Rapp. Comm. int. Mer Médit., 36,2001

368

Planktonic ciliates have been shown to play a much larger role than pre-

viously thought in pelagic systems in terms of biomass and carbon ?ow

[1]. Different trophic modes can be distinguished among the ciliates.

Autotrophy is found in the ciliate Mesodinium rubrum. Mixotrophic olig-

otrich ciliates, forms that retain functional plastids from ingested algae,

rely on both photosynthesis and phagotrophy. Heterotrophic ciliates are a

complex assemblage of tintinnids and aloricate forms; in terms of size they

span from nano- to micro-zooplankton, and in terms of diet from bacteriv-

orous to algivorous and predacious.

Materials and Methods

A station in the Gulf of Naples 2 miles offshore, 80 m depth, was sam-

pled from June 15 to June 23 1999. Samples were collected between 10 -

11 a.m. at 1, 5, 10 and between 20 and 30 m, by means of a CTD-rosette

using 12 l Niskin bottles. CTD data showed that during this period the pyc-

nocline was positioned between 15 and 30 m depth. Microzooplankton

samples, preserved in borax-buffered formalin (2% final concentration),

were analysed with a Zeiss inverted microscope equipped also with epi?u-

orescence. Ciliate biomass was calculated using the conversion factor 0.14

pg 

µ

m

-3

for formol preserved samples [2]. 

Results

The ciliate assemblage was characterised by high values and pronounced

variability both in terms of abundance (1329 – 10228 cells l

- 

1

; Fig.1a) and

biomass (1 – 33

µ

gC l

- 

1

; Fig.1b) within the first 10 m. Below this first layer,

less variability and lower values (< 2000 cells l

- 

1

; < 2 

µ

gC l

- 

1

) were found.

Despite these great variations in abundance and biomass the relative

importance of the different trophic groups was fairly constant. Aloricate

ciliates were the most abundant contributing 61±7% (p = 0.05) to total cil-

iate abundance (Fig.2), and among the aloricate ciliates the most important

were mixotrophic ciliates, contributing 25±4% (p = 0.05) to total abun-

dance. Nanociliates, i.e. nano-oligotrichs and scuticociliates, were the sec-

ond most important group contributing 24±5% (p = 0.05) to total abun-

dance. Prostomatids and pleurostomatids contributed less than 12%. The

relatively constant contribution of the different trophic groups might be

explained, to some extent, by an internal control within the ciliate assem-

blage. To test this hypothesis we analysed the concentrations of small

nanociliates (all dimensions < 20 

µ

m) and the occurrence of the most

abundant ciliate predator species encountered during the period of this

study, presumably Amphyleptus sp.This small pleurostomatid, 

=

55 mm,

occurred only in the upper layer of the water column, 1 - 5 m, with maxi-

mum abundance of 2900 cell l

-1

. Mean abundance in the layer 1 – 5 m of

Amphyleptus sp.and of the small nanociliates are shown in figure 3. Low

concentrations ofAmphyleptus sp.occurred at high concentrations of

nanociliates and vice versa. In fact, nanociliates showed their maximum on

June 16 while Amphyleptus sp.reached maximum concentrations on June

20. A significant negative correlation (r = -0.5; p < 0.05; N = 16) was found

between the small nanociliates and Amphyleptus sp.abundances, and an

even stronger nega 

t 

ive correlation occurred if a one-day delay in

Amphyleptus sp.abundance was considered (r = -0.6, p < 0.05). 

