteesiks kasutada jõutakse (Lignell, 1993). Allohtoonset päritolu (jõgedega

maismaalt saabunud) LOAd on hinnatud raskemini lagundatavaks (refraktoorseks) ja

seetõttu bakterite jaoks vähemväärtuslikuks energia- ja süsinikuallikaks. Uurimised

on näidanud, et vaid 50% maismaalt saabunud LOAst metaboliseeritakse iga-aastaselt

rannikuvetes (Zweifel et al., 1995).

LOA lisandumine vette väheneb pärast fütoplanktoni õitsengu lõppu ja biomassi

lagunemist/settimist. Järgneval perioodil kasutavad bakterid ja pikoplankton peamiselt

regenereeritud toitaineid ja refraktoorsemat osa LOAst. Regenereeritud toitainete all

mõeldakse eeskätt lämmastikku, mida eritavad uureana ja ammooniumioonina vette

heterotroofsed organismid elutegevuse käigus; samuti mikroobse koosluse enda

pideval lagunemisel/lüüsumisel vabanevaid toitaineid ja orgaanilist ainet (Sorokin,

1999).

3.1.3. Temperatuur

Kui toitainete ja substraadi (LOA) kättesaadavus limiteerivad bakterite kasvu (uue

biomassi tootmist), siis temperatuuril on kasvukiirust reguleeriv toime (Autio, 2000).

Soojas vees (>10 ºC) on produktsioon kiirem ja esineb palju poolduvaid/pikenenud

rakke. Nanoflagellaadid ja teised bakterivoorid ilmselt eelistavad

suuremaid/produktiivseid bakterirakke, kontrollides tõhusalt nii arvukust kui

produktsiooni (Kuuppo-Leinikki et al., 1994). Temperatuuri mõju sõltub veekogu

tüübist: eutrofeerunud piirkondades mõjutab temperatuur kasvu rohkem kui substraadi

kättesaadavus; soojal perioodil parasvöötme veeökosüsteemides reguleerib bakterite

kasvu ärasöömine rohkem kui temperatuur (Autio, 2000). Kõrget temperatuuri (>10

ºC) vajab kasvamiseks ka autotroofne prokarüootne pikoplankton (tsüanobakterid)

8

(Kuosa, 1991). Eukarüootne pikoplankton sõltub temperatuurist vähem, neid on leitud

kasvamas ka külmas vees (Kuparinen and Kuosa, 1993).

3.2. Nanoplankton – heterotroofsed nanoflagellaadid

Heterotroofsed bakterid ja/või autotroofne pikoplankton on mikroobse koosluse

aluseks (Sorokin, 1999). Neist toitub mitmekesine heterotroofne nano-suurusjärku

organismide populatsioon, enamasti tähistatud terminiga heterotroofsed

nanoflagellaadid. Selle rühma ühisteks tunnusteks on vaid rakusuurus ja fagotroofne

toitumine bakteri-suurustest partiklitest, taksonoomiliselt kuuluvad need organismid

väga erinevatesse eukarüootide rühmadesse (Fenchel, 1982a). Heterotroofsete

nanoflagellaatide taksonoomiast tegin ülevaatliku kokkuvõtte oma harjutustöös

(Haarakalju, 2003). Pikoplankterite rakusuurus (0,2-2 µm) tingib nende sobimatuse

klassikalise toiduahela zooplanktoni toiduna (Kuparinen & Kuosa, 1993) ning

nanoflagellaadid on kahtlemata efektiivseimad bakterivoorid (Fenchel, 1982d; Wikner

& Hagström, 1988; Kuosa, 1991). Täheldatud on ka nanoflagellaatide toitumist

viirustest (Lignell, 1993) ja lahustunud orgaanilisest ainest (Tranvik et al., 1993). Ka

tsiliaadid võivad baktereid edukalt püüda ja süüa, kuid seda tavaliselt siis, kui

nanoflagellaadid puuduvad (Wikner & Hagström, 1988; Zingel, 2001).

Bakterivoorsete flagellaatide toiduosakeste kontsentratsioon vees peab olema > 5*104

ml-1. Kui baktereid jääb vees vähemaks, langeb ka flagellaatide arvukus järsult, sest

toidu püüdmisele kulub rohkem energiat kui sellest toidust saadakse (Fenchel, 1987).

Kui bakterite arvukus kasvab, siis küllaltki lühikese aja jooksul (võrreldav bakteriraku

generatsiooniajaga) suudab ka bakterivooride populatsioon ennast taastoota ning

bakterite arvukust uuesti kontrollima asuda. Lühikese viivitusega kontroll ühelt poolt

(Wikner & Hagström, 1988) ja väga efektiivne toitainete omastamine teiselt poolt on

peamised tegurid, mis hoiavad bakterite arvukuse küllalt püsivana kõigis

veeökosüsteemides. Nanoflagellaatide biomass kõigub rohkem kui bakteritel, kuid

siiski tagasihoidlikult võrreldes mikrofütoplanktoniga (Sorokin, 1999).

