COPEPODA: CARATTERISTICHE, HABITAT, CICLO DI VITA E APPLICAZIONI - BIOLOGIA - 2025

I copepodi (Copepoda) sono piccoli crostacei, generalmente acquatici (classe Maxillopoda), che vivono in acqua salata e in acqua dolce. Alcune specie possono abitare luoghi terrestri molto umidi come muschi, pacciame, lettiera, radici di mangrovie, tra gli altri.

I copepodi sono generalmente lunghi pochi millimetri o meno, hanno corpi allungati, più stretti nella parte posteriore. Costituiscono uno dei gruppi più numerosi di metazoi del pianeta con circa 12.000 specie descritte. La sua biomassa collettiva supera i miliardi di tonnellate nell'habitat marino e d'acqua dolce globale.

Figura 1. Copepode calanoide (le sacche ovigere sono visibili in blu). Fonte: flickr.com/photos//3390084439

La maggior parte sono planctoniche (abitano le aree superficiali e intermedie dei corpi idrici), mentre altri sono bentonici (abitano il fondo dei corpi idrici).

Caratteristiche generali

Taglia

I copepodi sono piccoli, con dimensioni generalmente comprese tra 0,2 e 5 mm, anche se eccezionalmente alcuni possono raggiungere pochi centimetri. Le loro antenne sono spesso più lunghe delle altre loro appendici e le usano per nuotare e fissarsi sull'interfaccia acqua-aria.

I copepodi più grandi sono spesso specie parassite, che possono misurare fino a 25 centimetri.

Figura 2. Diversità dei copepodi, immagine illustrata dall'eminente zoologo Ernst Haeckel. Fonte: Ernst Haeckel

I copepodi maschi sono generalmente più piccoli delle femmine e appaiono meno abbondanti delle femmine.

La forma del corpo

Approssimazione della forma di base della maggior parte dei copepodi, è conforme a un ellissoide-sferoide nella parte anteriore (cefalotorace) e a un cilindro nella parte posteriore (addome). L'anténula è approssimativamente a forma di cono. Queste somiglianze vengono utilizzate per calcolare il volume corporeo di questi crostacei.

I corpi della maggior parte dei copepodi sono chiaramente divisi in tre tagmata, i cui nomi variano tra gli autori (tagmata è il plurale di tagma, che è un raggruppamento di segmenti in un'unità morfologico-funzionale).

La prima regione del corpo è chiamata cefalosoma (o cefalotorace). Include i cinque segmenti della testa fusi e uno o due somiti toracici fusi aggiuntivi; oltre alle usuali appendici e maxilliped della testa.

Tutti gli altri arti derivano dai restanti segmenti toracici, che insieme costituiscono il metasoma.

L'addome o l'urosoma non hanno arti. Le regioni del corpo che portano le appendici (cefalosoma e metasoma) sono spesso indicate collettivamente come prosoma.

I copepodi a portamento parassitario hanno solitamente corpi fortemente modificati, al punto da essere praticamente irriconoscibili come crostacei. In questi casi, i sacchi ovigeri sono solitamente l'unico vestigio che ricorda loro che sono copepodi.

Forme tassonomiche di base

Tra i copepodi a vita libera si riconoscono tre forme di base, che danno origine ai loro tre ordini più comuni: Cyclopoida, Calanoida e Harpacticoida (sono normalmente chiamati ciclopoidi, calanoidi e arpatticoidi).

I calanoidi sono caratterizzati da un importante punto di flessione del corpo tra il metasoma e l'urosoma, caratterizzato da un caratteristico restringimento del corpo.

Il punto di flessione del corpo negli ordini Harpacticoida e Cyclopoida, si trova tra gli ultimi due segmenti (quinto e sesto) del metasoma. Alcuni autori definiscono l'urosoma negli arpatticoidi e nei ciclopoidi, come la regione del corpo posteriore a questo punto di flessione).

