Feeding behavior of the invasive bivalve Limnoperna fortunei (Dunker, 1857) under exposure to toxic cyanobacteria Microcystis aeruginosa / Comportamento alimentar do bivalve invasor Limnoperna fortunei (Dunker, 1857) em exposição à cianobactéria tóxica Microcystis aeruginosa

The aim of this study was to test the effects of cyanobacteria toxicity on feeding behavior of the golden mussel Limnoperna fortunei. First, it was tested the hypothesis that L. fortunei preferentially graze on non-toxic phytoplankton and reject toxic cyanobacteria. Second, it was tested the hypothesis that toxic cyanobacteria negatively affect feeding and survival of L. fortunei. The present study is the first to evaluate the effects of toxic cyanobacteria on L. fortunei feeding and survival. In the short-term grazing, golden mussel filtration rates were evaluated in the presence of toxic and non-toxic strains of cyanobacteria Microcystis aeruginosa, and non-toxic phytoplankton Nitzschia palea. Highest filtration rates were registered when mussels fed on Nitzschia. Despite that, golden mussel expelled Nitzschia cells in large quantities and preferentially ingested Microcystis cells, both toxic and non-toxic strains. In the long-term grazing, mussels were exposed to toxic and non-toxic strains of Microcystis during 5 days. Filtration rates were not significantly different for toxic and non-toxic Microcystis throughout exposure period. The results have demonstrated cyanobacteria toxicity is not the main factor influencing L. fortunei feeding behavior. Survival of L. fortunei feeding on toxic cyanobacteria shows the potential of this invasive bivalve as a vector to the transference of cyanotoxins to higher trophic levels.

O objetivo deste estudo foi testar os efeitos da toxicidade de cianobactérias sobre o comportamento alimentar do mexilhão dourado Limnoperna fortunei. Primeiramente, foi testada a hipótese de que L. fortunei ingere preferencialmente o fitoplancton não tóxico e rejeita as cianobactérias tóxicas. Em segundo lugar, foi testada a hipótese de que as cianobactérias tóxicas afetam negativamente a alimentação e a sobrevivência de L. fortunei. O presente estudo é o primeiro a avaliar os efeitos de cianobactérias tóxicas na alimentação e na sobrevivência de L. fortunei. Na filtração de curto prazo, as taxas de filtração do mexilhão dourado foram avaliadas na presença de cepas tóxicas e não tóxicas da cianobactéria Microcystis aeruginosa e do fitoplâncton não tóxico Nitzschia palea. As maiores taxas de filtração foram registradas quando os mexilhões foram alimentados com Nitzschia. Apesar disso, o mexilhão dourado expeliu as células de Nitzschia em grandes quantidades e ingeriu, preferencialmente, as células de Microcystis, tanto cepas tóxicas quanto não tóxicas. Na filtração de longo prazo, os mexilhões foram expostos a cepas tóxicas e não tóxicas de Microcystis durante cinco dias. As taxas de filtração não foram significativamente diferentes para cepas tóxicas e não tóxicas de Microcystis durante todo o período de exposição. Os resultados demonstraram que a toxicidade da cianobactéria não é o principal fator que influencia o comportamento alimentar de L. fortunei. A sobrevivência de L. fortunei alimentando-se de cianobactérias tóxicas mostra o potencial desse bivalve invasor como um vetor para a transferência de cianotoxinas para os níveis tróficos superiores.

Grazing impacts of the invasive bivalve Limnoperna fortunei (Dunker, 1857) on single-celled, colonial and filamentous cyanobacteria / Impactos da filtração do bivalve invasor Limnoperna fortunei (Dunker, 1857) sobre cianobactérias solitárias, coloniais e filamentosas

Feeding behavior of the invasive bivalve Limnoperna fortunei in the presence of single-celled, colonial, and filamentous cyanobacteria was tested in laboratory experiments to evaluate the effects of size and shape on mussel feeding. The first hypothesis holds that golden mussel filters more efficiently smaller particles, such as single cells of Microcystis, which could be more easily assimilated by its filtering apparatus. The second hypothesis sustains that L. fortunei filters more efficiently rounded colonies, such as Microcystis, which would be more easily ingested than lengthy filamentous, such as Planktothrix. Filtration rates of golden mussel in the presence of single-celled, colonial and filamentous cyanobacteria were similar. Nevertheless, there was a great difference in the ingestion and pseudofeces production rates. Single cells were widely accepted as food, while filamentous and colonial cyanobacteria were massively expelled as pseudofeces. The results confirmed the first hypothesis that golden mussel prefers to ingest smaller particles. The second hypothesis was rejected since filamentous were preferentially ingested than colonial cyanobacteria. Golden mussel has the potential to remove toxic cells (Microcystis), however this potential would be reduced in cyanobacteria blooms, where colonial forms which are preferentially rejected by L. fortunei, are predominant. In this case, the presence of this invasive bivalve could also enhance the occurrence of blooms by rejecting colonial and filamentous cyanobacteria in pseudofeces.