4. Töö eesmärk

Mikroobse koosluse struktuuri ja dünaamikat toitainete limitatsiooni tingimustes on

vähe uuritud, peamiselt seetõttu, et ka toitainete limitatsioon manipulatsiooni

9

meetodina on suhteliselt uudne. Seni on rõhk olnud peamiselt klassikalise toiduahela

ja eutrofeerumise mõju uurimisel (toitainete liia mõju planktilistele toiduahelatele).

Käesoleva töö eesmärk on uurida mikroobse koosluse komponentide (heterotroofsete

ja autotroofsete nanoflagellaatide) reaktsiooni eutrofeerumisele vastupidises

olukorras: lämmastiku või fosfori tugeva konkurentsi tingimustes. Lämmastiku ja

fosfori kolimitatsiooni uurida pole võimalik, selleks on rannikumered reeglina liiga

eutroofsed. Ühe toitaine limitatsiooni aga on võimalik uurida, lisades teist Redfieldi

suhet N:P = 16:1 aluseks võttes liias.

Eeldan, et nanoflagellaatide arvukus ei sõltu oluliselt limiteerivast toitainest või

limitatsiooni tugevusest. Põhilised omadused, mis eristavad mikroobset lingu

klassikalisest toiduahelast – väikesed primaarprodutsendid, saagi-kiskja

generatsiooniaegade sarnasus (millest tuleneb tugev herbivoorne surve

pikofraktsioonile), toitainete regenereerimine ja efektiivne omastamine (oluline just

toitainete puuduses) – peaks tagama ka mikroobse koosluse suurema sõltumatuse

toitaine(te) kättesaadavusest klassikalise toiduahelaga võrreldes.

5. Materjalid ja meetodid

Taani idarannikul Odense fjordis (joonis 2) läbiviidud mesokosmikatsed olid osa EL 5

RP projektist “DANLIM” (Detection and Analysis of Nutrient Limitation), mille

eesmärk oli uurida ja välja töötada uusi limiteeriva toitaine määramise metoodikaid ja

indikaatoreid ning koostada vastav juhend keskkonnaametnikele. Nimetatud projekti

infrastruktuuri ja taustaandmeid kasutades uurisin mikroobse koosluse mõjutatavust

toitainete limitatsioonist. Katsed toimusid 28 aprillist 15 maini 2003 aastal Odense

fjordi siseosas, Taani idarannikul (joonis 2). Odense fjord ( pindala 60 km2) on madal

(keskmine sügavus 2.25 m) Fyn’i saare põhjaosas asuv mesohaliinne estuaar. Fjordi

valgla on ligikaudu 1000 km2 (kolmandik Fyn’i saarest), sellest suurem osa

põllumajandusmaa. Fjordi põhiline mageveeallikas on Odense jõgi, mille suue

paikneb fjordi kõige sisemises otsas. Vesi fjordis on segu magedast veest ja

Kattegatist pärinevast soolasest veest. Vee viibeaeg on Odense fjordis väga lühike –

2-3 nädalast mõne päevani.

Antropogeensete toitainete sissevool fjordi on väga suur. Enamik looduslikest

10

Joonis 2. Odense 2003 eksperimendi toimumispaik Taani idarannikul Odense fjordis. Eksperimendi

paik on märgitud paremal kaardil viisnurgaga.

heinamaadest on asendatud põllumaadega ja rahvastiku tihedus kasvab. Fosfor ja

lämmastik pärinevad mõlemad põllumajandusest (orgaaniline ja mineraalväetised).

Peamised otsesed lämmastikuallikad on jõgede sissevool ja depositsioon atmosfäärist.

1 m2 fjordi pinna kohta saabus 2001 aastal jõgedega ja atmosfäärist 32 g N (ehk 2.3

mol N) ja 0.88 g P (0.03 mol P) (Fyn County, 2003). Hoolimata kõrgetest

toitainekontsentratsioonidest on fütoplanktoni biomass tavaliselt suhteliselt madal,

domineerivad ränivetikad. Filtreeriva põhjafauna biomass on väga kõrge ja nad on

suutelised filtreerima kogu fjordi vee rohkem kui kord päevas (Riisgaard et al. 2004).

Alates 1980 aastast on fjordi jõudvaid P ja N koguseid vähendatud vastavalt 6-7 ja

1,2-1,4 korda (Fyn County 2003).

5.1. Katse ülesehitus

Looduslik vesi suleti üheksasse läbipaistvasse plastikkotti ja manipuleeriti

anorgaaniliste toitainete ja labiilse süsinikuga. Iga koti (kahekihiline polüetüleen,

kihtide vahel tugevduseks klaaskiust niidistik) ruumala oli 5 m3 (sügavus 3 m) (joonis

3). Kotid kinnitati ujuvatele platvormidele (joonis 4.) ja kaeti pealt

11

polüetüleenkattega, et

võimaldada õhuvahetus

ja samal ajal vältida

reostust lindude poolt.

