Search form

UG, departement biologie, Laboratorium voor Mariene Biologie

Contact details
Traineeship proposition
Abstract Bachelor Project FBT 2020-2021Effect of food on the fatty acid profile of marine harpacticoid copepods: a lab approach

This study is examining the effect of food quality (in terms of fatty acid composition) on the survival of harpacticoid copepods and on their fatty acid composition (and possibility bioconversion of short-chain fatty acids to long-chain PUFA). This is achieved by examining the effect of different diets on fatty acid composition and copepod survival. Long-chain PUFA are fatty acids that have twenty or more carbon atoms and have three or more double bounds. These fatty acids are important for the health and stability of the ecosystem.

Previous research has shown that bioconversion of fatty acids by harpacticoid copepods is possible. Research is still being performed to better understand this process. On the copepod Platychelipus littoralis, there has not yet been much research done on the long-chain PUFA bioconversion in copepods. This harpacticoid copepod is used as test organism in this research. This research is essential because this species is an important primary consumer that feeds on primary producers. The research aims to better understand how energy is transferred through the food web. Fatty acids are used to estimate this energy transfer between organisms.

The copepods are fed during eight days with nothing (negative), Saccharomyces cerevisiae, Nitzschia species and Dunaliella tertiolecta. These food sources are chosen because they have a different fatty acid composition. The fatty acid profiles of these diets are also compared with the fatty acid profiles of Platychelipus littoralis that came directly from the field. The information about mortality was measured by counting the copepods at the end of the treatments. Fatty acids profiles of the different diets and the copepods that were fed with it were compared. First, the fatty acids were extracted from the copepods and methylated. The samples were then analysed using a gas chromatography coupled to a flame ionisation detector for quantification and to a mass spectrophotometer for identification. Possible difference between the copepods, fed with different diets, were analyzed with one-way ANOVA or Kruskal-Wallis tests and post-hoc Tukey HSD tests or Dunn tests.

In this study, the copepods survival was always very high, regardless of diet. In the obtained fatty acid profiles, it is remarkable that Platychelipus littoralis fed with the negative diet (without food) still contained a lot of DHA. This may be caused by the large amount of reserve fatty acids in the copepods. It is also remarkable that the copepods fed with the Dunaliella tertiolecta diet contain a high relative amount of 20:3w3 (0.23 %) while this is not present in the diet itself. It can therefore be concluded that Platychelipus littoralis is most likely using the side branch from 18:3w3 to form long-chain fatty acids.


Abstract Bachelor Project FBT 2018-2019Study of the diet of different lifestages of the seabob shrimp Xiphopenaeus kroyeri by means of fatty acid analysis

Shrimp are the most important traded fishery resources worldwide. Consequently, shrimp fisheries provide an important income and food source for many people. Due to the huge amount of bycatch and the use of bottom trawling, methods adopted by shrimp fisheries are considered as a destructive way of fishing. This study focuses on the Atlantic seabob shrimp Xiphopenaeus kroyeri in Suriname. This species is one of the most abundant species in the benthos and is heavily exploited. Xiphopenaeus kroyeri is not only an important source of income but is also an important part of the nearshore ecosystem. Despite several measurements with respect to the Marine Stewardship Council (MSC) ecolabel, some important questions remain unanswered. Research related to the importance of coastal habitats as feeding grounds for the species is still necessary, especially in view of the rising anthropogenic pressure.

The aim of this study is to provide scientific based advice regarding the diet of shrimp to the fisheries in order to support a sustainable way of fishing. The information about the diet was obtained by means of fatty acid analysis. Fatty acid profiles of the shrimps of different life stages and different areas and seasons were compared. During the extraction step a methylation protocol was used to make the fatty acids volatile. Gas chromatography coupled to a mass spectrometer was used for their identification and a flame ionization detector for quantification. An internal standard was utilized to correct for losses during the extraction protocol and to calculate the concentration of the fatty acids. Possible differences between life stages, areas and seasons were statistically tested with multivariate ANOVA and univariate Kruskal-Wallis tests.

