Daphnia -Daphnia
|
Daphnia |
|
|---|---|
|
|
| Daphnia pulex | |
Vitenskapelig klassifisering 
|
|
| Kongedømme: | Animalia |
| Filum: | Arthropoda |
| Subphylum: | Krepsdyr |
| Klasse: | Branchiopoda |
| Familie: | Daphniidae |
| Slekt: |
Daphnia Müller , 1785 |
| Subgenera | |
|
|
| Mangfold | |
| > 200 spp. | |
| Synonymer | |
|
|
Daphnia er en slekt av små planktoniske krepsdyr , 0,2–6,0 mm (0,01–0,24 tommer) i lengde. Daphnia er medlemmer av ordenen Cladocera , og er en av de flere små akvatiske krepsdyrene som vanligvis kalles vannlopper fordi deres saltende ( Wiktionary ) svømmestil ligner loppebevegelser . Daphnia spp. lever i forskjellige vannmiljøer, alt fra sure sumper til ferskvannssjøer og dammer.
De to vanligste artene av Daphnia er D. pulex (liten og vanligst) og D. magna (stor). De er ofte assosiert med en beslektet slekt i rekkefølgen Cladocera: Moina , som er i familien Moinidae i stedet for Daphniidae , og er mye mindre enn D. pulex (omtrent halvparten av maksimal lengde).
Utseende og egenskaper
Kroppen til en Daphnia -art er vanligvis 1–5 mm (0,039–0,197 tommer) lang, og er delt inn i segmenter , selv om denne inndelingen ikke er synlig. Hodet er smeltet og er generelt bøyd ned mot kroppen med et synlig hakk som skiller de to. I de fleste arter er resten av kroppen dekket av en karapace , med et ventralt gap der de fem eller seks parene ligger. De mest fremtredende trekkene er de sammensatte øynene , de andre antennene og et par abdominal setae . Hos mange arter er skjoldet gjennomskinnelig eller nesten så, så de gjør gode motiver for mikroskopet , ettersom man kan observere det bankende hjertet.
Selv under mikroskopi med relativt lav effekt kan fôringsmekanismen observeres, med umodne unger som beveger seg i avlsposen; Videre kan øyet som beveges av ciliary musklene ses, samt at blodceller pumpes rundt i sirkulasjonssystemet av det enkle hjertet. Hjertet er øverst på ryggen, like bak hodet, og gjennomsnittlig puls er omtrent 180 slag i minuttet under normale forhold. Daphnia spp., Som mange dyr, er utsatt for alkoholforgiftning , og er gode emner for å studere effekten av det depressiva på nervesystemet på grunn av det gjennomsiktige eksoskjelettet og den synlig endrede hjertefrekvensen. De er tolerante mot å bli observert levende under et dekkglass og ser ikke ut til å lide noen skade når de returneres til åpent vann. Dette eksperimentet kan også utføres ved bruk av koffein , nikotin eller adrenalin , som hver gir en økning i hjertefrekvensen.
Blod/sirkulasjonssystemet er et åpent sirkulasjonssystem, med bare hjertet og blodet uten blodårer, og når hjertet spruter blod, siden skallet av vannloppen er festet til ryggen og hodet, og blod overføres over hele kroppen langs vannet som kommer inn i gapet. Fordi skorpen er gjennomsiktig, kan du se hjertet slå hvis du observerer det godt under et mikroskop. Hjertet banker fort fordi det er lite.
På grunn av sin mellomstørrelse, Daphnia spp. bruk både diffusjons- og sirkulasjonsmetoder, og produser hemoglobin i miljøer med lite oksygen.
Systematikk og evolusjon
Daphnia er en stor slekt - som består av over 200 arter - som tilhører cladoceran -familien Daphniidae. Den er delt inn i flere underslekter ( Daphnia , Australodaphnia , Ctenodaphnia ), men divisjonen har vært kontroversiell og er fortsatt under utvikling. Hver underslekt er videre delt inn i en rekke artskomplekser . Forståelsen av artsgrenser har blitt hindret av fenotypisk plastisitet, hybridisering, interkontinentale introduksjoner og dårlige taksonomiske beskrivelser. Moderne medlemmer av Daphnia som tilhører underslektene Daphnia og Ctenodaphnia er kjent siden kritt , selv om slekten sannsynligvis stammer fra begynnelsen av kritt.
Økologi og atferd
Daphnia -arter er vanligvis r -utvalgte , noe som betyr at de investerer i tidlig reproduksjon, så har korte levetider. En individuell Daphnia- levetid avhenger av faktorer som temperatur og overflod av rovdyr , men kan være 13–14 måneder i noen kalde, oligotrofiske , fiskfrie innsjøer. Under typiske forhold er imidlertid livssyklusen mye kortere, vanligvis ikke over 5–6 måneder.
Daphnia spp. er vanligvis filtermatere , som hovedsakelig inntar encellede alger og forskjellige typer organisk avfall, inkludert protister og bakterier. Berøring av beina gir en konstant strøm gjennom skjoldet, som bringer slikt materiale inn i fordøyelseskanalen. De fangede matpartiklene dannes til en matbolus som deretter beveger seg ned i fordøyelseskanalen til den tømmes gjennom anusen som ligger på den ventrale overflaten av terminalvedlegget. Det andre og tredje paret ben brukes i organismenes filtermating, noe som sikrer at store, uabsorberbare partikler holdes utenfor, mens de andre settene med ben lager vannstrømmen som strømmer inn i organismen.