Katse kestis 19 päeva.

Esimese kolme päeva

jooksul lisati igasse

kotti võrdne kogus

anorgaanilisi toitaineid

(NH4Cl, KH2PO4 ,

Na2O3Si). Labiilset

süsinikku lisati kolme

kotti (75 mmolC), et

intensiivistada bakterite

produktsiooni ja

tugevdada

Joonis 3. Mesokosmi skeem.

Joonis 4. Mesokosmid. Algsed toitainete ning läbi kogu katse valgus- ja temperatuuritingimused on

kottides identsed, edasi muudetakse vaid toitainete kättesaadavust ning pumbatakse välja koti põhja

settinud orgaaniline materjal.

12

mineraaltoitainete konkurentsi bakterite ja fütoplanktoni vahel. Erineva tugevusega N

või P limitatsiooni kujundamiseks töödeldi kotte alates 5. päevast katse lõpuni

erinevalt (tabel 2).

Veeproovid flagellaatide arvukuse määramiseks võeti igal teisel päeval integreeritud

veesambaproovidest. Settinud orgaaniline aine eemaldati koti põhjast igal teisel

päeval.

Tabel 2. Toitainete lisamise skeem. 4. päeval ei lisatud midagi. Ühikulised kogused olid järgmised:

päevad 0 – 3: N= 2,4 µmolL-1d-1; P=0,24 µmolL-1d-1; Si= 2,2 µmolL-1d-1; C = 15 µmolL-1d-1; päevad 5 –

16: N= 0,8 µmolL-1d-1; P= 0,05 µmolL-1d-1; Si= 0,8 µmolL-1d-1; C = 15 µmolL-1d-1

Kott nr. Stardiperiood Päevad 0-3 Päevad 5-16

Koti tähis

1 N+P+Si N+P+Si Kontroll 2 N+P+Si N+Si N 3 N+P+Si P+Si P 4 N+P+Si 5*N + 5*Si 5N 5 N+P+Si 5*P + 5*Si 5P 6 N+P+Si+C 5*N + 5*Si + C 5NC 7 N+P+Si+C 5*P + 5*Si + C 5PC 8 N+P+Si+C 5*N + 5*P + 5*Si + C 5N5PC 9 N+P+Si N+P NP

Flagellaatide proovid (20 ml) fikseeriti glutaaraldehüüdiga (säilivad ka flagellaatide

õrnad rakud)(Kuuppo-Leinikki & Kuosa, 1989) ja säilitati +5 C° juures.

Nanoflagellaatide arvukuste määramiseks veeproovidest värvisin proovid DAPIga

(epifluorestsentsmikroskoopias kasutatav fluorestseeruv värv, mis kinnitub rakus

leiduvale DNAle, aga vähemal määral ka rakumembraanile ja rakuplasmale). Rakud

loendasin epifluorestsentsmikroskoobiga (100x objektiiv). Autotroofsed rakud

eristasin heterotroofsetest klorofüllile omase punase autofluorestsentsi abil. Biomassi

arvutamiseks jagasin rakud kolme suurusklassi keskväärtustega – 2,5 µm3

(pikoflagellaadid) , 12,6 µm3 ja 28,3 µm3 . Sellised rakusuurused kujunesid visuaalselt

hinnatava parameetri – rakkupikkuse – järgi. Kasutasin võrdlusena okulaari

paigaldatud 10x10 ruudustikku, mille ühe ruudu külje pikkus vastas 10 µm.

Loomulikult polnud ükski loetud rakk täpselt nii suur, kui keskmine kategooria,

millesse ta paigutus, kuid eeldan, et kõrvalekalded valitud suuruse ümber on

juhuslikud ja alluvad normaaljaotusele. Andmed biomassi kohta on esitatud ühikuna

µg L-1(märgkaal).

13

5.2. Andmeanalüüs

Andmeanalüüsis kasutasin erinevate kottide nanoflagellaatide arvukuste dünaamika

võrdlemisel Manteli permutatsioonitesti P- ja N-limitatsioonist tingitud erinevuste

tuvastamiseks. Manteli test on mitte-parameetriline maatriksanalüüs, mille abil saab

võrrelda andmete kohasust (goodness-of-fit) etteantud mudeliga. Test võrdleb

empiirilist andmemaatriksit sama suure mudelmaatriksiga. Mudelmaatriks on

konstrueeritud kujutama eeldatavat olukorda, käesolevas töös kasutatud maatriks

kujutab endast mudelit, mille puhul lämmastikupuuduses kottides esinenud

nanoflagellaatide dünaamika erines täielikult fosforipuuduses kottide omast.

