Filter-feeding habits of the larvae of Anthopotamus (Ephemeroptera : Potamanthidae)

Le régime trophique de type filtreur des larves d'Anthopotamus (Ephemeroptera : Potamanthidae)

Department of Entomology, Purdue University, West Lafayette, IN 47907, U.S.A.

Abstract

A field and laboratory investigation of the food and feeding behavior of larvae of the potamanthid mayfly Anthopotamus verticis (Say) was conducted from 1989 to 1991 on a population from the Tippecanoe River, Indiana (USA). Gut content analyses indicated that all size classes of larvae are detritivores, with over 95 % of food consisting of fine detrital particles. Videomacroscopy indicated that all size classes of larvae are filter feeders, able to utilize both active deposit filter feeding and passive seston filter feeding cycles in their interstitial microhabitat. Deposit filter feeding initially incorporates the removal of loosely deposited detritus with the forelegs. Seston filter feeding initially incorporates filtering by long setae on the forelegs and palps. Mandibular tusks are used to help remove detritus from the foreleg setae. A SEM examination of filtering setae indicated they are hairlike and bipectinate, being equipped with lateral rows of setules. The results show that previous assumptions that potamanthid larvae were collector/gatherers are erroneous. The results are applicable to congeners, and all potamanthids, including Palearctic and Oriental elements, are hypothesized to be filter feeders, differing only in some details of behavior.

Résumé

Une investigation sur le régime alimentaire et le comportement trophique des larves de l'Ephémère Potamanthidae Anthopotamus verticis (Say) a été menée à la fois sur le terrain et expérimentalement au laboratoire de 1989 à 1991, sur une population de la rivière Tippecanoe, Indiana (USA). L'analyse des contenus stomacaux a révélé que les larves de toutes les classes de taille sont détritivores et que 95 % de la nourriture ingérée est composée de fins débris particulaires. Une étude vidéo en macroscopie a montré qu'à toute classe de taille, les larves appartiennent au type trophique filtreur et qu'elles sont susceptibles de mettre en œuvre, dans leur microhabitat intersticiel, à la fois un mécanisme actif de filtration des dépôts et un cycle passif de filtration du seston (particules en suspension). La filtration trophique des dépôts débute par le balayage et le brassage des sédiments non compacts - ainsi remis en suspension - avec les pattes antérieures. La filtration du seston commence, elle, par la rétention des particules au niveau des longues soies des pattes antérieures et des palpes. Ensuite, le raclement de ces pattes sur la région antérieure très proéminente des mandibules contribue au retrait des particules filtrées par les soies. L'examen de ces soies filtrantes au microscope électronique à balayage montre qu'elles sont longues, fines et bipectinées (deux longues rangées de sétules latérales). Nos observations prouvent que l'hypothèse antérieure selon laquelle les larves de Potamanthidae seraient du type "collector/gatherer" est erronée. Ces résultats sont généralisables à toutes les espèces d'Anthopotamus. Toutes les espèces de Potamanthidae, y compris les représentants paléarctiques et orientaux, appartiennent même probablement au type trophique filtreur, avec tout au plus quelques différences de comportement.