Discussion

The annual average of ciliate abundance and biomass vary within a nar-

row range, 1 - 10 cells ml

-1

1 - 10 ng ml

-1

[3] in most aquatic systems of

very different trophic status. Protozoan controlling protozoan has been

hypothesized to explain the relatively low variability in ciliate occurrence

[4; 5; 6]. The fairly constant contribution of the different ciliate trophic

groups at any level of abundance and biomass, as observed in this study,

might well be obtained by such protozoan grazing control. Due to the fast

growth rates of ciliates they would escape, at least for short periods, the

grazing control by metazoans. On the other hand, a protozoan predator

having similar growth rates as its prey might closely check the prey popu-

lation. Such relationship is suggested here by the negative correlation

between the abundances of small nanociliates and the pleurostomatid

Amphyleptus sp.However, the analysis of weekly microzooplancton sam-

ples over 4 years at the same station did not reveal the negative correlation

encountered here between Amphyleptus sp.and small nanociliates, indi-

cating weekly intervals to be too long to track the very rapid variations in

ciliate abundances (Modigh, unpublished data). Grazing control within the

ciliate assemblage as well as grazing by other protozoans, such as het-

erotrophic dino?agellates, might explain the fairly constant trophic com-

position of the ciliate assemblage encountered in the Gulf of Naples.

References

1 - Fenchel T., 1990. The role of protozoa in nature in terms of functional properties

related to size. Zool. Sci., 7: 51-58.

2 - Putt M. and Stoecker D. K. (1989): An experimentally determined carbon :

volume ratio for marine “oligotrichous” ciliates from estuarine and coastal waters.

Limnol. Oceanogr.(34-6), pp. 1097-1103.

3 - Lynn D.H. and Montagnes D.J.S., 1991. Global production of heterotrophic

marine planktonic ciliates, pp.219-265. In: Reid P.C. and Turley C.M. (eds.),

Protozoa and their role in marine processes. Springer-Verlag.

4 - Capriulo G.M., Sherr E.B., Sherr B.F., 1991. Trophic behaviour and related

community feeding activities of heterotrophic marine protists, pp.219-265.

.In: Reid P.C. and Turley C.M. (eds.), Protozoa and their role in marine processes.

Springer-Verlag

5 - Paffenhöfer G.A., 1998. Heterotrophic protozoa and small metazoa: feeding

rates and prey-consumer interactions. J. Plankton Res., 20/1: 121-133.

6 - Stoecker D.K. and Evans G.T., 1985. Effects of protozoan herbivory and

carnivory in a microplankton food web.Mar. Ecol. Prog. Ser., 25: 159-167.

TROPHIC GROUPS AND SHORTTERM VARIATIONS IN A COASTAL CILIATE COMMUNITY

S. Castaldo* and M. Modigh

Zoological Station A. Dohrn of Naples, Italy - saracast@libero.it ; modigh@alpha.szn.it

Abstract

Day-to-day variations in abundance, biomass, vertical distribution and trophic composition of the planktonic ciliate community were

investigated between 15 and 23 June 1999 in the Gulf of Naples, Tyrrhenian Sea. Abundance ranged between 780 to 10230 cells l

-1

and

biomass between 0.7 to 3.3 mg C l

-1

; aloricate ciliates dominated abundance and biomass of the ciliate assemblage. Among the aloricate

ciliates the most important group was mixotrophic ciliates that contributed more than 40% to aloricate abundance. Nanociliates (< 18 

µ

m

Equivalent Spherical Diameter, ESD) were abundant in most samples, 130 - 4550 cells l

-1

.A negative correlation between this group and

a small pleurostomatid, Amphyleptus sp., was found. The relative contribution of different ciliate trophic groups varied little among all

samples, independently of ciliate abundance. Grazing control within the ciliate community is discussed.

KeyWords: Trophic relations · Predation · Population Dynamics · Tyrrhenian Sea

Fig.1: Total ciliate abundance (a) and biomass (b) versus depth

between 15 and 23 June 1999

Fig.2 : Average contributions to total abundance of the different ciliates

trophic groups.Others : prostomatids and pleurostomatids; 

Nano sc=

scuticociliates; 

Meso =Mesodinium rubrum;

T

in = Ti,tinnidi; 

Aloricates

= oligotrichs; 

Mix = mixotrophic oligotrichs; 

Het = heterotrophic

F 

i 

g 

.3 :

A 

m 

p 

h 

y 

l 

e 

p 

t 

u 

s

s 

p 

.a 

n 

d

n 

a 

n 

o 

c 

i 

l 

i 

a 

t 

e 

s

m 

e 

a 

n

abundances in

the layer 1-5 m