Совместное влияние метилфарнезоата и концентрации пищи на репродуктивные параметры двух видов ветвистоусых ракообразных рода Moina
Метилфарнезоат (МФ) играет роль ювенильного гормона у ветвистоусых ракообразных. Известно, что МФ участвует в регуляции полового размножения самок рачков, в частности, вызывает отрождение самцов и образование требующих оплодотворения покоящихся яиц. При этом как появление в потомстве самцов, так и образование покоящихся яиц у ветвистоусых ракообразных контролируются факторами внешней среды. Совместное действие экзогенного МФ и факторов внешней среды, влияющих на половое размножение ветвистоусых рачков, не исследовалось. В работе оценивали совместное влияние МФ в концентрации 400 нМ и субоптимальной обеспеченности пищей на репродуктивные параметры самок двух видов рода Moina. При всех исследованных концентрациях пищи в среде с гормоном у самок наблюдалась более высокая предрасположенность к половому размножению (процент самцов и количество покоящихся яиц в первом потомстве), чем в контроле. В среде с гормоном у самок также наблюдалась пониженная по сравнению с контролем плодовитость, которая практически не увеличивалась с ростом концентрации пищи. Плодовитость самок в контрольной среде росла с увеличением концентрации пищи. Возраст отрождения первой кладки незначительно увеличивался с уменьшением концентрации пищи и существенно возрастал при добавке в среду гормона. Таким образом, под действием МФ самки начинали размножаться позже, снижалась их плодовитость, увеличивалась доля самцов в потомстве и росло количество покоящихся яиц. Наблюдаемые изменения в репродуктивных параметрах самок под действием МФ аналогичны таковым при лимитирующей обеспеченности пищей и приведут к резкому снижению скорости роста популяции. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Ключевые слова
ветвистоусые ракообразные,
ювенильный гормон,
скорость роста,
плодовитость,
определение полаАвторы
| Волкова Елена Николаевна | Сибирский федеральный университет | инженер кафедры биофизики | volkovaan2008@mail.ru |
| Задереев Егор Сергеевич | Институт биофизики СО РАН, Красноярский научный центр СО РАН; Сибирский федеральный университет | канд. биол. наук, доцент, в.н.с. лаборатории биофизики экосистем; доцент кафедры биофизики | egor@ibp.ru |
Всего: 2
Ссылки
Коровчинский Н.М., Котов А.А., Бойкова О.С., Смирнов Н.Н. Ветвистоусые ракообразные (Crustacea: Cladocera) Северной Евразии. Т. I. М.: Товарищество научных изданий КМК, 2021. 481 с.
Alekseev V.R. Diapause in crustaceans: peculiarities of induction // Diapause in Aquatic Invertebrates Theory and Human Use / eds. by V.R. Alekseev, B. De Stasio, J.J. Gilbert. Springer, Dordrecht, 2007. РР. 29-63.
Смирнов Н.Н. Современное состояние и перспективы исследований физиологии ветвистоусых ракообразных (Cladocera, Crustacea) // Зоологический журнал. 2016. № 7. С. 788-804.
Алексеев В.Р. Физиологические и молекулярно-генетические основы механизма биологического покоя у водных беспозвоночных // Онтогенез. 2010. № 2. С. 83-93.
LeBlanc G.A., Medlock E.K. Males on demand: the environmental-neuro-endocrine control of male sex determination in daphnids // FEBS Journal. 2015. № 21. PP. 4080-4093.
Toyota K., Miyakawa H., Hiruta C., Furuta K., Ogino Y., Shinoda T., Tatarazako N., Miyagawa S., Shaw J.R., Iguchi T. Methyl farnesoate synthesis is necessary for the environmental sex determination in the water flea Daphnia pulex // Journal of Insect Physiology. 2015. Vol. 80. PP. 22-30.
Suppa A., Gorbi G., Markova S., Buschini A., Rossi V. Transgenerational effects of methyl farnesoate on Daphnia pulex clones: Male and ephippia production and expression of genes involved in sex determination // Freshwater Biology. 2021. № 2. PP. 374-390.