The obtained results show that shrimp samples from the pristine area display more diversity in their diet than those originating from the disturbed area, but no significant difference was observed. The absolute total fatty acid content was significantly higher in juveniles than in adults during the long dry season and the small rainy season. Other seasons showed no significant difference. A significant higher amount of oleic acid (18:1ω9) was observed in adult shrimp, compared to juveniles. Significant differences between different seasons were observed, especially the small dry season differed from the other seasons in multiple aspects such as lower total fatty acid concentration, lower DHA, lower omega-3 and omega-6 fatty acids and higher oleic acid.

Juvenile shrimp contained more fatty acids than adults, as they need more energy to grow. The higher amount of oleic acid in adult shrimp can be explained by the need to lower cholesterol. The diet of the shrimp was significantly different during the small dry season possibly caused by a difference in food availability. The quality of the shrimp during the small dry season is lower due to a lower concentration of omega-3 and omega-6 fatty acids. Therefore fishing during the small dry season is not recommended but further research is needed to provide the fisheries with useful information in order to gain a sustainable way of fishing.


Abstract Bachelor Project 2017-2018: The pollution response of marine invertebrates: combination of field and lab experiment

Marine invertebrates are organisms that form an important food source for other marine organisms such as fish. These fish eventually end up on a plate for us, humans. A big problem with marine invertebrates such as copepods is that they are subjected to sorts of stress due to climate change and anthropogenic factors. These stressor factors can be measured on many levels and in many ways. For instance, the appearance of species growing up with stress can be measured. Further, quantifying the densities of species is a way of analyzing the condition of the population of species. In this research we applied a more functional approach by analyzing fatty acid content and by looking at the development time of juveniles to investigate stress effects on marine organisms.

We used both field data and experimental research in this thesis. The first part of my investigation is to see whether marine invertebrates from the coastal area of Peru are still safe to eat and if they will preserve their food quality (in terms of omega-3-fatty acids) in the future as the environment is changing. For the species from Peru we aimed to profile their fatty acids and to contrast the profiles for stressed organisms to control organisms without stress. In a second part of my investigation, the effect of stressors to copepods in the Belgian part of the North Sea was analyzed by means of a lab experiment. Earlier research of my mentor Yana Deschutter showed that PCBs might have an effect on copepods species in the Belgian part of the North Sea (Deschutter, Everaert, De Schamphelaere, & De Troch, 2017). To test this, we measured the mortality and time of transitioning to copepodite stage one of copepods submitted to an elevated temperature and exposed to spiked solutions of PCBs.

The field samples from Sechura Bay, Peru were collected in 2016 (by mentor I. Loaiza in the frame of his PhD research) from environments with different levels of pollution and analyzed in February and March 2018. These samples consisted of six species that are listed further in the thesis. For the fatty acid profiling of the species from Peru, the extracted fatty acids were injected in a gas chromatograph – mass spectrometer. All data was statistically stored and analyzed with ‘Agilent Technologies Chem Data Analysis’. The main results for the field samples of Peru is that samples from the Illescas Reserve have better food quality than samples taken from Sechura Bay.

The lab samples were collected in April 2018. These consisted of one copepod species (Temora longicornis) from the Belgian part of the North Sea. For this lab research, the time between the hatching of a nauplius and the molting to copepodite stage one was the aim to investigate. Unfortunately, no results were found because the eggs did not hatch.

Abstract bachelorproef 2016-2017Invloed van stressoren op roeipootkreeftjes in het Belgisch deel van de Noordzee: een benadering op biochemisch en toxisch vlak

Copepods are planktonic organisms that are very common in oceans, rivers and lakes. They form an important source of food for other marine organisms like fish larvae. Copepods are very sensitive to changes in the environment. Therefore, they are good indicators in research about climate change. Many research has been done on the influence of single stressors on copepods, but there’s a lack of data concerning the influence of multiple stressors.

The aim of this research was to see whether or not there’s a seasonal and spatial difference in fatty acid profiling in two species of copepods common in the Belgian part of the North Sea: Acartia clausi and Temora longicornis. Samples were taken all year round from February 2015 until February 2016 on five different locations. There were two harbor stations (ZB1 and NP1) and three sea stations (ZG02, 120 and 700). Another way to look at the influence of stressors on copepods is to directly expose them to it. In a second experiment T. longicornis nauplii were exposed to high concentrations of polycyclic hydrocarbons (PCB’s) and different temperatures to see how the molting process would differ.

