Nahrungsaufnahme, Stoffumsatz und Energiehaushalt des marinen HydroidpolypenClava multicornis

Abstract

Clava multicornis Forskål (Cnidaria, Hydrozoa) from the North Sea was cultured under a variety of environmental conditions, and quantitative aspects of the following processes examined: food intake, growth, oxygen consumption, losses of material, and food conversion. The experiments were conducted in sea water (salinity 32 ‰) at different constant temperature levels (6°, 11° and 16° C) and different daily food rations. The polyps were fed living larvae of the brine shrimpArtemia salina. Daily rations ranged from 2.3 % (6° C) to 19.0 % (16° C) of the dry weight of the polyp colonies. The food ration essential for minimum growth increased with the test temperature. The calorific value of theArtemia larvae was 5854 cal per g organic dry substance. The calorific values of the colonies ofClava multicornis increased at all 3 test temperatures with ascending daily food rations; they ranged from 5367 to 6003 cal per g organic dry substance. Colony growth was determined in 3 different ways: by measuring the increase in polyp number, the length increase of all polyps of a given colony, and the increase of the dry weight of the organic substance of a given colony. Growth was exponential in all 3 cases. The lowest test temperature, or small daily rations, caused slow growth; the highest temperature, or large daily rations, resulted in rapid growth. Oxygen consumption of individual colonies was measured at 16° C and 3 different daily rations; the colonies showed the same intensity of respiration at all 3 daily rations. A colony of 1.5 mg organic dry substance respired 0.107 ml oxygen per 24 hours, a colony of 5.0 mg, 0.269 ml oxygen. At 11° and 16° C gonophores developed well and were counted; at 6° C no gonophores were observed. The amount of the excrement discharged byC. multicornis at 16° C increased from 26.0 % of the food eaten (minimum daily ration) to 39.3% (maximum daily ration). Gross efficiency increased with falling temperature and rising daily ration. At 16° C, net efficiency increased with rising daily ration. On the basis of the data obtained for gross efficiency, oxygen consumption and excrementation, an energy budget was made up.

Zusammenfassung

• 1. An dem marinen Hydroidpolypen Clava multicornis aus der Umgebung Helgolands wurden Nahrungsaufnahme, Wachstum, Sauerstoffverbrauch, Materialverluste und Nahrungsausnutzung bei verschiedenen Wassertemperaturen und Tagesrationen untersucht. Als Nahrung dienten Larven des SalinenkrebsesArtemia salina. Die Versuche wurden in Schalen (150 mm Durchmesser, 110 mm Höhe) bei Temperaturen von 6°, 11° und 16° C±0,2° C und einem Salzgehalt von 32±1 ‰ durchgeführt.

• 2. Die täglich aufgenommenen Nahrungsmengen reichen von 2,3 % (6° C) bis zu 19,0 % (16° C) des Kolonietrockengewichts. Die erforderliche Nahrungsmenge nimmt mit steigender Temperatur zu.

• 3. Der Kaloriengehalt der 1,8 mm langenArtemia-Larven beträgt 5854 cal pro g organische Trockensubstanz.

• 4. Der Kaloriengehalt derClava multicornis-Kolonien nimmt in allen 3 Temperaturstufen mit steigender Tagesration zu und liegt im Bereich von 5367 cal pro bis 6003 cal pro g organischer Trockensubstanz.

• 5. Zur Beurteilung der Wachstumsrate einzelner Kolonien dienen drei Kriterien: Zunahme der Polypenzahl, Zunahme der Polypengesamtlänge und Zunahme des Trockengewichts der organischen Substanz. In allen drei Fällen verlaufen die Zunahmen exponentiell.

• 6. Niedrige Temperaturen oder niedrige Tagesrationen bedingen langsames Wachstum; hohe Temperaturen oder hohe Tagesrationen ergeben schnelles Wachstum.

• 7. Der Sauerstoffverbrauch einzelner Kolonien wurde bei 16° C und 3 verschiedenen Tagesrationen ermittelt und auf das Trockengewicht der organischen Substanz bezogen. Die Atmungsintensität ist bei allen 3 Tagesrationen gleich groß. Bei einer organischen Trockensubstanzmenge von 1,5 mg werden 0,107 ml Sauerstoff in 24 Stunden, bei 5,0 mg 0,269 ml in 24 Stunden verbraucht.

• 8. Bei Kolonien, die bei 6° C gezüchtet wurden, trat keine Gonophorenbildung auf. Dagegen wurde bei 11° und 16° C eine intensive Gonophorenentwicklung beobachtet und deren Ausmaß quantitativ erfaßt.

• 9. Bei 16° C wurde die vonClava multicornis nicht resorbierte organische Substanz (Faeces) durch Oxydation mittels Kaliumpermanganat bestimmt. Mit steigender Tagesration nimmt die Menge der ungenutzten Nahrung von 26,0 % bei minimaler Tagesration bis zu 39,3 % bei maximaler Tagesration zu.

• 10. Die Bruttonahrungsausnutzung steigt mit sinkender Temperatur und mit zunehmender Tagesration. Die Nahrungsabsorption wurde für 16° C ermittelt. Mit steigender Tagesration nimmt die Menge der pro Zeiteinheit absorbierten Nahrung ab. Die Nettonahrungsausnutzung steigt bei 16° C mit zunehmender Tagesration. Die Konversionsrate (täglich in Körpersubstanz umgewandelte Nahrungsmenge) nimmt mit steigender Temperatur und Tagesration zu.

• 11. Anhand der erhaltenen Daten wurde bei 16° C für 3 verschiedene Tagesrationen der Energiehaushalt aufgestellt. Die 3 Summanden des Energiehaushalts sind die Zuwachsenergie (Bruttonahrungsausnutzung), die für den Stoffwechsel aufgewandte Energie und die in der ungenutzten Nahrung verbleibende Energie (Faeces). Der Energiehaushalt ist in Tabelle 12 dargestellt.

• 12. Die Ergebnisse bezüglich Nahrungsaufnahme, Kaloriengehalt, Wachstum, Sauerstoffverbrauch, Materialverluste, Nahrungsausnutzung und Energiehaushalt werden eingehend erörtert und mit Resultaten verglichen, welche vorher an anderen aquatischen Wirbellosen und Fischen erhalten worden waren.