Дафния магна Daphnia magna

Дафния Магна (Daphnia Magna)

4.8
(6)

Описание дафнии Магна

Дафния Магна (Daphnia Magna) – это планктонное ракообразное не больших размеров, относящееся к подклассу Листоногих. Самки достигают размеров до 5-6 мм, самцы – около 1,5-2 мм, поэтому они являются одним из самых крупных видов в этом роде. Их еще называют водяными блохами.

Оптимальные условия для роста и размножения рачков:

  • температура воды – 18-24°С
  • содержания кислорода – 6-8 мг/л
  • кислотность (рН) – 7-8
  • содержание аммония – не более 2-3 мг/л.

Взрослых самок можно отличить от других подобных видов, таких как Дафния Пулекс, по наличию на дорсальном крае постабдомена выемки и по панцирю, который простирается на головной щит в виде полосы. Самцы меньше самок и имеют более крупные первые антенны, что является диагностическим признаком, который отличает их от мелких самок.

Постабдомен дафнии магна (daphnia magna) выемка на постабдомене у дафнии магна (daphnia magna)

 

 

Строение дафнии Магна

Тело рачка защищено полупрозрачным двустворчатым панцирем из хитина, половинки которого скреплены на спинной стороне и полураскрыты на брюшке дафнии, где расположены пять пар грудных конечностей, которые используются для облегчения процесса фильтрации. Кишечник имеет форму крючка. На голове расположены два усика или антенны и большой сложный глаз.

Строение дафнии магна (daphnia magna)
Строение дафнии магна

Распространение и среда обитания дафнии Магна

Дафния Магна широко распространена в Северном полушарии и особенно в Голарктике, в приполярных регионах и Южной Африке. Её можно найти в пресных и солоноватых водоемах разного размера, от озер до прудов и эфемерных каменных бассейнах у моря.

Голарктика, или голарктическая область — биогеографический регион. Охватывает бо́льшую часть Северного полушария и является крупнейшим из всех биогеографических регионов.

Эфемерные – временные, существующие только на короткое время.

голарктика
Голарктика. Распространение дафнии магна.

Верхний предел терпимости дафнии Магна к солености составляет от 4 до 8 ppt. Рост и размножение самыми высокими фиксировались при солености 4 ppt. Соленость 8 ppt вызвала значительное снижение роста и размножения, в дополнение к снижению потребления кислорода и более низкой экскреции аммония.

Экскреция – процесс освобождения организма от конечных продуктов метаболизма — экскрементов.

Дафнию Магна находили в канавах, неглубоких прудах и небольших эвтрофных водоемах, которые склонны к высыханию.

Эвтрофикация— насыщение водоёмов биогенными элементами, сопровождающееся ростом биологической продуктивности водных бассейнов. Основные химические элементы, способствующие эвтрофикации, — фосфор и азот. В некоторых случаях используется термин «гипертрофизация».

Поведение и защита от хищников

Название «водяные блохи» происходит от типичных движений рачков в толще воды, присуще видам дафний, которые напоминают серию прыжков. Движение больших вторых антенн вызывает скачек вверх с последующим опусканием.

Миграции в водоемах

Для дафнии Магна характерны вертикальные и горизонтальные миграции. Вертикальная миграция состоит в ежедневном перемещении рачков из верхних слоев воды, где они ночуют, в глубокие и темные слои, где они проводят день. Такое поведение снижает риск быть съеденными дневными хищниками (например, многими рыбами), находя убежище в темноте у дна, а затем спокойно кормясь ночью, в богатых пищей верхних слоях воды. В основе этого поведения лежит фототактическое поведение (движение целых организмов к источнику света или от него). У D. magna фототактическое поведение имеет врожденный (генетический) и индуцибельный компонент (например, в присутствии кайромонов рыб).

Кайромон – вещество, стимулирующие адаптацию – например, вещества, выделяемые хищными беспозвоночными и вызывающие образование шипов у беспозвоночных жертв (коловраток)

При горизонтальной миграции днем, дафния находит убежище в затопленных зарослях у берега, а ночью мигрирует в открытые воды. Случаи обратной миграции задокументированы, когда риск визуального нападения хищников в течение дня выше на дне или в прибрежных зонах (например, при наличии рыбы, которая охотится на затопленных зарослях растений).

Приспособления против хищников

D. magna – ключевой вид во многих непроточных местообитаниях. Его можно найти в озерах и неглубоких прудах, богатых отложениями органических остатков. Известно множество естественных хищников, которые могут вызывать пластические фенотипические реакции. Так, например, при наличии хищников в местах обитания дафнии, у рачков развиваются заметные защитные структуры, такие как удлинение шипов на панцире и увеличение размера тела.

Фенотипические реакции – изменчивость возникает под действием факторов внешней среды.

Daphnia magna уязвима перед крупными хищниками из-за своих размеров, в озерах с рыбой их мало или они сильно сокращаются в количестве. Но большой размер дафнии защищает её от мелких беспозвоночных хищников, хотя коретра, циклопы и многие другие могут охотиться на неполовозрелых рачков.