For the fatty acid profiling of the copepods, A. clausi and T. longicornis were isolated from samples. Then, a fatty acid extraction was performed to analyze the fatty acids with a gas chromatographer and mass spectrometer. Using multiple standards, the concentration of each fatty acid was calculated. The data were statistically analyzed with MDS, ANOSIM and SIMPER.

For T. longicornis a significant difference was found in fatty acid composition between samples from winter and spring and also samples from the sea and harbor. In A. clausi samples these differences were not found. For T. longicornis there were a lot of significant differences between stations. For A. clausi only three stations were significantly different from each other. Looking closer to the profiles of fatty acids docosahexaenoic acid and eicosapentaenoic acid, it was notable that the fatty acid content in T. longicornis was higher than the content in A. clausi and that for both species the content peaked during spring. Also, copepods from the sea stations had higher fatty acid content than the copepods from the harbors.

Both species showed seasonal and spatial differences. In T. longicornis these differences were more visible and significant.

For the second experiment, nine female and six male T. longicornis were kept in a jar to produce eggs. There were four replicates of these jars at 15 °C and four at 18 °C. The nauplii that were produced were transferred to a glass vial with 3 mL of an Isochrysis solution and a certain concentration of PCB’s. There were three PCB solutions: blanc, 90 percentiles, and 10 x 90 percentiles. Each concentration was also divided over the 15 °C and the 18 °C incubator. For each treatment there were 15 replicates. Every two days the nauplii were checked to see if they molted from the last nauplii stage to the first copepodite stage. The time between the hatching of the eggs and the molting from nauplii to copepodite was used as a parameter.

For the second experiment no data was obtained in time for this report.