Empiirilise maatriksi saamiseks kasutasin eukleidilist kaugust kottide vahel,

arvutatuna auto- ja heterotroofsete flagellaatide biomasside alusel. Välja jätsin

esimese 5 päeva andmed, mil erinevate manipulatsioonide mõju ilmselgelt ei saanud

veel avalduda. Empiiriline ja mudelmaatriks on esitatud tabelis 3.

Tabel 3. Manteli testis kasutatud empiiriline (eukleidiline kaugus kottide vahel) ja mudelmaatriks

autotroofide puhul. Maatriksist kasutatakse ainult ülemist (tumedas kirjas) poolt, mis tabeli alumises

osas on reastatud vektoriks.

T

p

k

k

(

Empiiriline maatriks Mudelmaatriks Kott 2 4 6 3 5 7 Kott 2 4 6 3 5 7 2 0 55.6 46.8 50.7 66.3 37.1 2 0 0 0 1 1 1

4 55.6 0 32.5 31.2 56.2 43.2 4 0 0 0 1 1 1

6 46.8 32.5 0 12.1 68.3 24.5 6 0 0 0 1 1 1

3 50.7 31.2 12.1 0 67.2 26.7 3 1 1 1 0 0 0

5 66.3 56.2 68.3 67.2 0 60.9 5 1 1 1 0 0 0

7 37.1 43.2 24.5 26.7 60.9 0 7 1 1 1 0 0 0

Empiiriline maatriks vektorina: 55.6 46.8 50.7 66.3 37.1 32.5 31.2 56.2 43.2 12.1 68.3 24.5 67.2 26.7 60.9 Mudelmaatriks vektorina: 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0

est kasutab ainult poolt maatriksist (peadiagonaal välja jäetud), kuna maatriksid on

eadiagonaali suhtes sümmeetrilised. Maatriksite vahelise sarnasuse hinnanguna

asutasin vektorite korrutisest arvutatud standardiseeritud (enne maatriksite

orrutamist normaliseeriti mõlemad vektorid) Manteli statistikut (rM)

Legendre&Legendre, 1998). Saadud statistikut võrdlesin statistiku jaotusega

14

nullhüpoteesi korral. Kasutasin permutatsioonitesti, mille läbiviimisel tõstetakse ühte

vektoritest 1000 korda juhuslikult ümber ja arvutatakse iga kord uus rM. Saadud

tulemustest koostatakse nullhüpoteesile vastav sagedusjaotus (vahemikus -1…+1)

ning Manteli statistiku paiknemine sellel jaotusel kinnitab nullhüpoteesi

püsimajäämist või laseb nullhüpoteesi ümber lükata.

H0: empiiriline maatriks ei ole mudelmaatriksiga lineaarselt korreleeritud, maatriksite

vaheline sarnasus on sama suur, kui mudelmaatriksi sarnasus mistahes teise juhusliku

maatriksiga, mis saadakse empiirilise maatriksi ridade või tulpade juhusliku

ümbertõstmise kaudu. H0 ümberlükkamiseks peab Manteli statistik paigutuma jaotuse

äärele (rM ≈ 1, p<0,05). Töö eesmärki silmas pidades tähendab H0 ümberlükkamine

fosfori- või lämmastikulimitatsiooni olulise mõju olemasolu tõestamist flagellaatide

koosluse biomassile. Kui H0 jääb püsima, siis olulist erinevust, tulenevalt sellest kumb

toitaine limiteeris, nanoflagellaatide dünaamikas ei esinenud, teisisõnu – dünaamika

kottides oli pigem juhuslik, kui ühe toitaine limitatsioonist tingitud. Saadud Manteli

statistikud autotroofsete ja heterotroofsete nanoflagellaatide jaoks koos

permutatsiooni käigus loodud sagedusjaotustega on esitatud järgmises peatükis

(Tulemused).

Manteli statistiku arvutamisel saab maatriksite korrutise asemel kasutada ka erinevaid

korrelatsioonikordajaid (nt Spearmani korrelatsioonikoefitsient), samuti võib

empiirilise maatriksi koostamisel kottide vahelise sarnasuse hindamiseks kasutada

nimetatud korrelatsioonikoefitsienti (täpsemalt: 1 - Spearmani

korrelatsioonikoefitsient = distants). Nende kasutamine testi tulemusi ja lõppjäreldusi

ei muutnud.

6. Tulemused

Eksperimendi alguses esinesid heterotroofsete nanoflagellaatide biomassid vahemikus

2,5 – 29,5 µgL-1, ja autotroofsed nanoflagellaadid vahemikus 10 – 76 µgL-1. Vastavad

arvukused olid 0,39 – 8,42*106 ja 1,22 – 12,28*106 rakku L-1. Viiendaks päevaks olid

nanoflagellaatide biomassid (heterotroofsete ja autotroofsete) vastavalt 8 – 69 µgL-1 ja

15 – 102 µgL-1. Hoolimata suurest erinevusest biomasside algseisu vahel oli biomassi

dünaamika kõigis kottides suhteliselt sarnane (joonis 5.).

