Trofiske interaksjoner mellom appendicularia (halesekkdyr) og marine virus – konsekvens for virus diversitet, spredning og persistens.

Abstract

The appendicularian Oikopleura dioica (Chordata:Tunicata) is a mesozooplanktonic marine organism that utilizes a gelatinous house to effectively trap microscopic particles from seawater. Earlier observations of the ultrastructure of appendicularian houses has led to the speculation that the distinct filtration apparatus of O. dioica has become so specialized at filtering small particles that it can theoretically also trap virus particles. If this occurs then it may have consequences for virus abundance, diversity and persistence in the marine environment. The goal of this master thesis is therefore to reveal/quantifying the importance of the interaction between O. dioica and a cosmopolitan marine virus, the Emiliania huxleyi virus (EhV). Flow cytometry was used to measure the filtration selectivity and clearance rate for EhV, as well as the release of ingested EhV particles over time from houses and faecal pellets. Finally, the rate of O. dioica house and fecal pellet degradation was observed using time series light microscopy. The clearance rate for day 5 animals of O. dioica was determined to be 0.013±0.004 mL EhV individual^-1 day^-1, while day 3 and 4 animals showed no filtration for EhV. This gave a filtration efficiency of 1.1 % for day 5 animals. This indicates that although a filtration of EhV can be observed for the day 5 animals, the measurements indicate that EhV is a small fraction of the total consumption by O. dioica. In spite of this, an observable filtration of EhV may indicate a connection of the microbial loop and the classical marine food web. A total degradation of faecal pellets was found after ~48 days of incubation in the dark at 8ºC, while no complete degradation of O. dioica houses was observed after 64 days of incubation. Together with a degradation rate of >4 weeks for EhV particles, houses and faecal pellets could help increase the survival and proliferation of EhV.

Appendikularien Oikopleura dioica (Chordata:Tunicata) er en marin mesozooplanktonisk organisme som bruker geléaktige ”hus” til å fange mikroskopiske matpartikler fra sjøvann. Tidligere observasjoner av appendikularier har ført til spekulasjoner om hvorvidt det nokså spesielle filtreringsapparatet til O. dioica har blitt såpass spesialisert på å effektivt fange små partikler at det også fanger viruspartikler som varierer i størrelse fra noen nanometer til nesten en mikrometer i diameter. Dersom dette skjer kan det medføre konsekvenser for viruskonsentrasjonen, diversiteten og persisteringen i det marine miljøet. Målet for dette masterprosjektet var derfor å avdekke/kvantifisere interaksjonen mellom O. dioica og et viktig marint algevirus Emiliania huxleyi virus (EhV). Flowcytometri ble brukt for å bestemme filtreringsselektiviteten og filtrasjonsraten for EhV, samt frigjøring av EhV-partikler fanget over tid fra hus og fekalpellets. Til sist ble også nedbrytningsraten av hus og fekalpellets undersøkt ved hjelp av en lysmikroskopisk bildeserie. Filtrasjonsraten for dag 5 dyr av O. dioica ble funnet til å være 0.013±0.004 mL EhV individ^-1 dag^-1, mens dag 3 og 4 dyr ikke visste målbar filtrering av EhV. Dette ga en filtreringseffektivitet på 1.1 % for dag 5 dyrene. Det tyder derfor på at selv om det kan observeres en filtrasjon av EhV for dag 5 dyrene, er EhV en relativ liten del av den totale beitingen til O. dioica. Til tross for dette, kan en observerbar filtrasjon av EhV tyde på en sammenkobling av det mikrobielle næringsnettet og den klassiske marine næringskjeden. En total nedbrytning av fekalpellets ble funnet etter ~48 dagers inkubering i mørke ved 8ºC, mens det ikke ble observert en total nedbrytning av O. dioica hus etter 64 dagers inkubering. Sammen med en nedbrytningshastighet på >4 uker for EhV-partikler, kan hus og fekalpellets være med på å øke persistens og spredning av EhV.