Samenvatting eindwerk 2011-2012: Effect van temperatuursfluctuaties op populatieontwikkeling en co-existentie van cryptische nematodensoorten
De stage gekoppeld aan deze bachelorproef werd uitgevoerd in het centrum voor moleculaire fylogenie en evolutie (CeMoFE), departement Biologie, Labo Mariene Biologie, aan de Universiteit Gent. Hier wordt vooral onderzoek uitgevoerd naar het belang van biodiversiteit van bodemdieren in de zee, in het bijzonder mariene vrijlevende nematoden, voor het functioneren van mariene ecosystemen. Populatiegenetisch onderzoek heeft geleid tot de ontdekking van cryptische nematodensoorten. Deze cryptische soorten zijn belangrijk omdat ze volgens de redundante species hypothese zorgen voor de stabiliteit van het functioneren van ecosystemen. In dit project wordt gewerkt met het speciescomplex Litoditis marina. Hiervan worden vier cryptische soorten bestudeerd (PmI – PmIV).
Omdat cryptische soorten morfologisch niet of moeilijk van elkaar te onderscheiden zijn,vormt dit een probleem wanneer men experimenten wil doen met de cryptische soorten. Om een onderscheid te maken tussen de vier soorten maakt men gebruik van een DNA barcode. De DNA barcode die in dit project gebruikt wordt is de internal transcribed spacer region (ITS). Met behulp van quantitative real time polymerase chain reaction (qPCR) kunnen de vier soorten geïdentificeerd en gekwantificeerd worden. Het doel van dit project is het optimaliseren van een qPCR protocol voor de kwantificatie van de cryptische nematodensoorten.
Voor de optimalisatie worden volgende testen uitgevoerd:
  • Het beste aantal nematoden bepalen voor het opstellen van een standaardcurve
  • Nagaan of er een verschil is tussen standaardcurves opgesteld met levende nematoden en ingevroren nematoden
  • Nagaan of de kwantificatie beter is wanneer adulten en juvenielen gescheiden worden
Na de optimalisatie wordt het protocol toegepast op een experiment waarbij het effect van temperatuursfluctuaties op populatieontwikkeling en co-existentie van cryptische nematodensoorten wordt nagegaan. De invloed van temperatuur bestuderen is belangrijk aangezien global warming een steeds groter wordend probleem vormt voor de biodiversiteit. Om het effect te bestuderen worden de vier soorten apart alsook in verschillende combinaties geïncubeerd bij constante temperatuur en fluctuerende temperatuur.
Na het uitvoeren van de testen voor de optimalisatie bleek dat verdere optimalisatie nodig is. Daarom moeten de resultaten van de qPCR analyse van het experiment voorzichtig geïnterpreteerd worden. Uit de resultaten van de qPCR analyse van de combinatie PmI + PmIV bleek dat er minder competitie tussen beide soorten was bij fluctuerende temperatuur dan bij constante temperatuur. PmI en PmIV komen zelden samen voor in de natuur. Er zijn omstandigheden waarbij de twee soorten wel samen kunnen voorkomen en blijkbaar speelt de temperatuur hier een rol in.
De experimenten met één soort werden met de binoculair geteld. Hieruit kunnen volgende besluiten getrokken worden. De juvenielenpopulatie van PmIII na veertien dagen bij fluctuerende temperatuur is significant groter dan de juvenielenpopulatie van PmI en PmIV op hetzelfde tijdstip en onder dezelfde temperatuursomstandigheid. De PmIII populatie is na veertien dagen significant groter bij fluctuerende temperatuur dan bij constante temperatuur. Alle populaties volgen het klassiek traject waarbij een piek bereikt wordt na veertien dagen waarna de populatiegrootte daalt.
Er kan besloten worden dat temperatuur een invloed heeft op de populatieontwikkeling en co-existentie van cryptische nematodensoorten. In de toekomst zal het qPCR protocol verder geoptimaliseerd worden om toe te passen op dit experiment en volgende experimenten met cryptische nematodensoorten.
Samenvatting eindwerk 2010-2011: Populatie genetische structuur van de endobentische nematodensoorten Bathylaimus assimilis en Theristus acer in het Westerschelde estuarium
Vrijlevende nematoden zijn zeer talrijk in de sedimenten van mariene milieus en in een kleine hoeveelheid sediment zitten bovendien vaak tientallen soorten samen. Ondanks hun grote abundanties en soortenrijkdom, is er slechts weinig onderzoek gebeurt naar de genetische structuur van vrijlevende nematoden. Bovendien is er ook zeer weinig geweten over de evolutionaire processen die aanleiding geven tot de zeer hoge soortendiversiteit binnen deze groep.