O comportamento alimentar do bivalve invasor Limnoperna fortunei na presença de cianobactérias solitárias, coloniais e filamentosas foi testado em experimentos laboratoriais, para avaliar os efeitos do tamanho e da forma na alimentação dos mexilhões. A primeira hipótese sustenta que o mexilhão dourado filtra as partículas menores com maior eficiência, como as células solitárias de Microcystis, as quais seriam assimiladas mais facilmente. A segunda hipótese sustenta que L. fortunei filtra com mais eficiência as colônias arredondadas, como Microcystis, que seriam mais facilmente ingeridas do que os filamentos longos, como Planktothrix. As taxas de filtração do mexilhão dourado na presença das cianobactérias solitárias, coloniais e filamentosas foram semelhantes. No entanto, houve uma grande diferença nas taxas de ingestão e produção de pseudofezes. As células solitárias foram amplamente aceitas como alimento, enquanto as cianobactérias filamentosas e coloniais foram massivamente expulsas sob a forma de pseudofezes. Os resultados confirmaram a primeira hipótese, a de que o mexilhão dourado prefere ingerir partículas menores. A segunda hipótese foi rejeitada, pois os filamentosos de Planktothrix foram preferencialmente ingeridos em relação às colônias de Microcystis. O mexilhão dourado apresenta potencial para remover células tóxicas de cianobactérias (Microcystis); entretanto, esse potencial ficaria reduzido em eventos de floração, em que as formas coloniais, preferencialmente rejeitadas por L. fortunei, são predominantes. Nesse caso, a presença do bivalve no ambiente poderia ainda potencializar a ocorrência da floração via rejeição das cianobactérias coloniais e filamentosas nas pseudofezes.

Feeding behavior of the invasive bivalve Limnoperna fortunei (Dunker, 1857) under exposure to toxic cyanobacteria Microcystis aeruginosa

The aim of this study was to test the effects of cyanobacteria toxicity on feeding behavior of the golden mussel Limnoperna fortunei. First, it was tested the hypothesis that L. fortunei preferentially graze on non-toxic phytoplankton and reject toxic cyanobacteria. Second, it was tested the hypothesis that toxic cyanobacteria negatively affect feeding and survival of L. fortunei. The present study is the first to evaluate the effects of toxic cyanobacteria on L. fortunei feeding and survival. In the short-term grazing, golden mussel filtration rates were evaluated in the presence of toxic and non-toxic strains of cyanobacteria Microcystis aeruginosa, and non-toxic phytoplankton Nitzschia palea. Highest filtration rates were registered when mussels fed on Nitzschia. Despite that, golden mussel expelled Nitzschia cells in large quantities and preferentially ingested Microcystis cells, both toxic and non-toxic strains. In the long-term grazing, mussels were exposed to toxic and non-toxic strains of Microcystis during 5 days. Filtration rates were not significantly different for toxic and non-toxic Microcystis throughout exposure period. The results have demonstrated cyanobacteria toxicity is not the main factor influencing L. fortunei feeding behavior. Survival of L. fortunei feeding on toxic cyanobacteria shows the potential of this invasive bivalve as a vector to the transference of cyanotoxins to higher trophic levels.

