PULCE D'ACQUA: CARATTERISTICHE, RIPRODUZIONE, ALIMENTAZIONE - BIOLOGIA - 2025

La pulce d'acqua (Daphnia) è un genere di crostacei appartenente al superordine Cladocera, le cui specie sono acquatiche, plantoniche, abitanti di una grande varietà di corpi d'acqua dolce, con pochissime specie segnalate al di fuori di questi ambienti. Come altri cladocerani hanno un'ampia distribuzione mondiale.

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

Daphnia pulex acqua delle pulci. Tratto e modificato da (Foto: Paul Hebert)

Sono comunemente chiamate pulci d'acqua o pulci d'acqua in inglese, tuttavia quel nome non ha validità tassonomica. Prendono il nome dai movimenti che fanno quando si muovono nella colonna d'acqua, come i salti.

Il termine "pulci d'acqua" è utilizzato anche per riferirsi a molti altri organismi, inclusi altri generi di cladocerani, nonché alcuni copepodi e insetti.

caratteristiche

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

Presentano una divisione del corpo poco appariscente. Ad esempio, la testa sembra essere fusa con il resto del corpo, sono inoltre caratterizzati dal presentare la parte posteriore del corpo (postdome) piegata in avanti.

Come tutti i crostacei, hanno due paia 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.

Hanno tra 5 e 6 paia di toracopodi o gambe sotto forma di fogli, che usano per la respirazione e per filtrare il cibo.

Esiste un dimorfismo sessuale, cioè femmine e maschi hanno caratteristiche morfologiche oltre le strutture sessuali che li contraddistinguono. 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 fitotelmata (corpi idrici fissi o fissi di piante o parti di questi).

Sono resistenti, tuttavia non vivono in ambienti estremi. Tollerano la vita in condizioni di pH da 6,5 ​​a 9,5, ma non possono vivere in acque salate, ad eccezione di alcune specie.

Tassonomia

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

Diversi complessi di specie sono stati scoperti anche all'interno della Daphnia, cioè gruppi di specie strettamente imparentati con morfologia molto simile. Finora sono state descritte più di 200 specie di questi crostacei e molte altre devono ancora essere scoperte.

Riproduzione

Le specie che si riproducono sessualmente con sessi separati possono avere due diversi meccanismi di determinazione del sesso. Da un lato, il sesso può essere determinato dall'ambiente, cioè da cromosomi autosomici da esso influenzati, mentre in altri casi può avvenire tramite cromosomi sessuali.

Le uniche specie conosciute fino ad oggi che possono esibire entrambi i meccanismi di determinazione del sesso appartengono al genere Daphnia. Inoltre, queste specie, come altri cladocerani, possono riprodursi sessualmente o asessualmente, a seconda delle condizioni ambientali e della disponibilità di cibo:

Sessuale

I gonopóros (orifizi sessuali) della Daphnia maschile si trovano nella regione posteriore dell'individuo, vicino all'ano. Generalmente hanno organi copulatori, che sono costituiti da appendici addominali modificate.

La copulazione avviene tra la muta e la produzione di uova con epifite (guaina chitinosa che protegge l'uovo). Durante questo, il maschio tiene la femmina con le antenne e ruotando l'addome introduce l'organo copulatorio nelle aperture femminili.

Lo sperma introdotto non ha una coda, ma si muove usando pseudopodi.

La riproduzione sessuale in questi crostacei è secondaria e avviene 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 concorrenza.

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

Asessuale

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

Quando si verifica una riproduzione asessuata di tipo partenogenetico, le femmine dopo ogni muta adulta producono uova partenogenetiche (uova fertili che non vengono fecondate dal maschio), che verranno poste in un luogo all'interno del guscio chiamato "camera di covata".

Queste uova danno luogo ad uno sviluppo diretto, cioè senza stadi larvali, producendo un individuo neonato molto simile alla madre.

Alimentazione

Le dafnie sono organismi sospensori, cioè si nutrono di particelle sospese nell'acqua. Queste particelle vengono catturate con le loro 5 o 6 paia 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 microcrostacei.

Cultura

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 utilizzati, soprattutto D. magna.

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

Salinità

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 le rende organismi con una tolleranza relativamente alta alle basse temperature e alle condizioni tropicali.

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

Cladocero Daphnia magna. Tratto e modificato da Dieter Ebert, Basilea, Svizzera

Ossigeno dissolto

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

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

pH

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 una condizione neutra e 14 il valore che indica il più alto grado di basicità.

Le condizioni ottimali di pH per lo sviluppo della coltura di Daphnia sono comprese tra 7,1 e 8, sebbene alcune specie possano svilupparsi in colture inferiori a 7, come D. pulex.

Tipi di colture

Ricerca

La dafnia è spesso utilizzata in colture di laboratorio con molteplici applicazioni. In primo luogo, può servire da cibo per altri organismi. Allo stesso modo, gli scienziati li usano per test biologici 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, manutentivo e produttivo.

La dafnia è uno dei microcrostacei più utilizzati in questo tipo di coltura, in quanto fornisce un'elevata fonte di proteine ​​per la piscicoltura intensiva, come nel caso del silverside (Odontesthes bonariensis) nelle colture in Sud America.

Ampia

L'acquacoltura estensiva o l'allevamento estensivo si svolge principalmente all'aria aperta, in piccoli stagni o lagune artificiali. Questo tipo di coltivazione è meno tecnico e relativamente più economico, il che non significa che sia meno efficiente.

Le colture di dafnia e artemia (crostaceo anostraco) rappresentano ampiamente la forma più comunemente usata per ottenere cibo per larve di pesce e altri crostacei.

Sono anche coltivati ​​su scale più piccole. Ad esempio, gli appassionati 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 ripetute sequenzialmente (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, gli studi di genetica molecolare hanno aiutato gli scienziati a ottenere nuove ipotesi sulle relazioni filogenetiche esistenti tra le specie di questo genere, come le loro relazioni con altri gruppi tassonomici di crostacei.

Saggi biologici

La manipolazione e la coltivazione relativamente facili di Daphnia in condizioni di laboratorio consente ai ricercatori di utilizzarla nei saggi biologici. Questi saggi 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 i farmaci e alcuni aspetti del cambiamento climatico. Li hanno persino usati per valutare gli effetti dei raggi ultravioletti sugli organismi viventi.

acquacoltura

La dafnia viene utilizzata negli allevamenti per nutrire pesci e crostacei. Servono anche come cibo nelle colture di anfibi. Il suo ampio utilizzo è dovuto al suo alto contenuto proteico, al suo rapido sviluppo, alle strutture di riproduzione e coltivazione.

Ambientale

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

Riferimenti

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