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Developmental differences and a test for reciprocity in the tolerance of Chaoborus punctipennis larvae to ultraviolet radiation

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Abstract:

We estimated the ultraviolet radiation (UVR) tolerance of Chaoborus punctipennis in five 2- to 4-day in situ experiments conducted with third and fourth instar larvae at 0.25, 1.25, 3.0, and 5.0 m in Ruth Roy Lake, a lake with low dissolved organic carbon levels (0.2 mg·L–1). UVR tolerance increased with larval age. Third and late fourth instar LD50 (median lethal dose) ranged from 52.3 to 62.2 J·cm–2 and from 82.4 to 119.6 J·cm–2, respectively, among the four depths. Reciprocity held for UVR exposure down to 5.0 m, i.e., toxicity was independent of dose rate. At any given depth, the LT50 (median lethal time) increased with larval stage, but even at 5.0 m, third and late fourth instars died in less than 10 and 20 h, respectively, under sunny skies. These results suggest that Chaoborus abundance and distribution might be affected by UVR, especially in clear lakes. If UVR levels continue to increase in some lakes because of stratospheric ozone loss and climate change, we predict that UVR damage to Chaoborus will increase in the future, thereby affecting trophic interactions in temperate freshwater food webs.

Nous avons estimé la tolérance à la radiation ultraviolette (UVR) chez Chaoborus punctipennis dans cinq expériences in situ de 2–4 jours, en utilisant des larves de troisième et quatrième stades aux profondeurs de 0,25, 1,25, 3,0 et 5,0 m dans le lac Ruth Roy, un lac à faible teneur en carbone organique dissous (0,2 mg·L–1). La tolérance à l'UVR augmente en fonction de l'âge des larves. Les LD50 (doses létales médianes) des larves de troisième stade et de fin de quatrième stade varient respectivement de 52,3–62,2 J·cm–2 et de 82,4–119,6 J·cm–2 aux quatre profondeurs. La loi de la réciprocité s'applique aux expositions à l'UVR jusqu'à une profondeur de 5,0 m, c'est-à-dire que la toxicité est indépendante du taux de la dose. À toutes les profondeurs, LT50 (temps létal moyen) augmente en fonction des stades larvaires, mais même à 5,0 m les larves de troisième et de fin de quatrième stades meurent respectivement en moins de 10 et 20 h, sous un ciel ensoleillé. Ces résultats indiquent que l'abondance et la répartition de Chaoborus peuvent être affectées par l'UVR, particulièrement dans les lacs clairs. Si les niveaux d'UVR continuent à augmenter dans certains lacs à cause de la perte d'ozone dans la stratosphère et le changement climatique, nous prédisons que les dommages causés par l'UVR à Chaoborus croîtront dans le futur, affectant ainsi les interactions trophiques dans les réseaux alimentaires des eaux douces tempérées.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: 2005-03-01

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  • Published continuously since 1901 (under various titles), this monthly journal is the primary publishing vehicle for the multidisciplinary field of aquatic sciences. It publishes perspectives (syntheses, critiques, and re-evaluations), discussions (comments and replies), articles, and rapid communications, relating to current research on cells, organisms, populations, ecosystems, or processes that affect aquatic systems. The journal seeks to amplify, modify, question, or redirect accumulated knowledge in the field of fisheries and aquatic science. Occasional supplements are dedicated to single topics or to proceedings of international symposia.
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