Pchła wodna: charakterystyka, rozmnażanie, karmienie, uprawa

Pchła wodna ( Daphnia ) jest rodzajem skorupiaków należących do superwizji Cladocera, których gatunkami są wodne, plantoniczne, mieszkańców wielkiej różnorodności ciał słodkiej wody, z bardzo małą liczbą gatunków zgłaszanych poza tymi środowiskami. Podobnie jak inne cladocerans mają szeroką dystrybucję na całym świecie.

Są organizmami, których pancerz jest przeważnie przezroczysty lub półprzezroczysty. Poruszają się w słupie wody za pomocą swoich anten, co odróżnia ich, jak ich dziwne złożone oko i układ krążenia złożony z prostego serca.

Są one powszechnie nazywane pchłami wodnymi lub pchłami wodnymi w języku angielskim, jednak ta nazwa nie ma znaczenia taksonomicznego. Nazywa się je ze względu na ruchy, które wykonują podczas poruszania się w kolumnie wody, w postaci skoków.

Termin „pchły wodne” odnosi się również do wielu innych organizmów, w tym innych rodzajów kladoceranów, a także niektórych widłonogów i owadów.

Funkcje

Są to mikroskopijne organizmy, od około 0, 5 do ponad 5 mm, z ciałem pokrytym chitynową skorupą złożoną po obu stronach ciała.

Przedstawiają dziwaczny podział ciała. Na przykład głowa wydaje się być zespolona z resztą ciała, również charakteryzuje się tym, że przedstawia tylną część ciała (postabdomen) pochyloną do przodu.

Podobnie jak wszystkie skorupiaki, mają dwie pary anten. W tej grupie druga antena jest bardzo rozwinięta i rozgałęziona, której używają do pływania. Mają dziwne złożone oko, umieszczone w centralnej części głowy.

Prezentują od 5 do 6 par torakopodów lub nóg w postaci prześcieradeł, których używają do oddychania i filtrowania pożywienia.

Istnieje dymorfizm płciowy, to znaczy kobiety i mężczyźni mają cechy morfologiczne wykraczające poza struktury seksualne, które je odróżniają. W Daphnia samice są większe i mają krótsze anteny niż samce.

Są to organizmy roślinne, głównie pelagiczne, słodkowodne. Mieszkają w stawach, stawach, jeziorach, a nawet fitotelmatach (stacjonarne lub stałe zbiorniki wodne roślin lub ich części).

Są odporne, ale nie zamieszkują ekstremalnych środowisk. Tolerują życie w warunkach pH od 6, 5 do 9, 5, ale nie mogą żyć w słonych wodach, z wyjątkiem niektórych gatunków.

Taksonomia

Dafnia jest rodzajem skorupiaków należących do klasy Branchiopoda, nadrzędnej Cladocera i rodziny Daphniidae. Niektórzy taksonomiści i systemiści uważają, że w tym gatunku istnieje kilka podgatunków.

W obrębie rozwielitek odkryto również kilka kompleksów gatunkowych, czyli grup blisko spokrewnionych gatunków o bardzo podobnej morfologii. Do tej pory opisano ponad 200 gatunków tych skorupiaków i wciąż jest wiele do odkrycia.

Reprodukcja

Gatunki rozmnażające się płciowo z osobnymi płciami mogą mieć dwa różne mechanizmy określania płci. Z jednej strony, płeć może być określona przez środowisko, to znaczy przez chromosomy autosomalne, na które ma wpływ, podczas gdy w innych przypadkach może wystąpić poprzez chromosomy płciowe.

Jedyne znane dotychczas gatunki, które mogą przedstawić oba mechanizmy determinacji płci, należą do rodzaju Daphnia . Ponadto gatunki te, podobnie jak inne kladocerany, mogą rozmnażać się płciowo lub bezpłciowo, w zależności od warunków środowiskowych i dostępności pokarmu:

Seksualny

Gonopóros (otwory seksualne) samców Dafnii znajdują się w późniejszym rejonie osobnika, w pobliżu odbytu. Zazwyczaj mają organy kopulacyjne, które składają się ze zmodyfikowanych przydatków brzusznych.

Kopulacja zachodzi między linieniem a produkcją jaj z efipio (chitynowy okład chroniący jajo). W tym czasie samiec trzymający samicę za pomocą anten i obracający brzuch wprowadza organ kopulacyjny w żeńskie otwory.

Wprowadzone plemniki nie mają ogona, ale poruszają się za pomocą pseudopodii.

Rozmnażanie płciowe u tych skorupiaków jest wtórne i zachodzi w warunkach stresu środowiskowego. Uważa się, że jest ona kontrolowana głównie przez obecność dużych gęstości populacji Dafnii, co oznacza mniej żywności i większą konkurencję.

Inną hipotezą dotyczącą bodźca, który napędza populacje tych kladoceranów do rozmnażania płciowego, jest zmniejszenie fotoperiodu (zmniejszenie ekspozycji na światło) i zmian temperatury.

Bezpłciowy

Dafniam, podobnie jak większość kladoceranów, rozmnaża się bezpłciowo w procesie zwanym cykliczną partenogenezą, gdzie rozmnażanie płciowe przeplata się z rozmnażaniem bezpłciowym.

Gdy dochodzi do bezpłciowego rozmnażania typu partenogenetycznego, samice po każdym dorosłym mięsie wytwarzają jaja partenogenetyczne (płodne jaja, które nie są zapłodnione przez samca), które zostaną umieszczone w miejscu w skorupie zwanym „komorą hodowlaną”.

Te jaja powodują bezpośredni rozwój, to znaczy bez stadiów larwalnych, wytwarzając noworodek bardzo podobny do matki.