Deze bachelorproef bestudeert de populatie genetische structuur in twee soorten vrijlevende nematoden uit het sediment, Bathylaimus assimilis en Theristus acer. Langsheen het Westerschelde estuarium worden vier locaties bemonsterd: Breskens is de plaats die dichtst bij de zee gelegen is, dus waar de saliniteit het hoogst is, terwijl Walsoorden en Kruispolderhaven de laagste saliniteit hebben. Paulina en Ossenisse zijn de twee  tussengelegen plaatsen, dus waar de saliniteit gemiddeld is. In elke locatie wordt getracht 50 nematoden te bestuderen.
Eerst worden de nematoden gefotografeerd, dan wordt hun DNA geëxtraheerd en dan wordt er een “polymerase chain reaction” (PCR) voor het cytochroom c oxidase I (COI) gen van het mitochondriaal DNA (mtDNA) uitgevoerd. Als de PCR producten dan bandjes vertonen op de agarosegel na elektroforese, kan er worden gesequeneerd. De frequentie en distributie van de haplotypes in de vier populaties worden vervolgens bepaald en statistisch vergeleken met behulp van AMOVA (Analysis of Molecular Variance).
Voor B. assimilis worden in totaal er 195 nematoden geanalyseerd, waarvan 173 resultaat geven. De intraspecifieke variatie is laag en varieert tussen 0 en 1,3%. Nucleotide diversiteit is zeer gelijkaardig in de vier locaties, terwijl de haplotype diversiteit afneemt van Breskens naar de meer stroomopwaartse locaties. Drie haplotypes zijn dominant en worden gedeeld door alle vier de locaties. De AMOVA toont tenslotte aan dat bijna 5% van de variatie in de data kan verklaard worden door verschillen tussen populaties (fixatie-index (Fst) = 0.0499, p < 0.01). Om na te gaan welke populaties van elkaar geïsoleerd zijn, worden paarsgewijze Fst waarden berekend. De Breskens locatie is significant verschillend van de andere locaties. De lage sequentie verschillen, de verspreiding van de dominante haplotypes, en de lage Fst waarden tonen aan dat er binnen de Westerschelde nog behoorlijk wat uitwisseling optreedt. In de Westerschelde is er sprake van voldoende beweging van het water door de sterke getij werking, die ervoor zorgt dat het sediment kan opwakkeren. Op die manier kunnen de nematoden in de waterkolom terecht komen en passief disperseren. Dit gebeurt gemakkelijker indien de nematoden meer aan het oppervlak van de bodem leven. Zo komen ze terecht op andere verdere plaatsen, en kunnen ze daar reproduceren. Vandaar dat er niet zo’n grote verschillen zijn tussen de populaties. De lage, maar significante Fst-waarde uit de AMOVA toont aan dat de vier locaties in de Westerschelde niet zo maar als een panmictische eenheid mogen beschouwd worden. Dit kan verklaard worden door het inwerken van andere processen, zoals selectie en/of genetische drift. Aangezien selectie normaalgezien niet inwerkt op COI, lijkt genetische drift de belangrijkste verklaring te zijn voor deze structuur.
Bij Theristus acer worden in totaal 52 wormen bestudeerd. Sequentie divergentie is zeer hoog en varieerde van 0 tot 41,3%. Fylogenetische analyses tonen drie monofyletische  clades (A, B en C) en twee divergente sequenties (G en N) aan. De digitale foto’s tonen aan dat clades A en B, alsook sequentie G Theristus acer waren. Sequentie divergenties tussen deze groepen varieerde van 5,9% - 10,2%, wat suggereert dat er op zijn minst drie cryptische soorten binnen de morfologische T. acer bestaan. Analyse van de nucleaire genen zal hier uitsluitsel over geven. De overige groep C en de sequentie N behoren tot het genus Theristus, maar kunnen wegens het ontbreken van mannetjes niet tot op soort gedetermineerd worden. De hoge sequentie verschillen met de T. acer groep doen vermoeden dat het hier over andere Theristus soorten zal gaan. T. acer wordt terug gevonden in Paulina en Breskens, waarbij slechts een sequentie gedeeld werd tussen beide locaties. Clades A en B worden in beide locaties terug gevonden, en sequentie G wordt ook in Breskens gevonden. Dit wijst daarmee op een sympatrische verspreiding van de potentiële cryptische soorten. 
