Zebra mussel (Dreissena polymorpha) selective filtration promoted toxic Microcystis blooms in Saginaw Bay (Lake Huron) and Lake Erie

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Abstract:

Microcystis aeruginosa, a planktonic colonial cyanobacterium, was not abundant in the 2-year period before zebra mussel (Dreissena polymorpha) establishment in Saginaw Bay (Lake Huron) but became abundant in three of five summers subsequent of mussel establishment. Using novel methods, we determined clearance, capture, and assimilation rates for zebra mussels feeding on natural and laboratory M. aeruginosa strains offered alone or in combination with other algae. Results were consistent with the hypothesis that zebra mussels promoted blooms of toxic M. aeruginosa in Saginaw Bay, western Lake Erie, and other lakes through selective rejection in pseudofeces. Mussels exhibited high feeding rates similar to those seen for a highly desirable food alga (Cryptomonas) with both large ( >53 µm) and small (<53 µm) colonies of a nontoxic and a toxic laboratory strain of M. aeruginosa known to cause blockage of feeding in zooplankton. In experiments with naturally occurring toxic M. aeruginosa from Saginaw Bay and Lake Erie and a toxic isolate from Lake Erie, mussels exhibited lowered or normal filtering rates with rejection of M. aeruginosa in pseudofeces. Selective rejection depended on "unpalatable" toxic strains of M. aeruginosa occurring as large colonies that could be rejected efficiently while small desirable algae were ingested.

Mycrocystis aeruginosa une cyanobactérie qui forme des colonies planctoniques, s'est multipliée dans la Baie de Saginaw (Lac Huron) durant trois des cinq étés qui ont suivi l'établissement de la Moule zébrée (Dreissena polymorpha), alors qu'elle n'était pas abondante durant les deux années qui ont précédé cet établissement. Des méthodes inédites ont permis de déterminer les taux de clearance, de capture et d'assimilation de Moules zébrées alimentées de souches naturelles et de souches de laboratoire de M. aeruginosa, présentées seules ou en combinaison avec d'autres algues. Nos résultats s'accordent avec l'hypothèse qui veut que les Moules zébrées favorisent, par des rejets sélectifs dans leurs pseudofèces, la formation de fleurs d'eau à M. aeruginosa de souche toxique dans la baie de Saginaw, dans la région occidentale du lac Érié et dans d'autres lacs. Nourries de grandes (>53 µm) et de petites (<53 µm) colonies d'une souche non-toxique et d'une souche toxique de laboratoire de M. aeruginosa, qui inhibent l'alimentation chez le zooplancton, les moules maintiennent des taux élevés d'alimentation, semblables à ceux que l'on observe lorsqu'on les nourrit d'une algue très recherchée (Cryptomonas). Dans des expériences d'alimentation utilisant des souches naturelles de M. aeruginosa toxiques de la baie de Saginaw et du lac Érié et un isolat toxique du lac Érié, les moules présentent des taux de filtration réduits ou normaux et rejettent M. aeruginosa dans leurs pseudofèces. Ce rejet sélectif dépend de la présence de grandes colonies de souches toxiques «à goût désagréable» de M. aeruginosa qui peuvent être éliminées facilement, alors que les petites algues appétissantes sont ingérées.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: June 1, 2001

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