Jedzenie

Rozwielitki są organizmami podejrzanymi, tzn. Żywią się cząstkami zawieszonymi w wodzie. Cząstki te są wychwytywane za pomocą 5 lub 6 par wyrostków piersiowych w postaci arkuszy, których używają do filtrowania żywności.

Częścią filtrowanej żywności są mikroalgi, bakterie i pozostałości pochodzenia organicznego. Niektóre gatunki są zapalonymi drapieżnikami wrotków i innych mikrokrust.

Uprawa

Pchły wodne z rodzaju Daphnia są jedną z najczęściej używanych grup organizmów w uprawach. Gatunek Daphnia magna, D. pulex, D longispina i D. strauss są najczęściej używane, zwłaszcza D. magna .

W przypadku kultury tych skorupiaków konieczne jest wytworzenie warunków fizycznych, chemicznych i biologicznych, które umożliwiają optymalny rozwój i rozmnażanie tych organizmów.

Zasolenie

Gatunki wykorzystywane do uprawy są utrzymywane wyłącznie w słodkiej wodzie, chociaż niektóre mogą wytrzymać niewielkie zmiany w zasoleniu.

Temperatura

Optymalne temperatury różnią się w zależności od gatunku, na przykład Daphnia magna jest odporna na temperatury od 0 do około 22 ° C, co czyni je organizmami o stosunkowo wysokiej tolerancji na niskie temperatury i warunki tropikalne.

Jednak jego optymalny rozwój wynosi od 18 do 20 ° C. Inne gatunki nie są tak odporne na zmiany temperatury i mogą być uprawiane tylko między 28 a 29 ° C, jak w przypadku D. pulex .

Rozpuszczony tlen

Jest znany jako rozpuszczony tlen (DO) przy stężeniu tego gazu, wyrażony w miligramach / litr obecny w wodzie. W przypadku uprawnych gatunków rozwielitek mogą żyć w różnych stężeniach rozpuszczonego tlenu.

Ustalono, że gatunki tych roślin skorupiaków mogą żyć w uprawach o wysokich i niskich stężeniach tlenu.

pH

PH to współczynnik, który jest używany do pomiaru stopnia zasadowości lub kwasowości w środowisku wodnym. Ma ona skalę 1-14, przy czym 1 jest wartością najbardziej kwasową, 7 jest stanem neutralnym, a 14 jest wartością wskazującą najwyższy stopień zasadowości.

Optymalne warunki pH dla rozwoju kultury Daphnia wynoszą od 7, 1 do 8, chociaż niektóre gatunki mogą rozwijać się w uprawach poniżej 7, takich jak D. pulex .

Rodzaje uprawy

Badania

Dafnia jest często stosowana w kulturach laboratoryjnych o wielu zastosowaniach. Po pierwsze, może służyć jako pokarm dla innych organizmów. Podobnie naukowcy wykorzystują je do badań toksyczności, zmian klimatycznych, badań środowiskowych, między innymi.

Intensywny

Intensywne uprawy to takie, które wiążą się z wysokim poziomem inwestycji gospodarczych, strukturalnych, technologicznych, konserwacyjnych i inwestycyjnych.

Dafnia jest jednym z najczęściej używanych mikrokrustów w tego typu uprawach, ponieważ stanowią one wysokie źródło białka dla intensywnej hodowli ryb, jak w przypadku pejerrey ( Odontesthes bonariensis ) w uprawach w Ameryce Południowej.

Rozległy

Ekstensywna akwakultura lub ekstensywne uprawy prowadzone są głównie na otwartej przestrzeni, w małych stawach lub sztucznych lagunach. Ten rodzaj uprawy jest mniej zaawansowany technicznie i stosunkowo tańszy, co nie oznacza, że ​​jest mniej wydajny.

Kultury rozwielitek i artemii (anostraco ze skorupiaków) są najczęściej stosowanym sposobem uzyskiwania pokarmu dla larw ryb i innych skorupiaków.

Są one również uprawiane w mniejszych skalach. Na przykład miłośnicy słodkowodnych i morskich akwariów używają ich do karmienia swoich zwierząt.

Aplikacje

Genetyka

Naukowcy od lat badali populacje Daphnia i ich sekwencje DNA powtarzane kolejno (mikrosatelity). Badania te posłużyły jako podstawa do analizy migracji i przepływu genów dzięki polimorfizmowi enzymatycznemu, który występuje w kilku populacjach tych skorupiaków.

Z drugiej strony badania nad genetyką molekularną pomogły naukowcom uzyskać nowe hipotezy w filogenetycznych relacjach między gatunkami tego rodzaju, takie jak ich związki z innymi taksonomicznymi grupami skorupiaków.

Testy biologiczne

Stosunkowo łatwa obsługa i hodowla rozwielitek w warunkach laboratoryjnych pozwala badaczom na wykorzystanie ich w testach biologicznych. Testy biologiczne, podobnie jak w przypadku badań toksyczności, służą do pomiaru poziomów tolerancji organizmów w obecności substancji chemicznych lub zanieczyszczeń.

Niektóre badania z Daphnia pozwoliły ocenić leki i niektóre aspekty zmian klimatu. Użyli ich nawet do oceny wpływu promieni ultrafioletowych na żywe organizmy.

Akwakultura

W gospodarstwach rolnych używają rozwielitek do karmienia ryb i skorupiaków. Służą również jako pokarm w uprawach płazów. Jego szerokie zastosowanie wynika z wysokiej zawartości białka, jego szybkiego rozwoju, reprodukcji i hodowli.

Środowiskowy

Organizmy z rodzaju Daphnia są bioindykatorami; jego obecność w zbiornikach wodnych wskazuje badaczom pewne fizyczne, chemiczne i biologiczne właściwości badanego środowiska. Mogą również przekazać informacje na temat możliwych zmian w środowisku.