Deze bachelorproef toont aan dat endobentische nematodensoorten binnen de Westerschelde een aanzienlijke gene flow hebben, vermoedelijk door passief transport via de getijdenwerking, en dat cryptische diversiteit kan optreden. Het is belangrijk om voor het moleculair werk foto’s te nemen, om terug te kunnen kijken en te identificeren indien de resultaten aantonen dat er misschien sprake is van een andere soort (zoals dit het geval is bij T. acer) omdat blasten alleen van sequenties ook niet genoeg betrouwbaar is.
Samenvatting eindwerk (1) 2009-2010: Vetzuursamenstelling van diatomeeënsoorten: implicaties voor voedselselectiviteit voor harpacticoide copepoden
Een voedselweb bestaat uit verschillende voedselrelaties. In het mariene voedselweb zijn er vele interacties tussen het fytoplankton die aan basis ligt van het voedselweb en het zooplankton. Zooplankton bestaat voor groot deel uit copepoden (mariene roeipootkreeftjes) die zich voeden met fytoplankton, met vooral diatomeeën of kiezelwieren.
Deze interacties worden onderzocht in een functionele studie naar de interacties tussen Copepoda en hun voornaamste voedselbron (diatomeeën). In het kader van deze studie werd onderzoek gedaan naar het verschil in voedselopname tussen diatomeeën met veel omega3 en diatomeeën met weinig omega3.
In het eerste deel van dit onderzoek werd de groei van diatomeeën dagelijks opgevolgd aan de hand van fluorescentiemetingen. Zo werd van alle diatomeeën een groeicurve op gesteld.
In het tweede deel werd er een vetzuuranalyse van de diatomeeën uitgevoerd aan de hand van gaschromatografie. Deze analyse werd uitgevoerd zowel in de exponentiële fase als in de stationaire fase van het groeiproces. Eén van de voornaamste conclusies is dat het vetzuur doxosahexaeenzuur (DHA) over het algeùeen alleen terug te vinden is in de stationaire fase, en dit kan de voedselselectiviteit van de copepoden gaan bepalen.
In derde deel werd aan hand van het voedingsexperiment nagegaan of er implicaties zijn van het verschil in hoeveelheid omega 3. Men verwacht dat de initiële aanrijking met het stabiele isotoop 13C is het sterkst tijdens de exponentiële groeifase. Omdat deze fase gekenmerkt wordt door de snelste groei. De verschillen in de initiële aanrijking tussen de diatomeeën zou moeten in rekening gebracht worden, dit was echter niet mogelijk omdat de kool-stofgehalten niet gekend waren.
Samenvatting eindwerk (2) 2009-2010: Testen en optimaliseren van microsatelliet loci voor populatiegenetisch onderzoek in Rhabditis (Pellioditis) marina (Nematoda, Rhabditidae)
Deze thesis kadert binnen het moleculair onderzoek in mariene nematoden met Pellioditis marina als modelorganisme. Pellioditis marina is een vrijlevende nematode die een lengte heeft van 1,4 – 2,4 mm en behoort tot de meest eenvoudige dieren die een volledig verteringsstelsel hebben. Vroeger werden soortgrenzen en verwantschap tussen soorten uit morfologisch kenmerken afgeleid, maar bij nematodensoorten is dit zeer moeilijk door hun hoge morfologisch plasticiteit. Omdat bij Pellioditis marina de soortgrenzen en verwantschappen niet duidelijk te onderscheiden zijn op basis van morfologische verschillen, heeft men gebruik gemaakt van DNA. Hierdoor kwamen er tien nieuwe soorten aan het licht waarvan er nog vier niet gekend waren. 
Om de patronen van “gene flow” en migraties tussen populaties van eenzelfde soort te bestuderen opteerde men voor gevoelige microsatelliet merkers. Dit zijn zeer variabele nucleaire DNA repeats. Het doel van deze microsatelliet merkers is de patronen van migratie tussen populaties die voordien met mitochondriaal DNA werden bestudeerd, te verfijnen. In dit thesisonderzoek worden 20 microsatellietloci getest en geoptimaliseerd.
Van de 20 primerparen waarvan verondersteld wordt dat ze een microsatelliet amplificeren waren er vijf primerparen waarbij geen resultaten werden verkregen. De overige 15 primerparen werden in mixen verdeeld (multiplex PCR) op basis van hun optimale annealingstemperatuur, die men voor alle primerparen afzonderlijk bepaald heeft (single plex PCR). De resultaten van deze multiplex PCR’s waren niet zoals verwacht: verschillende pieken waren verschoven, of werden niet meer waargenomen in het chromatogram.
