Pulce d'acqua: caratteristiche, riproduzione, alimentazione, coltivazione

La pulce d'acqua ( Daphnia ) è un genere di crostacei appartenenti al superordine di Cladocera, le cui specie sono acquatiche, plantoniche, abitanti di una grande varietà di corpi di acqua dolce, con pochissime specie segnalate al di fuori di questi ambienti. Come altri cladoceri hanno una vasta distribuzione in tutto il mondo.

Sono organismi il cui carapace è generalmente trasparente o traslucido. Si muovono nella colonna d'acqua usando le loro antenne, una caratteristica che li distingue, come il loro strano occhio composto, e un sistema circolatorio composto da un semplice cuore.

Sono comunemente chiamati pulci d'acqua o pulci d'acqua in inglese, tuttavia tale nome non ha validità tassonomica. Sono chiamati così per i movimenti che fanno quando si muovono nella colonna d'acqua, sotto forma di salti.

Il termine "pulci d'acqua" è anche usato per riferirsi a molti altri organismi, inclusi altri generi di cladoceri, così come alcuni copepodi e insetti.

lineamenti

Sono organismi microscopici, da circa 0, 5 a più di circa 5 mm, con il corpo coperto da un guscio chitinoso ripiegato su ciascun lato del corpo.

Presentano una bizzarra divisione del corpo. Ad esempio, la testa sembra essere fusa con il resto del corpo, caratterizzato anche dal fatto di presentare la porzione posteriore del corpo (postadomen) piegata in avanti.

Come tutti i crostacei, hanno due coppie di antenne. In questo gruppo la seconda antenna è molto sviluppata e ramificata, che usano per nuotare. Hanno uno strano occhio composto, situato nella parte centrale della testa.

Presentano tra 5 e 6 paia di toracopodi o zampe sotto forma di fogli, che usano per respirare e per filtrare il cibo.

Esiste un dimorfismo sessuale, cioè femmine e maschi hanno caratteristiche morfologiche al di là delle strutture sessuali che li distinguono. In Daphnia le femmine sono più grandi e hanno antenne più corte dei maschi.

Sono organismi plantonici, principalmente pelagici, d'acqua dolce. Abitano stagni, stagni, laghi e persino fitotelmatas (corpi idrici fissi o fissi di piante o parti di essi).

Sono resistenti, ma non abitano ambienti estremi. Tollera vivere in condizioni di pH tra 6, 5 ​​e 9, 5, ma non può vivere in acque salate, ad eccezione di alcune specie.

tassonomia

La dafnia è un genere di crostacei appartenente alla classe Branchiopoda, al superordine Cladocera e alla famiglia Daphniidae. Alcuni tassonomi e sistematici ritengono che ci siano molti sottogeneri all'interno di questo genere.

Diversi complessi di specie sono stati scoperti all'interno della Daphnia, cioè gruppi di specie strettamente correlate con una morfologia molto simile. Finora sono state descritte oltre 200 specie di questi crostacei e ce ne sono ancora molte da scoprire.

riproduzione

Le specie sessualmente riproduttive con sessi separati possono avere due diversi meccanismi di determinazione del sesso. Da un lato, il sesso può essere determinato dall'ambiente, cioè dai cromosomi autosomici influenzati da questo, mentre in altri casi, può avvenire attraverso i cromosomi sessuali.

L'unica specie conosciuta fino ad oggi che può presentare entrambi i meccanismi di determinazione del sesso, appartiene al genere Daphnia . Inoltre, queste specie, come gli altri cladoceri, possono riprodursi sessualmente o asessualmente, a seconda delle condizioni ambientali e della disponibilità di cibo:

sessuale

I gonopóros (orifizi sessuali) dei maschi di Daphnia, si trovano nella regione successiva dell'individuo, vicino all'ano. Di solito hanno organi copulanti, che sono costituiti da appendici addominali modificate.

La copulazione avviene tra la muta e la produzione di uova con efipio (involucro chitinoso che protegge l'uovo). Durante questo, il maschio che tiene la femmina con le antenne e girando l'addome introduce l'organo copulatore nelle aperture femminili.

Gli spermatozoi introdotti non hanno la coda, ma si muovono usando lo pseudopodi.

La riproduzione sessuale in questi crostacei è secondaria e si verifica in condizioni di stress ambientale. Si ritiene che sia principalmente controllato dalla presenza di alte densità della popolazione di Daphnia, che implicano meno cibo e maggiore competizione.

Un'altra ipotesi sullo stimolo che spinge le popolazioni di questi cladoceri a riprodursi sessualmente è la riduzione del fotoperiodo (diminuzione dell'esposizione alla luce) e dei cambiamenti di temperatura.

asessuale

La Daphniam, come la maggior parte dei cladoceri, si riproduce asessuamente attraverso un processo chiamato partenogenesi ciclica, in cui la riproduzione sessuale si alterna alla riproduzione asessuata.

Quando si verifica la riproduzione asessuata del tipo partenogenetico, le femmine dopo ogni muta adulto producono uova partenogenetiche (uova fertili che non sono fecondate dal maschio), che saranno collocate in un posto all'interno del guscio chiamato "camera di allevamento".