15

Autotroofsed nanoflagellaadid

0

20

40

60

80

100

120

1 3 5 7 9 11 13 15 17

Päev

Bio

mas

s µg

/L

N

P

5N

5P

5N+C

5P+C

Heterotroofsed nanoflagellaadid

0

20

40

60

80

100

120

140

160

1 3 5 7 9 11 13 15 17

Päev

Bio

mas

s µg

/L

N

P

5N

5P

5N+C

5P+C

Joonis 5. Heterotroofsete ja autotroofsete nanoflagellaatide biomass läbi katse. Toodud on andmed 6

koti kohta, kolme lisati liias lämmastikku (N, 5N ja 5N+C) ja kolme fosforit (P, 5P ja 5P+C).

Peaaegu kõigis kottides kasvas nii autotroofide kui heterotroofide biomass 3. päevaks

ning langes taas 9.-11. päevaks. Erinevust N ja P kottide vahel, nii autotroofsete kui

heterotroofsete nanoflagellaatide dünaamika osas, ei toonud välja ka Manteli test (rM

= -0,145 ja rM= 0,098, vastavalt)(joonis 6).

16

Joonis 6. Manteli permutatsioonitesti sagedusjaotused. Püstine joon näitab empiirilise ja

mudelmaatriksi vahel arvutatud rM paiknemist jaotusel.

Kõige väiksema suurusklassi (rakuruumala 2,5 µm3) osakaal (%) kõigi loetud rakkude

biomassist heterotroofide puhul oli väga sarnane (joonis 7). Pikofraktsiooni3 osa

3 Pikofraktsiooniks nimetan tulemuste ja arutelu osas kõige väiksemat flagellaatide suurusklassi (rakuruumala 2,5 µm3) , samal ajal kui sissejuhatavas osas kasutasin sama terminit bakterite, pikotsüanobakterite ja väikeste eukarüootsete vetikate ühisnimetusena.

17

biomassist oli katse alguses 60%, langes 3. päevaks alla 10% ja püsis ülejäänud katse

ajal allpool 30% (keskmiste ja suurte rakkude osakaal oli biomassis valdav).

Heterotroofsed nanoflagellaadid, pikofraktsiooni osakaal kogu biomassist

0

20

40

60

80

1 3 5 7 9 11 13 15 17

Päev

Piko

frak

tsio

oni

osak

aal,

%

Lämmastik

Fosfor

Keskmine

Joonis 7. Väikeste heterotroofsete flagellaatide osakaal (%) heterotroofsete nanoflagellaatide

biomassist. Lämmastik – N, 5N ja 5NC kottide keskmine, Fosfor – P, 5P ja 5PC kottide keskmine,

Keskmine – kõigi 6 nimetatud koti keskmine.

Autotroofsete pikoflagellaatide osakaal kõigi nanoflagellaatide biomassist mingis

kindlas suunas ei muutunud, vaid kõikus pigem juhuslikult keskväärtuse ümber

(joonis 10). Pisut suurem muutus tuli välja P-kottide 11. ja 13. päeva proovides, kus

pikofraktsiooni arvukus jäi küll samaks, aga vähenes kõige suuremate rakkude

osakaal ning domineerisid keskmise suurusega (kategooria keskmine 15,6 µm3)

rakud.

Autotroofsed nanoflagellaadid, pikofraktsiooni osakaal kogu biomassist

05

10152025303540

1 3 5 7 9 11 13 15 17

Päev

Piko

frak

tsio

oni o

saka

al,

%

LämmastikFosforKeskmine

Joonis 8. Pikoflagellaatide osakaal (%) autotroofsete nanoflagellaatide biomassist.

18

Autotroofsete nanoflagellaatide keskmine rakuruumala katse kulgedes oluliselt ei

kasvanud. Heterotroofsete nanoflagellaatide keskmine rakuruumala aga kasvas

silmnähtavalt 3. päevaks (joonis 9.) ning langes vähehaaval katse jooksul (4,95 µm3 1.

päeval; 14,3µm3 3. päeval; 9,8µm3 katse viimasel päeval).

Heterotroofsete nanoflagellaatide keskmine rakuruumala

02468

1012141618

1 3 5 7 9 11 13 15 17

Päev

Rak

uruu

mal

a

Lämmastik

Fosfor

Keskmine

Joonis 9. Heterotroofsete nanoflagellaatide keskmine rakuruumala.

7. Arutelu

7.1. Limiteeriva toitaine mõju

Kui nanoflagellaadid sõltuksid peamiselt resursside kättesaadavusest, peaks kolme

lämmastikukoti nanoflagellaatide biomassi dünaamika erinema oluliselt fosforikottide

biomasside dünaamikast ning samal ajal sama toitaine puuduses olevad kotid olema

omavahel sarnasemad. Erinevust lämmastiku- ja fosforilimitatsiooni vahel selles

aspektis Manteli test välja ei toonud, ei heterotroofsete ega ka autotroofsete

nanoflagellaatide puhul.