Питание дафнии

Основной тип питания Дафнии Магна – фильтрация взвешенных частиц. Специальный фильтрующий аппарат, образованный грудными придатками, генерирует поток воды в грудном отверстии панциря, что позволяет собирать и проглатывать мелкие частицы (<50 мкм в диаметре), такие как одноклеточные водоросли, бактерии и детрит. Все частицы подходящего размера попадают в организм без какого-либо избирательного механизма.

D. magna в основном встречается в пелагиали водоемов, поскольку питается взвешенными частицами в толще воды. Тем не менее, по сравнению с другими видами дафний, она чаще встречается в связке с субстратом, где рачок может использовать бентические источники пищи в виде перифитона и отложений. Дафния взбалтывает осадок со дна, с помощью вторых антенн, с последующей фильтрацией взвешенных частиц, что дает этому виду конкурентное преимущество перед строго пелагическими фильтраторами в некоторых средах, где основные источники пищи могут временно отсутствовать.

Пелагиаля водоемов – зона водоема, не находящаяся в непосредственной близости от дна. Пелагическая зона простирается от поверхности почти до дна водоема.

Перифитон – группировка гидробионтов (растений, животных, микроорганизмов), ведущих преимущественно прикреплённый образ жизни на разделе вода — твёрдые субстраты различного происхождения .

Конкуренция

При высоких концентрациях в пище D. magna может вытеснять более мелких кладоцер. Когда концентрация пищи начинает снижаться, D. magna замедляет темпы размножения, что позволяет более мелким, быстро воспроизводящимся организмам стать доминирующими.

Размножение дафнии

Бесполое размножение

Как и большинство других видов рода Daphnia, D. magna размножается путем циклического партеногенеза. Эта форма воспроизводства характеризуется чередованием однополого размножения (клональное размножение), то есть воспроизводству себе подобных особей и в определенное время половым размножением, через гаплоидные яйца, которые необходимо оплодотворять.

Партеногенез – так называемое «однополое размножение» или «девственное размножение» — одна из форм полового размножения организмов, при которой женские половые клетки (яйцеклетки) развиваются во взрослом организме без оплодотворения.

Неоплодотверенные яйца (до нескольких десятков на кладку), являются диплоидными и обычно развиваются в самок, а в ответ на неблагоприятные условия окружающей среды – в самцов. Бесплодные яйца вылупляются в маточной сумке самок через 1 день после кладки и выходят из выводковой сумки через 3 дня. Молодь вырастает в течение 5-10 дней, за это время происходит от четырех до шести линек. Взрослая самка вынашивает одну кладку, в которой может быть до 100 яиц, каждые 3-4 дня, до самой смерти. Дафния живет более 3 месяцев в лабораторных условиях, при температуре 20 ° C.

Дафния магна (daphnia magna) самки с яйцами

Половое размножение

В ответ на неблагоприятные условия окружающей среды, которые могут привести к замерзанию или высыханию пруда, одна и та же самка может производить гаплоидные яйца в состоянии покоя (обычно по два за раз), которые при оплодотворении самцами покрываются защитной оболочкой, эфиппиумом.

Эти покоящиеся яйца входят в фазу диапаузы и способны противостоять периодам неблагоприятных условий окружающей среды, в течение длительного периода времени. Вылупление запускается в ответ на определенные стимулы, такие как увеличение светового периода и температуры. Рачки из покоящихся яиц развиваются исключительно в самок.

Эфиппий (Ephippium), эфиппиум или сёдлышко
Эфиппий (Ephippium), эфиппиум или сёдлышко

Применение дафнии Магна в исследованиях

Дафния Магна является предметом биологических исследований с 18 века, так как дает множество преимуществ при использовании в качестве экспериментального организма. Прозрачность тела позволяет наблюдать внутренние анатомические структуры под микроскопом, а воспроизведение посредством циклического партеногенеза позволяет создавать клоны (бесполое размножение) или осуществлять скрещивание между штаммами (половое размножение). В области исследований считается, что D. magna легко хранить в лаборатории. Некоторыми из преимуществ для экспериментов являются быстрое размножение, небольшие объемы для разведения, простое и дешевое питание и не сложная культивация.

D. magna используется в различных областях исследований, таких как: экотоксикология, популяционная генетика, эволюция пола, фенотипическая пластичность, экофизиология (включая биологию глобальных изменений) и взаимодействия паразита и хозяина.

Исторически сложилось так, что D. magna позволила исследователям проверить некоторые интересные теории и провести новаторские исследования. В добавок это популярный корм для рыб в аквакультуре.

Насколько публикация полезна?

Нажмите на звезду, чтобы оценить!

Средняя оценка 4.8 / 5. Количество оценок: 6

Оценок пока нет. Поставьте оценку первым.

Добавить комментарий