Queste uova danno origine a uno sviluppo diretto, cioè senza fasi larvali, producendo un individuo appena nato molto simile alla madre.

alimentazione

Le dafnie sono organismi sospensivori, cioè si nutrono di particelle sospese nell'acqua. Queste particelle vengono catturate con le loro 5 o 6 coppie di appendici toraciche sotto forma di fogli, che usano per filtrare il cibo.

Parte del cibo che filtrano sono microalghe, batteri e detriti di origine organica. Alcune specie sono avidi predatori di rotiferi e altri microcrustaceans.

coltivazione

Le pulci d'acqua del genere Daphnia sono uno dei gruppi di organismi più utilizzati nelle colture. La specie Daphnia magna, D. pulex, D longispina e D. strauss, sono i più usati, in particolare D. magna .

Per la cultura di questi crostacei è necessario generare condizioni fisiche, chimiche e biologiche che consentano uno sviluppo e una riproduzione ottimali di questi organismi.

salsedine

Le specie utilizzate per le colture sono conservate esclusivamente in acqua dolce, anche se alcune possono sopportare piccole variazioni di salinità.

temperatura

Le temperature ottimali variano da una specie all'altra, ad esempio la Daphnia magna resiste a temperature da 0 a circa 22 ° C, il che rende gli organismi con una tolleranza relativamente elevata alle basse temperature e alle condizioni tropicali.

Tuttavia, il suo sviluppo ottimale è tra 18 e 20 ºC. Altre specie non sono resistenti alle variazioni di temperatura e possono essere coltivate solo tra 28 e 29 ºC, come nel caso di D. pulex .

Ossigeno disciolto

È noto come ossigeno disciolto (DO) alla concentrazione di questo gas, espresso in milligrammi / litro presenti in acqua. Nel caso delle specie coltivabili di Daphnia, possono vivere sotto diverse concentrazioni di ossigeno disciolto.

È stato determinato che le specie di questi crostacei vegetali possono vivere in colture con concentrazioni di ossigeno sia alte che basse.

pH

Il pH è il coefficiente utilizzato per misurare il grado di basicità o acidità in un mezzo acquoso. Questo ha una scala da 1 a 14, dove 1 è il valore più acido, 7 è una condizione neutra e 14 è il valore che indica il più alto grado di basicità.

Le condizioni di pH ottimali per lo sviluppo della cultura Daphnia vanno da 7, 1 a 8, sebbene alcune specie possano svilupparsi in colture al di sotto di 7, come il D. pulex .

Tipi di coltivazione

ricerca

La dafnia è spesso utilizzata nelle culture di laboratorio con molteplici applicazioni. In primo luogo, può servire da cibo per altri organismi. Allo stesso modo, gli scienziati li usano per biosaggi di tossicità, cambiamenti climatici, studi ambientali, tra gli altri.

intensivo

Le colture intensive sono quelle che comportano un alto grado di investimento economico, strutturale, tecnologico, di manutenzione e di rendimento.

La dafnia è uno dei microcrustaceans più usati in questo tipo di colture, poiché forniscono un'alta fonte di proteine ​​per l'allevamento intensivo del pesce, come nel caso del pejerrey ( Odontesthes bonariensis ) nelle colture in Sud America.

esteso

Acquacoltura estensiva o estese colture sono per lo più effettuate all'aperto, in piccoli stagni o lagune artificiali. Questo tipo di coltura è meno tecnologico e relativamente più economico, il che non significa che sia meno efficiente.

Le culture di Daphnia e Artemia (anostraco dei crostacei) rappresentano ampiamente il modo più utilizzato per ottenere cibo per le larve di pesci e altri crostacei.

Sono anche cresciuti a scale più piccole. Ad esempio, i fan di acquari d'acqua dolce e marini li usano per nutrire i loro animali domestici.

applicazioni

genetica

Gli scienziati hanno studiato per anni le popolazioni di Daphnia e le loro sequenze di DNA che si ripetono consecutivamente (microsatelliti). Questi studi sono serviti come base per l'analisi della migrazione e del flusso genico, grazie al polimorfismo enzimatico che esiste in molte delle popolazioni di questi crostacei.

D'altra parte, studi di genetica molecolare hanno aiutato gli scienziati ad ottenere nuove ipotesi nelle relazioni filogenetiche che esistono tra specie di questo genere, come le loro relazioni con altri gruppi tassonomici di crostacei.

test biologici

La relativamente semplice manipolazione e coltivazione di Daphnia in condizioni di laboratorio consente ai ricercatori di utilizzarlo nei biotest. Questi test biologici, come nel caso degli studi di tossicità, servono a misurare i livelli di tolleranza degli organismi in presenza di sostanze chimiche o contaminanti.

Alcuni studi con Daphnia hanno permesso di valutare farmaci e alcuni aspetti dei cambiamenti climatici. Li hanno persino usati per valutare gli effetti dei raggi ultravioletti sugli organismi viventi.

acquacoltura

Nelle aziende agricole usano la dafnia per nutrire pesci e crostacei. Servono anche da cibo nelle colture di anfibi. Il suo ampio utilizzo è dovuto al suo alto contenuto proteico, al suo rapido sviluppo, alla riproduzione e alle strutture culturali.

ambientale

Gli organismi del genere Daphnia sono bioindicatori; la sua presenza nei corpi idrici indica ai ricercatori determinate caratteristiche fisiche, chimiche e biologiche dell'ambiente in esame. Possono anche fornire informazioni su possibili alterazioni ambientali.