Heterotroofsete nanoflagellaatide puhul võiks saadud tulemust seletada kahte tüüpi

regulatsiooni – toidu kättesaadavuse (bottom up) ja metazooplanktoni surve (top

down) kaudu. Heterotroofsed nanoflagellaadid sõltuvad toitainetest kahe vaheastme

(LOA/anorgaanilised toitained ja bakterid) võrra kaugemalt kui autotroofsed

nanoflagellaadid, seetõttu on toitainete kättesaadavuse muutumisest tingitud mõju

suunda neile üheselt raskem hinnata. Toitaine(te) puudus mõjutab esmajoones

19

mikrofütoplanktoni produktsiooni, läbi mikrofütoplanktoni eksudeeritava LOA hulga

ja kvaliteedi baktereid ja alles bakterite produktsiooni kaudu heterotroofseid

nanoflagellaate. Anorgaaniliste toitainete puuduses eksudeeritav LOA on oluliselt

süsinikurikkam (fotosünteesi vaheproduktid), seetõttu kasutavad bakterid seda edasi

vaid süsinikuallikana ning hakkavad veest konkurentselt lämmastikku tarbima,

tugevdades nii veelgi toitainete limitatsiooni mikrofütoplanktoni jaoks. Kasvu-

tingimused bakterite jaoks ei halvene, kuna toitainete kontsentratsioonid, mis

bakterite kasvu limiteeriks, on oluliselt madalamad mikrofütoplanktonile vajalikest

kontsentratsioonidest. Ühe või teise toitaine puudus viiks küll mikrofütoplanktoni

kasvu pidurdumiseni ja limiteeritud oleks ka kogu planktiline ökosüsteem keskmiselt,

kuid selle puuduse mõju oleks märkamatu heterotroofse nanoplanktoni arvukuste

dünaamikas.

Autotroofsete nanoflagellaatide arvukuste küllalt sarnast käiku heterotroofsete

nanoflagellaatidega on pisut raskem mõista. Autotroofsed nanoflagellaadid sõltuvad

mineraaltoitainete kättesaadavusest samamoodi nagu mikrofütoplankton, selle

erinevusega, et nanoflagellaatide jaoks on kättesaadavad palju madalamad

toitainekontsentratsioonid kui mikrofütoplanktonile. Seega teatav biomassi kasv on

toitainete lisamisel (stardiperioodil) eeldatav. Autotroofsete ja heterotroofsete

nanoflagellaatide arvukuste dünaamika sarnasus eri kottide vahel peale 5. päeva viitab

teistele regulatsioonimehhanismidele kui ressursi kättesaadavus (e.g. zooplanktoni

herbivooria).

7.2. Flagellaatide biomass ja arvukus

Auto- ja heterotroofsete nanoflagellaatide biomasside varieeruvus meskosomide vahel

katse avapäeval oli vastavalt seitsme- ja kümnekordne (max/min). Selline varieeruvus

oli ilmselt tingitud veemassiivi ruumilisest laigulisusest, ehkki kotid paigutati vee

pinnakihti (0 – 3 m) üksteisele suhteliselt lähedale (10 –30m) ja tavaliselt pinnakihis

olulist biomassi varieeruvust sellisel ruumilisel skaalal (< 100m) tänu pidevale

turbulentsile ei esine (Kuuppo, 1994).

Muutused, mida antud katses heterotroofide osas jälgida võis, toetudes just nende

muutuste sarnasusele läbi kõigi kottide, olid tõenäoliselt tingitud alguses “kiskja-

saagi” suhetest bakterite – nanoflagellaatide vahel ja hiljem nanoflagellaatide –

20

metazooplanktoni/tsiliaatide vahel. Toitainete lisamine stardiperioodil võimendas

bakterite produktsiooni, millele järgnes koheselt heterotroofsete nanoflagellaatide

arvukuse kasv. On põhjust arvata, et bakterite produktsioon püsis kõrgena kogu katse

vältel, kuid nende arvukus ei muutunud oluliselt peale stardiperioodil toimunud tõusu.

Bakterivooride arvukust aga hakkas 5. – 7. päeval piirama mesozooplankton.

Mesozooplanktoni populatsioon kasutab peamiselt mikrofütoplanktoni produktsiooni

ning nanoflagellaate tarbib vaid siis, kui neid “saada” on. Esiteks on mesozooplankton

liiga aeglase kasvuga, et nanoflagellaatide arvukuse kõikumistega kaasa minna.