Na het uitvoeren van verschillende multiplex PCR’s en het  veranderen van een resum parameters werd geconcludeerd dat de optimale annealingstemperatuur van primerparen in een single plex reactie hoger ligt dan in een multiplex reactie. Na het verlagen van de optimale annealingstemperatuur werd vastgesteld dat er ook primerinterinteracties optreden bij de multiplex PCR.
In de toekomst zal men (1) per opgestelde primermix de optimale annealingstemperatuur nog verder optimaliseren, (2) de overige drie primermixen controleren op primerinteracties en (3) de verdunning verder optimaliseren. Pas nadat dit proces voltooid is, kan met overgaan tot het controleren van de microsatellieten op variatie in lengte van het geamplificeerde fragment in verschillende populaties en tot het testen van de mixen op nauw verwante Pellioditis marina soorten (cross-species amplificiteit).
Samenvatting eindwerk 2008-2009: Biochemische karakterisatie van de diatomee Seminavis robusta in verschillende groeifasen: implicaties voor mariene grazers (copepoden)
Het mariene voedselweb bestaat uit verschillende complexe interacties tussen  trofische niveaus. Zo zijn er vele interacties tussen het fytoplankton dat aan de basis van het mariene voedselweb ligt en het zoöplankton. Het zoöplankton bestaat voor een groot deel uit copepoden of roeipootkreeftjes, deze voeden zich met het fytoplankton met diatomeeën of kiezelwieren als belangrijke vertegenwoordigers.
De interacties tussen deze twee niveaus worden onderzocht in een functionele studie naar de interacties tussen mariene roeipootkreeftjes (Copepoda, Harpacticoida) en hun voornaamste voedselbronnen (kiezelwieren of diatomeeën, bacteriën). In het kader van deze studie werd onderzoek gedaan naar de verschillen in voedselkwaliteit van diatomeeën volgens hun groeistadium en welke effecten dit heeft op de begrazing door copepoden en de selectiviteit van deze grazers. Hiervoor werd gebruik gemaakt van de diatomee Seminavis robusta (stam 85A) en de harpacticoide copepode Microarthridion littorale, beiden zijn typische soorten uit getijdengebieden langs slibrijke Europese kusten.
In een eerste deel van dit onderzoek werd de groei van diatomeeën dagelijks gevolgd en werden de optimale groeiomstandigheden bepaald door het opkweken van deze diatomeeën onder verschillende omstandigheden, zoals verschillen in beweging, lichtregime, temperatuur, groeioppervlakte en nutriënten (in het groeimedium). Via dagelijkse tellingen met een inversiemicroscoop werden de concentraties van het aantal cellen (aantal cellen/cm²) bepaald en werden groeicurves opgesteld. Deze groeicurves lieten blijken dat de beschikbare groeioppervlakte en de aanwezigheid van silica een positief effect hebben op de maximale hoeveelheid cellen in de stationaire fase.
In een tweede deel werd de voedselkwaliteit tussen de verschillende groeifasen (lagfase, exponentiële fase en stationaire fase) van de diatomee bepaald door een reeks van biochemische karakterisaties. De uitgevoerde biochemische analyses waren vetzuuranalyses, pigmentanalyses, nutriëntanalyses, bepalingen van de C:N ratio, EPS bepalingen en karakterisatie van de bacteriële gemeenschap.
Eén van de voornaamste conclusies is dat er verschillen optreden in de vetzuurconcentraties naargelang de groeifase. Het vetzuur DHA (docosahexaeenzuur) is enkel aanwezig in de stationaire fase, deze aanwezigheid kan de voedselselectiviteit van de copepoden gaan bepalen. De hoeveelheid chlorofyl a per cel neemt af naargelang de groei van de diatomeeën vordert. Dit lijkt logisch aangezien de chlorofyl a concentratie in diatomeeën wordt beschouwd als een maat voor de ‘versheid’ van deze cellen voor de grazers, hoe ouder de cellen hoe minder vers.
Tussen de bacteriële gemeenschappen van de verschillende groeifasen zijn belangrijke verschillen te zien. De diversiteit en densiteit van de gemeenschappen zijn substantieel verschillend tussen de groeifases waarbij de densiteit van de bacteriën het hoogst is bij verminderde diatomeeëngroei (lag en stationaire fase). Dit vormt een belangrijk gegeven naar de grazers toe en kan de voedselselectiviteit bepalen.
In het derde en laatste deel werd er aan de hand van een voedingsexperiment gekeken naar de implicaties van deze verschillen in voedselkwaliteit voor mariene grazers zoals copepoden.
