Rapp. Comm. int. Mer Médit., 36,2001

205

Rapp. Comm. int. Mer Médit., 36,2001

Introduction

In oligotrophic systems, where nano- and picoplankton are the dom-

inant primary producers, ciliates are expected to be the main grazers.

The grazing impact and feeding activity of planktonic ciliates have

been investigated in many studies (1). However, a direct method, the

determination of the cell content of grazers in seawater samples, has

been employed to estimate ingestion and digestion of single species of

ciliates (2). This is the first study to report an estimation of the graz-

ing impact of ciliates on the community level in field samples.

Materials and methods

In June 1999, nine off-shore stations were sampled in the

Mediterranean Sea along a West-East transect (5° to 35° E). Samples

were collected from 1 to 200 m water depth, preserved with borax-

buffered formaldehyde (final conc. 2%), stored at 4° C in the dark and

examined within 3 months of collection. All ciliates were examined

for ?uorescent prey. Under blue light, Synechococcus(Syn, orange ?u-

orescence) and photosynthetic algae (PN, red ?uorescence) were visi-

ble in the food vacuoles of ciliates. The ingestion rate of ciliates on PN

or Syn (number of prey per ciliate per hour) was calculated according

to Dolan and Simek (2).

Results

The ingestion rate (Table 1) showed no difference from station to

station along the Mediterranean transect (ANOVA, p>0.05). Aloricates

and tintinnids presented similar ingestion rates for PN and Syn

(ANOVA, p>0.05). However, the ingestion rate of tintinnids for either

prey was 3-4 times higher than that of aloricates. 

Discussion

Both prey categories (PN and Syn) were present in equal quantities

in the food vacuoles of both tintinnids and aloricates. Since the con-

centration of algae in the field was one order of magnitude lower than

that of Synechococcus(3), it would be reasonable to suggest that either

ciliates show a preference for algae or the digestion rate of these two

prey categories is unequal. However, Dolan and Simek (2) measured

similar digestion rates for Synechococcusand algae in cultures of the

ciliateStrombidium sulcatum.

In the literature there is contrasting evidence regarding the role of

Synechococcusin the diet of ciliates. In earlier studies this organism

has been reported as poor food for choreotrichs (4). However, accord-

ing to Christaki et al.(5), in a laboratory experiment, Synechococcus

was directly ingested by Strombidium sulcatum, a typical planktonic

aloricate ciliate. Coccoid cyanobacteria have been routinely observed

in the food vacuoles of nanoplankton-sized aloricate ciliates (6), thus

implying that these organisms are suitable for feeding of small-sized

ciliates.

Using data on primary production acquired during the same cruise

(K. Pagou and O. Gotsis-Skretas, NCMR, unpublished data), we have

estimated that the ciliate community consumed 26% of the primary

production in the Western, 41% in the Central and 70% in the Eastern

Mediterranean Sea daily.The values of primary production consump-

tion found during this study are generally within the range reported in

other studies (7, 8). 

According to the present study ciliates consume a relatively small

part of the picoplankton production (17-36%) which is higher in the

Eastern Basin by a factor of 1.5-2 compared to the Western one (9). In

contrast, they consume quite an important part of the algal production,

especially in the Eastern Mediterranean, where they have the potential

to graze 121% of the algal production. Besides, analysis of the ciliate

cell content suggests selectivity for algal cells. 

Overall, these data underline the crucial importance of ciliates in

channeling a part of this small-sized primary production to higher

trophic levels, especially in the ultra-oligotrophic Eastern Basin as has

also been found in previous studies (10).

Acknowledgements.

Thanks are due to Dr. K. Pagou and Dr. O. Gotsis-Skretas for pro-

viding primary production data. This study is a contribution to the

MTP-II project “MATER” funded by the European MAST- 

I 

I 

I

Programme (contract: MAS3-CT96-0051).

References

1 - Pierce R.W. and Turner J.T., 1992. Ecology of planktonic ciliates in

marine food webs. RevAquat. Sci., 6:139-181.

2 - Dolan J.R. and Simek K., 1997. Processing of ingested matter in

Strombidium sulcatum, a marine ciliate (Oligotrichida). Limnol.

Oceanogr., 42:393-397.

3 - Christaki U., Giannakourou A., VanWambeke F. and Grégori G.

Nano?agellate predation on auto- and heterotrophic picoplankton in the

oligotrophic Mediterranean Sea (submitted).

4 - Gold K., 1969. Tintinnida: Feeding experiments and lorica

development.J. Protozool., 16: 507-509.

5 - Christaki U., Jacquet S., Dolan J.R., Vaulot D. and Rassoulzadegan F.,

1999. Growth and grazing on Prochlorococcus and Synechococcusby

two marine ciliates. Limnol. Oceanogr., 44: 52-61.

6 - Sherr B.F., Sherr E.B., AndrewT.L., Fallon R.D. and Newell S.Y.,

1986.Trophic interactions between heterotrophic protozoa and

bacterioplankton in estuarine water analyzed with selective metabolic

inhibitors.Mar. Ecol. Prog. Ser., 32: 169-179.

7 - Capriulo G.M. and Carpenter E.J., 1980. Grazing by 35 to 202 mm

Micro-Zooplankton in Long Island Sound. Mar. Biol., 56: 319-326.

8 - Strom S., Postel J.R. and Booth B.C., 1993. Abundance, variability,

and potential grazing impact of planktonic ciliates in the open subarctic

Pacific Ocean. Prog. Oceanog., 32: 185-203. 

9 – Pitta P., Giannakourou A. and Christaki U. Planktonic ciliates in the

oligotrophic Mediterranean Sea: longitudinal trends of standing stocks,

distributions and analysis of food vacuole contents. (submitted)

10 - Pitta P. and Giannakourou A., 2000. Planktonic ciliates in the

oligotrophic Eastern Mediterranean: vertical, spatial distribution and

mixotrophy.Mar. Ecol. Prog. Ser., 194: 269-282.

GRAZING IMPACT OF PLANKTONIC CILIATES IN THE MEDITERRANEAN SEA

Paraskevi Pitta

1

*, Antonia Giannakourou

2

and Urania Christaki

2

1

Institute of Marine Biology of Crete, Heraklion, Crete, Greece - vpitta@imbc.gr

2

National Centre for Marine Research, Hellinikon, Greece

Abstract

Ciliate assemblages were studied at 9 stations along the Mediterranean Sea in June 1999. The cell content of all ciliates was examined for

Synechococcus(Syn) and photosynthetic algae (PN). Tintinnids contained similar quantities of PN and Syn (1.04±0.59 PN tin

-1

, 0.94±0.87

Syn tin

-1

) and the same was true for aloricates. Tintinnids ingested more prey than aloricates by a factor of 5. It was estimated that ciliates

consumed 26% of primary production in the Western, 41% in the Central and 70% in the Eastern Mediterranean. 

Key-words: planktonic ciliates, Mediterranean, grazing, cell content 

Tintinnids

Aloricates

StationsPN h

-1

Syn h

-1

PN h

-1

Syn h

-1

S1

0.481.700.100.20

S2

0.370.010.180.02

S3

1.140.140.190.02

S4

1.050.460.280.16

S5

0.190.590.120.32

S6

0.160.100.050.06

S7

1.110.040.020.02

S8

0.830.470.230.16

S9

0.200.170.110.16

average

0.610.410.140.13

SD

0.420.530.080.10

Table 1. Ingestion rate (prey cil-1 h-1) of tintinnids and alori-

cates. Values are averaged for each sampling station