Teiseks on heterotroofne nanoplankton alles 3. lüli ahelas LOA/anorg. toitained →

bakterid → heterotroofne nanoplankton. Proportsioon primaarproduktsioonist, mis

jõuaks mesozooplanktonini, jääb liiga väikeseks, et tagada mesozooplanktoni

populatsiooni ellujäämine mikroobse toiduahela kaudu. Seega suhted

mesozooplanktoni ja nanoflagellaatide vahel on küllaltki ühesuunalised: muutused

nanoflagellaatide arvukuses ei mõjuta mesozooplanktoni arvukust, kuid muutused

mesozooplanktoni arvukuses omavad mõju nanoflagellaatide arvukusele.

Autotroofsete nanoflagellaatide arvukuse tõus stardiperioodil oli ilmselt kiire

reaktsioon paranenud toitainete kättesaadavusele ning langus peale 5. päeva tingitud

tugevnevast herbivoorsest survest. Arvukuste sarnane dünaamika kõigis kottides kogu

katse ajal toetab arvamust, et autotroofne nanoplankton toitainete puudust ei kogenud.

7.3. Pikofraktsiooni osakaal kõigi flagellaatide arvukusest

Asjaolu, et pikofraktsiooni osakaal nii heterotroofide kui autotroofide hulgas katse

kulgedes ei kasvanud, toetab oletust, et kujundatud lämmastiku- või fosforipuudus

mikroobse koosluse ainevoogusid oluliselt ei mõjutanud. Väikeste rakkude suurem

osakaal võiks viidata mikroobse koosluse üldisele “dieedile” ja kiiremale sisemisele

aineringlusele. Suuremad rakud nõuavad eluspüsimiseks suuremaid toidukoguseid

ning teatud toiduosakeste kontsentratsiooni juures muutub suure raku “ülalpidamine”

ebaefektiivseks. Pikofraktsiooni osakaalu langemine (heterotroofide puhul) ja

püsimine madalana kogu katse vältel näitab veel kord, et kujundatud limitatsiooni

mikroobse koosluse jaoks ei eksisteerinud.

21

8. Kokkuvõte

Keskendusin oma arutelus peamiselt heterotroofsetele nanoflagellaatidele ning

leidsin, et erinevusi nanoflagellaatide arvukuste ajalises käigus sõltuvalt sellest, kas

limiteerivaks toitaineks oli lämmastik või fosfor, ei esinenud.

Katse alguses mõjutas nanoflagellaate paranenud toitainete kättesaadavus.

Heterotroofsete nanoflagellaatide arvukuse tõus toimus ilmselt bakterite suurenenud

produktsiooni arvel, autotroofsete nanoflagellaatide arvukust ja produktsiooni mõjutas

toitainete lisandumine. Nii heterotroofsete kui autotroofsete nanoflagellaatide kasvu

katse 5. – 7. päeval piiras ilmselt mesozooplanktoni juveniilide populatsioon, kuna

langes ka autotroofsete nanoflagellaatide arvukus, mis mikrofütoplanktoni ega

bakterite produktsioonist ei sõltunud. Tuginedes teoreetilisele osale tööst oletasin, et

nanoflagellaadid ega ka mikroobne ling tervikuna ei sõltu olulisel määral toitainetest,

s.h. ka sellest, milline toitaine limiteerib. Katse tulemused toetasid minu oletusi –

toitainete lisamisele järgnenud mõningase arvukuste kõikumise järel arenes

mikroobne kooslus kõigis kottides taas üldise tasakaalu seisundi suunas, sõltumata

limiteerivast toitainest või tekitatud limitatsiooni tugevusest.

9. Summary

Influence of the nutrient limitation on the planktic microbial community.

Using nutrient limitation as a manipulation, microbial community was investigated. I

focused on heterotrophic nanoflagellates. Being the main bacterivores are heterotrofic

nanoflagellates good indicators for potential nutrient-generated changes in microbial

community. Using Mantel’s permutation analysis, any difference, depending on

which nutrient was limiting, did’nt appear. The number and biomass of heterotrophic

nanoflagellates more likely depended on bacterial production and developing

mesozooplanktonic population. Since bacteria are benefited in nutrient limitation due

to their small size, nutrient-scarcity does not impact microbial community in a way it

does impact the classical food chain.

22

10. Tänuavaldused Suurimad tänud Kallele, kes vaatamata kiiretele aegadele oma juhendamise

põhjalikkuses järeleandmisi ei teinud, ja Knutile, kes asjast küll midagi mõistmata

jaksas mind korduvalt ära kuulata!

11. Kasutatud kirjandus

1. Autio, R., 2000. Studies on bacterioplankton in the Baltic Sea with special emphasis on the

regulation of growth. Walter and Andree de Nottbeck Foundation Scientific Reports No. 19:

5-34.

2. Fenchel, T., 1982a. Ecology of Heterotrophic Microflagellates. I. Some Important Forms and

Their Functional Morphology. Mar. Ecol. Prog. Ser. Vol. 8: 211-223.

3. Fenchel, T., 1982b. Ecology of Heterotrophic Microflagellates. IV. Quantitative Occurrence

and Importance as Bacterial Consumers. Mar. Ecol. Prog. Ser. Vol. 9: 35-42.

