Вертикальная миграция Diel (DVM) - широко распространенное явление, задокументированное в различных таксонах зоопланктона в пресноводных и морских экосистемах (Hays 2003 ). DVM обычно описывает пространственно-временную картину распределения, при которой зоопланктон демонстрирует значительное изменение своего распределения по глубине в соответствии с суточным ритмом, который обычно характеризуется нисходящей миграцией в глубокие воды в течение дня и восходящей миграцией в поверхностные воды ночью (Hays 2003 ; Lampert 1989 ). . Такое массовое ежедневное перемещение животных было впервые описано Кювье в 1817 году (Bayly 1986 ) и с тех пор вдохновило многочисленные экологические и эволюционные исследования, направленные на изучение лежащих в его основе механизмов.
Избегание хищников обычно считается основной причиной DVM (Hays 2003 ; Lampert 1993 ), поскольку зоопланктон, который представляет собой потенциальную добычу для многих организмов, может ускользать от визуально ориентированных хищников, избегая поверхностных вод в течение дня. Предыдущие исследования показали, что сила DVM в зоопланктоне может быть тесно связана с численностью планктоноядных рыб в окружающей среде (Loose, 1993 ; Loose and Dawidowicz, 1994 ; Ringelberg, 1991).). Более того, из-за более высокого риска обнаружения визуально охотящимися хищниками, более крупный зоопланктон, как правило, демонстрирует более сильное поведение DVM, мигрируя на более глубокие глубины в течение дня, по сравнению с более мелкими видами и / или особями (Brooks and Dodson 1965 ). Предыдущие исследования, в основном в более высоких широтах или в высокогорных системах, показали, что зоопланктон, включая пресноводных кладоцеровых дафний (Эквалл и др., 2015 ; Ханссон, Хиландер, 2009b ) и веслоногих ракообразных (Тиберти и Барбьери 2011 ; Тиберти и Якобуцио, 2013 г.)), осуществляют миграцию с размерной структурой при контакте с зрительно ориентированными рыбными хищниками, когда более крупные особи обычно живут на большей глубине в течение дня по сравнению с более мелкими сородичами.
Однако DVM также наблюдался в озерах, где не было большого количества хищников на зоопланктоне. Это особенно верно для систем с более прозрачной водой (Leech and Williamson 2001 ; Rhode et al. 2001 ), что указывает на важную роль ультрафиолетового излучения (UVR) в определении дневного вертикального распределения зоопланктона (Hansson and Hylander 2009a ; Williamson et al. . 2011 ). При обитании в поверхностных водах сильное воздействие ультрафиолетового излучения может привести к повреждению ДНК, нарушению воспроизводства и более высокой смертности зоопланктона (Hansson and Hylander 2009a ). Поскольку UVR ослабевает с глубиной (Scully and Lean 1994), нисходящая миграция в дневное время является убежищем для зоопланктона, чтобы свести к минимуму ущерб от УФИ. И риск хищничества, и угроза ультрафиолетового излучения значительно различаются днем и ночью, и оба потенциально могут быть уменьшены организмами за счет изменения своего вертикального положения в толще воды. Поэтому часто бывает трудно определить основную причину DVM. С этой целью Williamson et al. ( 2011 г.) разработал всеобъемлющую теорию, известную как гипотеза регулятора прозрачности (TRH). TRH утверждает, что в более продуктивных, но менее прозрачных озерах хищничество более важно для регулирования нисходящей миграции, в то время как в более прозрачных озерах с меньшим количеством рыбы UVR может выступать в качестве основного двигателя DVM. Кроме того, такие факторы, как температура и доступность пищи, которые могут незначительно меняться в течение суточного цикла, являются дополнительными важными факторами при определении оптимальной глубины для людей для достижения максимальной физической формы и скорости роста (Williamson et al. 2011 ). Можно ожидать, что такие связанные с пищей DVM будут иметь особое значение в озерах, предлагающих пищевые ресурсы зоопланктона с низким содержанием водорослей, или где водоросли также мигрируют на определенные глубины.
К настоящему времени проведено большое количество исследований DVM в высокоширотных и высокогорных озерах. Однако наши знания о вертикальном распределении зоопланктона в низкоширотных пресноводных системах остаются скудными, поскольку лишь несколько исследований касались потенциальных механизмов, лежащих в основе DVM зоопланктона в субтропических или тропических пресноводных средах (Rejas et al. 2007 ; Zaret and Suffern 1976). В отличие от высоких широт, где интенсивность ультрафиолетового излучения значительно варьируется в зависимости от сезона, наиболее сильная летом, но полностью отсутствует зимой, эти субтропические системы постоянно подвергаются прямому солнечному излучению в течение года, т. Е. Различаются по сезонам, но никогда не отсутствуют. Точно так же в высоких широтах рыба обычно воспроизводится один раз в год, что свидетельствует о непродолжительном давлении хищников на зоопланктон. Однако в низких широтах рыбы являются частичными нерестителями, размножающимися несколько раз в течение года, и поэтому жертвы зоопланктона подвергаются более постоянному риску нападения хищников в течение года. Экологические и экологические различия между системами высоких и низких широт затрудняют прогнозирование потенциальных движущих сил DVM зоопланктона в субтропических системах только на основе сравнения с их аналогами в высоких широтах. Поэтому мы решили охарактеризовать характер распределения зоопланктона в группе субтропических озер («голубых дыр») на острове Андрос, Багамы, где воздействие УФИ интенсивно и постоянно присутствует в течение года, а давление хищников естественно различается в зависимости от репликации. синие дыры.