Figura 3. Forme di base degli ordini di copepodi più importanti, il punto di flessione è evidenziato in rosso. (A) Cyclopoida (B) Calanoida (C) Harpacticoida. Fonte: autocostruito.

Gli arpatticoidi sono generalmente vermiformi (a forma di verme), con i segmenti posteriori non molto più stretti di quelli anteriori. I ciclopoidi generalmente si assottigliano rapidamente nel punto di flessione principale del corpo.

Sia le antenne che le antenne sono piuttosto corte negli arpatticoidi, di taglia media nei ciclopoidi e più lunghe nei calanoidi. Le antenne dei ciclopoidi sono uniramie (hanno un ramo), negli altri due gruppi sono birramos (con due rami).

Habitat

Circa il 79% delle specie descritte di copepodi sono oceaniche, ma esiste anche un gran numero di specie di acqua dolce.

I copepodi hanno inoltre invaso una sorprendente varietà di ambienti continentali, acquatici e umidi e microhabitat. Ad esempio: corpi idrici effimeri, sorgenti acide e calde, acque e sedimenti sotterranei, fitotelmati, terreni umidi, lettiera, habitat artificiali e artificiali.

La maggior parte dei calanoidi sono planctonici e come gruppo sono estremamente importanti come consumatori primari nelle reti alimentari, sia d'acqua dolce che marina.

Gli arpatticoidi hanno dominato tutti gli ambienti acquatici, sono generalmente bentonici e sono adattati a uno stile di vita planctonico. Inoltre, mostrano forme del corpo altamente modificate.

I ciclopoidi possono abitare l'acqua dolce e salata e la maggior parte ha un'abitudine planctonica.

Ciclo vitale

Riproduzione

Le uova si sviluppano dando origine ad una larva non segmentata chiamata nauplii, molto comune nei crostacei. Questa forma larvale è così diversa dall'adulto, che in passato si pensava che fossero specie diverse. Per discernere questi problemi, è necessario studiare l'intero sviluppo dall'uovo all'adulto.

Figura 4. Larva di Nauplius di un copepode. Fonte: Lithium57, tramite Wikimedia Commons

Ciclo di muta

I copepodi possono presentare uno stato di sviluppo bloccato, chiamato latenza. Questo stato è innescato da condizioni ambientali sfavorevoli per la loro sopravvivenza.

Lo stato di latenza è determinato geneticamente, in modo che quando si verificano condizioni avverse, il copepode entrerà necessariamente in questo stato. È una risposta a cambiamenti prevedibili e ciclici nell'habitat e inizia in uno stadio ontogenetico fisso che dipende dal copepode in questione.

La latenza consente ai copepodi di superare periodi sfavorevoli (basse temperature, mancanza di risorse, siccità) e di riapparire quando queste condizioni sono scomparse o migliorate. Può essere considerato un sistema “tampone” del ciclo di vita, consentendo la sopravvivenza in tempi sfavorevoli.

Ai tropici, dove spesso si verificano periodi di intensa siccità e pioggia, i copepodi presentano generalmente una forma di dormienza in cui sviluppano una ciste o un bozzolo. Questo bozzolo è formato da una secrezione mucosa con particelle di terreno attaccate.

Essendo un fenomeno della storia della vita nella classe Copepoda, la latenza varia considerevolmente in relazione al taxon, allo stadio ontogenetico, alla latitudine, al clima e ad altri fattori biotici e abiotici.

Carta ecologica

Il ruolo ecologico dei copepodi negli ecosistemi acquatici è della massima importanza, poiché sono gli organismi più abbondanti nello zooplancton, con la più alta produzione totale di biomassa.

Nutrizione

Arrivano a dominare il livello trofico dei consumatori (fitoplancton), nella maggior parte delle comunità acquatiche. Tuttavia, sebbene sia riconosciuto il ruolo dei copepodi come erbivori che fondamentalmente si nutrono di fitoplancton, la maggior parte presenta anche opportunismo onnivoro e trofico.