4. Fenchel, T.,1986. The Ecology of Heterotrophic Microflagellates. Adv. Micr. Ecol. Vol. 9:

57-91. Edited by K. C. Marshall.

5. Fenchel, T. 1987. Ecology – Potentials and Limitations. Editor O. Kinne. Excellence in

Ecology. Ecology Institute. 186 p.

6. Fyn County, 2003. Odense pilot river basin. - Provisional article. 5. Report pursuant to the

Water Framework Directive.

7. Haarakalju, R. 2003. Heterotroofsed nanoflagellaadid planktilistes toiduahelates. Harjutustöö.

Botaanika ja Ökoloogia Instituut, Tartu Ülikool. 18 lk.

8. Hygum, B.H., Petersen, J.W. and Sondergaard, M., 1997. Dissolved organic carbon released

by zooplankton grazing activity – a high-quality substrate pool for bacteria. Journal of

Plankton Research, Vol. 19 no.1 pp.97-111.

9. Kiørboe, T., 1993. Turbulence, Phytoplankton Cell Size and the Structure of Pelagic Food

Webs. Adv. Mar. Biol. 29:1-72.

10. Kuosa, H. 1991. Microbes in the pelagic carbon cycle: picoplanktonic algae and heterotrophic

nanoflagellates in the northern Baltic ecosystem. Walter and Andree de Nottbeck Foundation

Scientific Reports No. 6: 1-14.

11. Kuuppo-Leinikki, P. & Kuosa, H. 1989: Preservation of picoplanktonic cyanobacteria and

heterotrophic nanoflagellates for epifluorescence microscopy. Arch. Hydrobiol. 114: 631-636.

12. Kuuppo, P. 1994. Heterotrophic nanoflagellates in the microbial food web off the SW coast

of Finland, the Baltic Sea. Grazing on planktonic bacteria. Walter and Andree de Nottbeck

Foundation Scientific Reports: No 10: 5-20.

23

13. Kuuppo-Leinikki, P., Autio, R., Hällfors, S., Kuosa, H., Kuparinen, J. and Pajuniemi, R. 1994.

Trophic interactions and carbon flow between picoplankton and protozoa in pelagic

enclosures manipulated with nutrients and a top predator.

14. Legendre, P. & Legendre, L. 1998. Numerical Ecology. Elsevier. p:195-198

15. Lignell, R. 1993. Carbon flow supplied by algae and bacteria in the planktonic food web off

the SW coast of Finland. Walter and Andree de Nottbeck Foundation Scientific Reports: No 9:

5-55.

16. Riisgaard, H.U., Seerup, D.F., Jensen, M.H., Glob, E. and Larsen, P.S., 2004.

Grazing impact of filter-feeding zoobenthos in a Danish fjord. - J. Exp.

Mar. Biol. Ecol. 307: 261-271.

17. Samuelsson, K. 2003. Mechanisms structuring the pelagic microbial food web – Importance

of resources and predation. Doctoral Dissertation. VMC KBC, Umeå University, pp: 2-35.

18. Sommer, U. 1994. Planktologie. Springer-Verlag. 274 p.

19. Sorokin, Y.I., 1999. Aquatic Microbial Ecology. Backhuys Publisher, Leiden. 248 p.

20. Stoecker, D. K., Capuzzo, J. McDowell, 1990. Predation on Protozoa: its importance to

zooplankton. Journal of Plankton Research Vol.12(5): 891-908.

21. Tranvik, L. J., Sherr, E. B., Sherr, B.F., 1993. Uptake and utilization of “colloidal DOM” by

heterotrophic flagellates in seawater. Mar. Ecol. Prog. Ser. Vol.92: 301-309.

22. Turner, J.T., Roff, J.C., 1993. Trophic Levels and Trophospecies in Marine Plankton:Lessons

from the Microbial Food Web. Mar. Micr. Food Webs, 7(2): 225-248.

23. Uitto, A., Heiskanen, A.-S., Lignell, R., Autio, R., Pajuniemi, R., 1997. Summer dynamics of

the coastal planktonic food ewb in the northern Baltic sea. Mar. Ecol. Prog. Ser. Vol.151: 27-

41.

24. Wickham, S.A.,1995. Trophic relations between cyclopoid copepods and ciliated protists:

Complex interactions link the microbial and classic food webs. Limnol. Oceanogr., 40(6):

1173-1181.

25. Wikner, J., Hagström, A., 1988. Evidence for a tightly coupled nanoplanktonic predator-prey

link regulating the bacterivores in the marine environment. Mar. Ecol. Prog. Ser. Vol. 50:137-

145.

26. Zingel, P. 2001. The role of planktonic ciliates in lake ecosystems. Dissertationes Biologicae

Universitas Tartuensis: No.67:1-23. Tartu University Press.

24

25