Hieruit bleek dat de initiële aanrijking met het stabiele isotoop 13C het sterkst is tijdens de exponentiële groeifase. Dit resultaat voldoet aan de verwachtingen omdat deze groeifase gekenmerkt wordt door de snelste groei. De opname van 13C aangerijkte diatomeeën door de copepoden was het hoogst in de lag en de exponentiële fase. De verschillen in de initiële aanrijking tussen de diatomeeën zou moeten in rekening gebracht worden, dit was echter niet mogelijk omdat de koolstofgehalten niet gekend waren. Dit besluit dient met de nodige voorzichtigheid geïnterpreteerd te worden, gelet op het feit dat er bij de groei van de diatomeeën problemen zijn opgetreden.
Samenvatting eindwerk 2004-2005
Dit eindwerk handelt over de mariene nematode P. marina. Dit is een cosmopolitische nematode, die zowel in propere als in vervuilde gebieden voorkomt. Uit onderzoek blijkt (Derycke, 2005) dat de genetische diversiteit daalt in sterk vervuilde gebieden. De Westerschelde is sterk vervuild door zware metalen, o.a. Cd, Cu en Zn. Vooral in het gebied Kruispolderhaven, waar een saliniteit van ongeveer 12 psu heerst, is de vervuiling enorm en de haplotype diversiteit bij P. marina erg laag. Aangezien vele andere onderzoeken de toxiteit van Cd testen op organismen, lijkt het ook hier interessant om te kijken of Cd zorgt voor een lagere diversiteit bij de nematode P. marina. De nematoden die in dit onderzoek gebruikt worden zijn afkomstig van Paulina, ook een plaats in de Westerschelde. Hier is de saliniteit echter 25 psu is de pollutie minder groot (Cd conc. 1 mg/L). De invloed van Cd op de reproductiviteit van P. marina wordt onderzocht bij drie saliniteiten: 12, 25 en 35 psu. Het moleculair onderzoek wordt enkel uitgevoerd op de saliniteit van 12 psu en als controle op het treatment met een saliniteit van 25 en Cd conc. van 1 mg/L. Er wordt voor een lagere saliniteit gekozen omdat uit onderzoek blijkt dat de toxiciteit van Cd stijgt bij een lagere saliniteit. In totaal worden er 1191 nematoden onderzocht afkomstig uit de verschillende treatments (12 psu, Cd conc. 0,1, 1 en 3 mg/L en controle) en afkomstig van vier generaties (P, F1, F2 en F5). Op deze nematoden wordt eerst een DNA extractie uitgevoerd om het DNA vrij te stellen, gevolgd door een PCR om een stuk mitochondriaal DNA (cytochroom oxidase C subunit 1 gen: 426 bp) te amplificeren. Een gelelektroforese geeft uitsluitsel of de PCR gelukt is en het juiste stukje DNA werd overgeschreven. Daarna wordt via een SSCP en zilverkleuring de bandjes zichtbaar gemaakt waardoor de verschillende haplotypes kunnen herkend worden. Indien er stalen zijn waarop niet met zekerheid een haplotype kan geplakt worden, gaat men over op sequeneren. Op deze manier komt men de basenvolgorde te weten, die dan vergeleken wordt met reeds uit vroegere onderzoeken vastgelegde haplotypes. Na het moleculair onderzoek worden er nog statistische berekeningen uitgevoerd om de haplotype diversiteit te kennen en om significante verschillen op te sporen, zowel bij de diversiteit als bij de haplotype samenstelling. Uit de resultaten blijkt dat bij de verschillende saliniteiten en Cd concentraties de reproductiviteit niet erg verschilt. Enkel bij de saliniteiten van 12 en 35 psu ziet men een lichte daling van het aantal nematoden bij een Cd concentratie van 3 mg/L. Uit het moleculair onderzoek blijkt dat de haplotypes A en D in alle treatments het meest voorkomen. De haplotype samenstelling vertoont significante verschillen bij een Cd concentratie van 3 mg/L en vertoont ook significante verschillen bij de vergelijking van de saliniteiten van 12 en 25 psu. Deze verschillen worden in de beide gevallen vooral veroorzaakt door haplotype D. De haplotype diversiteit verschilt echter niet significant. Dit wijst op het feit dat in alle treatments dezelfde haplotypes terugkeren. Bij onderzoek naar het voorkomen van cryptische soorten is gebleken dat er twee cryptische soorten aanwezig zijn (PmI en PmII). PmII is slechts in zeer kleine hoeveelheid aanwezig en is niet in staat in aantal te groeien bij een lagere saliniteit en verschillende Cd concentraties. Terwijl bij een saliniteit van 25 psu en Cd conc. van 1 mg/L er toch een stijging van PmII wordt waargenomen.


Krijgslaan 281 (S8)
9000 Gent
09/2648528 of 09/2648520


Traineeship supervisor
Marleen De Troch
Via Map