Ciclismo nutriente

I copepodi costituiscono spesso la più grande componente della produzione secondaria in mare. Si ritiene che possano rappresentare il 90% di tutto lo zooplancton e quindi la loro importanza nella dinamica trofica e nel flusso di carbonio.

I copepodi marini svolgono un ruolo molto importante nel ciclo dei nutrienti, poiché tendono a mangiare di notte nelle zone più basse e durante il giorno scendono in acque più profonde per defecare (un fenomeno noto come "migrazione verticale giornaliera").

Figura 5. Diversità delle forme nei copepodi parassiti. Fonte: Scott, Thomas; Ray Society; Scott, Andrew, tramite Wikimedia Commons

Parassitismo

Un gran numero di specie di copepodi sono parassiti o commensali di molti organismi, inclusi poriferi, celenterati, anellidi, altri crostacei, echinodermi, molluschi, tunicati, pesci e mammiferi marini.

Altri copepodi, per lo più appartenenti agli ordini Harpacticoida e Ciclopoida, si sono invece adattati alla vita permanente in ambienti acquatici sotterranei, in particolare ambienti interstiziali, primaverili, iporeici e freatici.

Alcune specie di copepodi a vita libera fungono da ospiti intermedi per i parassiti umani, come il Diphyllobothrium (una tenia) e il Dracunculus (un nematode), così come altri animali.

Predators

acquacoltura

I copepodi sono stati utilizzati in acquacoltura come alimento per le larve dei pesci marini, perché il loro profilo nutrizionale sembra corrispondere (migliore dell'artemia comunemente usata), con le esigenze delle larve.

Hanno il vantaggio di poter essere somministrati in diverse forme, sia come nauplii o copepoditi, all'inizio dell'alimentazione, sia come copepodi adulti fino alla fine del periodo larvale.

Il loro tipico movimento a zigzag, seguito da una breve fase di planata, è un importante stimolo visivo per molti pesci che li preferiscono ai rotiferi.

Un altro vantaggio dell'utilizzo di copepodi in acquacoltura, in particolare di specie bentoniche, come quelle del genere Thisbe, è che i copepodi non predati mantengono pulite le pareti delle vasche larvali dei pesci da alghe e detriti al pascolo.

Diverse specie dei gruppi calanoidi e arpatticoidi sono state studiate per la loro massiccia produzione e utilizzo per questi scopi.

Controllo dei parassiti

I copepodi sono stati segnalati come predatori efficaci delle larve di zanzara associate alla trasmissione di malattie umane come la malaria, la febbre gialla e la dengue (zanzare: Aedes aegypti, Aedes albopictus, Aedes polynesiensis, Anopheles farauti, Culex quinquefasciatus, tra gli altri ).

Alcuni copepodi della famiglia dei Ciclopidi divorano sistematicamente le larve di zanzara, riproducendosi di pari passo con queste e mantenendo così una costante riduzione delle loro popolazioni.

Questo rapporto predatore-preda rappresenta un'opportunità che può essere sfruttata per attuare politiche di controllo biologico sostenibili, poiché applicando i copepodi si evita l'uso di agenti chimici, che possono avere effetti negativi sull'uomo.

È stato anche riportato che i copepodi rilasciano nell'acqua composti volatili, come monoterpeni e sesquiterpeni, che attraggono le zanzare a oviposit, che costituisce un'interessante strategia di predazione da utilizzare come alternativa per il controllo biologico delle larve di zanzara.

In Messico, Brasile, Colombia e Venezuela alcune specie di copepodi sono state utilizzate per il controllo delle zanzare. Tra queste specie ci sono: Eucyclops speratus, Mesocyclops longisetus, Mesocyclops aspericornis, Mesocyclops edax, Macrocyclops albidus, tra gli altri.

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