O objetivo deste estudo foi testar os efeitos da toxicidade de cianobactérias sobre o comportamento alimentar do mexilhão dourado Limnoperna fortunei. Primeiramente, foi testada a hipótese de que L. fortunei ingere preferencialmente o fitoplancton não tóxico e rejeita as cianobactérias tóxicas. Em segundo lugar, foi testada a hipótese de que as cianobactérias tóxicas afetam negativamente a alimentação e a sobrevivência de L. fortunei. O presente estudo é o primeiro a avaliar os efeitos de cianobactérias tóxicas na alimentação e na sobrevivência de L. fortunei. Na filtração de curto prazo, as taxas de filtração do mexilhão dourado foram avaliadas na presença de cepas tóxicas e não tóxicas da cianobactéria Microcystis aeruginosa e do fitoplâncton não tóxico Nitzschia palea. As maiores taxas de filtração foram registradas quando os mexilhões foram alimentados com Nitzschia. Apesar disso, o mexilhão dourado expeliu as células de Nitzschia em grandes quantidades e ingeriu, preferencialmente, as células de Microcystis, tanto cepas tóxicas quanto não tóxicas. Na filtração de longo prazo, os mexilhões foram expostos a cepas tóxicas e não tóxicas de Microcystis durante cinco dias. As taxas de filtração não foram significativamente diferentes para cepas tóxicas e não tóxicas de Microcystis durante todo o período de exposição. Os resultados demonstraram que a toxicidade da cianobactéria não é o principal fator que influencia o comportamento alimentar de L. fortunei. A sobrevivência de L. fortunei alimentando-se de cianobactérias tóxicas mostra o potencial desse bivalve invasor como um vetor para a transferência de cianotoxinas para os níveis tróficos superiores.

Grazing impacts of the invasive bivalve Limnoperna fortunei (Dunker, 1857) on single-celled, colonial and filamentous cyanobacteria

Feeding behavior of the invasive bivalve Limnoperna fortunei in the presence of single-celled, colonial, and filamentous cyanobacteria was tested in laboratory experiments to evaluate the effects of size and shape on mussel feeding. The first hypothesis holds that golden mussel filters more efficiently smaller particles, such as single cells of Microcystis, which could be more easily assimilated by its filtering apparatus. The second hypothesis sustains that L. fortunei filters more efficiently rounded colonies, such as Microcystis, which would be more easily ingested than lengthy filamentous, such as Planktothrix. Filtration rates of golden mussel in the presence of single-celled, colonial and filamentous cyanobacteria were similar. Nevertheless, there was a great difference in the ingestion and pseudofeces production rates. Single cells were widely accepted as food, while filamentous and colonial cyanobacteria were massively expelled as pseudofeces. The results confirmed the first hypothesis that golden mussel prefers to ingest smaller particles. The second hypothesis was rejected since filamentous were preferentially ingested than colonial cyanobacteria. Golden mussel has the potential to remove toxic cells (Microcystis), however this potential would be reduced in cyanobacteria blooms, where colonial forms which are preferentially rejected by L. fortunei, are predominant. In this case, the presence of this invasive bivalve could also enhance the occurrence of blooms by rejecting colonial and filamentous cyanobacteria in pseudofeces.

O comportamento alimentar do bivalve invasor Limnoperna fortunei na presença de cianobactérias solitárias, coloniais e filamentosas foi testado em experimentos laboratoriais, para avaliar os efeitos do tamanho e da forma na alimentação dos mexilhões. A primeira hipótese sustenta que o mexilhão dourado filtra as partículas menores com maior eficiência, como as células solitárias de Microcystis, as quais seriam assimiladas mais facilmente. A segunda hipótese sustenta que L. fortunei filtra com mais eficiência as colônias arredondadas, como Microcystis, que seriam mais facilmente ingeridas do que os filamentos longos, como Planktothrix. As taxas de filtração do mexilhão dourado na presença das cianobactérias solitárias, coloniais e filamentosas foram semelhantes. No entanto, houve uma grande diferença nas taxas de ingestão e produção de pseudofezes. As células solitárias foram amplamente aceitas como alimento, enquanto as cianobactérias filamentosas e coloniais foram massivamente expulsas sob a forma de pseudofezes. Os resultados confirmaram a primeira hipótese, a de que o mexilhão dourado prefere ingerir partículas menores. A segunda hipótese foi rejeitada, pois os filamentosos de Planktothrix foram preferencialmente ingeridos em relação às colônias de Microcystis. O mexilhão dourado apresenta potencial para remover células tóxicas de cianobactérias (Microcystis); entretanto, esse potencial ficaria reduzido em eventos de floração, em que as formas coloniais, preferencialmente rejeitadas por L. fortunei, são predominantes. Nesse caso, a presença do bivalve no ambiente poderia ainda potencializar a ocorrência da floração via rejeição das cianobactérias coloniais e filamentosas nas pseudofezes.