Jordao R., Garreta E., Campos B., Lemos M.F., Soares A.M., Tauler R., Barata C.Compounds altering fat storage in Daphnia magna. // Science of the Total Environment. 2016. Vol. 545. PP. 127-136.
Задереев Е.С., Губанов В.Г., Егоров И.В. Влияние концентрации пищи и воды скоплений на репродуктивные параметры самок Moina macrocopa (Crustacea: Cladocera). // Журнал общей биологии. 1998. № 1. С. 45-57.
Lopatina T.S., Zadereev E.S. The effect of food concentration on the juvenile somatic growth rate of body length, fecundity and the production of resting eggs by Moina brachiata (Crustacea: Cladocera) single females // Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Биология. 2012. № 4. С. 427-438.
Zadereev E.S., Lopatina T.S. The induction of diapause in Moina by species-specific chemical cues. // Aquatic Ecology. 2007. Vol. 41. PP. 255-261.
Olmstead A.W., LeBlanc G.A. 2002. The juvenoid hormone methyl farnesoate is a sex determinant in the crustacean Daphnia magna // Journal of Experimental Zoology. 2002. Vol. 293. PP. 736-739.
Galimov Y., Walser B., Haag C.R. Frequency and inheritance of non-male producing clones in Daphnia magna: evolution towards sex specialization in a cyclical parthenogen? // Journal of Evolutionary Biology. 2011. № 7. PP. 1572-1583.
Волкова Е.Н., Задереев Е.С. Влияние метилфарнезоата на смену способа размножения у самок Moina macrocopa (Cladocera) // Доклады Академии наук. 2012. № 4. С. 450-453.
Лопатина Т.С., Бобровская Н.П., Оськина Н.А., Задереев Е.С. Сравнительное исследование токсического воздействия никеля и кадмия на активные и покоящиеся стадии ветвистоусого рачка Moina macrocopa // Журнал Сибирского федерального университета. Биология. 2017. Т. 10, № 3. С. 358-372.
Лопатина Т.С. Межвидовые различия в реакции на действие пищевой обеспеченности и продуктов жизнедеятельности как основа для совместного обитания двух видов ветвистоусых ракообразных Moina macrocopa и Moina brachiata: дис.. канд. биол. наук. Красноярск, 2013. 164 с.
Banta A.M., Brown L.A. Control of sex in Cladocera. III. Localization of the critical period for control of sex // Proceedings of the National Academy of Sciences. 1929. № 2. PP. 7181.
Toyota K., Miyakawa H., Yamaguchi K., Shigenobu S., Ogino Y., Tatarazako N., Miyagawa S., Iguchi T. NMDA receptor activation upstream of methyl farnesoate signaling for short day-induced male offspring production in the water flea, Daphnia pulex // BMC Genomics. 2015. Vol. 16. P. 186.
Miyakawa H., Toyota K., Hirakawa I., Ogino Y., Miyagawa S., Oda S., Tatarazako N., Miura T., Colbourne J.K., Iguchi T. A mutation in the receptor Methoprenetolerant alters juvenile hormone response in insects and crustaceans // Nature communications. 2013. № 1. PP. 1-7.
Галимов Я.Р. Изменчивость признаков, связанных с половым размножением и диапаузой, у планктонного ракообразного Daphnia magna straus (Crustacea Cladocera): автореф. дис.. канд. биол. наук. М., 2016. 22 с.
Чугунов В.К. Внутрипопуляционная стимуляция изменения онтогенеза у Moina macrocopa (Cladocera, Moinidae) // Доклады Академии наук. 2009. № 1. С. 139-141.
Safranek L., Cymborowski B., Williams C.M. Effects of juvenile-hormone on ecdysone-dependent development in the tobacco hornworm // Biological Bulletin, 1980. Vol. 158. PP. 248-256.
Gliwicz Z.M., Wrzosek D. Predation-mediated coexistence of large- and small-bodied Daphnia at different food levels. // American Naturalist. 2008. Vol. 172. PP. 358-374.
Oda Y., Nakamura H., Tokishita S., Mano H., Chang K.H., Sakamoto M. Phenotypic changes in Daphnia pulex under oxygen deficiency, resource limitation and predation risk // Ecological Research. 2021. № 3. Pp. 533-544.
Вы можете добавить статью