Svømming drives hovedsakelig av det andre settet med antenner, som er større i størrelse enn det første settet. Handlingen til dette andre settet med antenner er ansvarlig for hoppbevegelsen.
Daphnia spp. er kjent for å vise atferdsmessige endringer eller modifikasjoner i deres morfologi i nærvær av rovdyr kairomones (kjemiske signaler), inkludert større størrelse ved klekking, økt bulkiness, og utviklingen av “hals tenner". For eksempel yngel av D. pulex Have en større størrelse etter klekking, sammen med utvikling av nakke-tenner på baksiden av hodet, når de er i nærvær av Chaoborus- kairomoner.Disse morfologiske forsvarene har vist å redusere dødeligheten på grunn av Chaoborus- predasjon, som er et gapebegrenset rovdyr. relaterte gener (deacetylaser) antas å spille en viktig rolle i uttrykket/utviklingen av disse morfologiske forsvarene i Daphnia . Kitinmodifiserende enzymer (kitindeacetylaser) har vist seg å katalysere N-deacetylering av kitin for å påvirke proteinbindende affinitet. av disse kitinfilamenter.
Livssyklus
De fleste Daphnia -arter har en livssyklus basert på "syklisk partenogenese", vekslende mellom parthenogenetisk (aseksuell) og seksuell reproduksjon . I det meste av vekstsesongen reproduserer hunnene aseksuelt. De produserer et kylling av diploide egg hver gang de smelter ; disse kullene kan inneholde så få som ett eller to egg i mindre arter, for eksempel D. cucullata , men kan være over 100 i større arter, for eksempel D. magna . Under typiske forhold klekkes disse eggene etter en dag, og blir liggende i hunnens yngelpose i omtrent tre dager (ved 20 ° C). De slippes deretter ut i vannet og passerer ytterligere fire til seks instars i løpet av 5-10 dager (lengre under dårlige forhold) før de når en alder der de er i stand til å reprodusere. De aseksuelt produserte avkomene er vanligvis hunner.
 Kvinne Daphnia med egg  Hvileeggpose ( ephippium ) og den unge daphniden som nettopp har klekket ut av den
|
Mot slutten av vekstsesongen endres imidlertid reproduksjonsmåten, og hunnene produserer tøffe "hvileegg" eller "vinteregg". Når miljøforholdene forverres (f.eks. Trengsel), utvikler noen av de aseksuelt produserte avkomene seg til hanner. Hunnene begynner å produsere haploide seksuelle egg, som hannene befrukter . Hos arter uten hanner produseres også rasteegg aseksuelt og er diploide. I begge tilfeller er hvileeggene beskyttet av et herdet strøk (bestående av to kitinøse plater) kalt ephippium , og kastes av ved hunnens neste smelting. Ephippia kan tåle perioder med ekstrem kulde, tørke eller dårlig mattilgjengelighet, og klekkes - når forholdene bedres - til kvinner (De er nær ved å bli klassifisert som ekstremofile).
Parasitter
Diagrammet til venstre viser livssyklusen til Pasteuria ramosa , en bakteriell parasitt av Daphnia . Mottagelige verter får infeksjonen fra sporer i sedimentet eller i suspensjon. Parasitten utvikler seg hovedsakelig i vertens kroppshulrom og muskelvev, øker i tetthet og utvides til slutt for å okkupere hele verten. Typiske effekter på verten er sterilitet og gigantisme. Sporer frigjøres hovedsakelig etter at verten dør og synker til underlaget, og noen ganger direkte til vannet via klumpete predasjon.
Bevaring
Flere Daphnia -arter regnes som truet . Disse er oppført som sårbare av IUCN : Daphnia nivalis , Daphnia coronata , Daphnia occidentalis og Daphnia jollyi . Noen arter er halofile , og finnes i hypersalinsjøer , et eksempel er Makgadikgadi Pan .
Bruker
Daphnia spp. er en populær levende mat i tropiske og marine fiskehold . De blir ofte matet til tadpoles eller små arter av amfibier som den afrikanske dvergfrosken ( Hymenochirus boettgeri ).
Daphnia spp. kan brukes i visse miljøer for å teste effekten av toksiner på et økosystem , noe som gjør dem til en indikatorslekt , spesielt nyttig på grunn av deres korte levetid og reproduktive evner. Fordi de er nesten gjennomsiktige, er deres indre organer enkle å studere i levende prøver (f.eks. For å studere effekten av temperatur på hjertefrekvensen til disse ektotermiske organismer). Dafnia brukes også ofte til eksperimenter for å teste aspekter av klimaendringer , ettersom UVB som alvorlig skader dyreplanktonarter (f.eks. Reduserer fôringsaktiviteten).
På grunn av de tynne membranene som gjør at medisiner kan absorberes, brukes de til å overvåke effekten av visse legemidler, for eksempel adrenalin eller capsaicin, på hjertet.
Invasive arter
Noen arter har utviklet et permanent forsvar mot at fisk spiser dem, for eksempel pigger og lange kroker på kroppen, noe som også får dem til å vikle seg inn på fiskelinjer og skyvann med sine høye tall. Arter som Daphnia lumholtzi (hjemmehørende i Øst -Afrika , det asiatiske subkontinentet i India og Øst -Australia ) har disse egenskapene, og det bør utvises stor forsiktighet for å forhindre at de sprer seg videre i nordamerikanske farvann.
Noen arter av Daphnia innfødt i Nord-Amerika kan utvikle skarpe pigger ved enden av kroppene og hjelmlignende strukturer på hodet når de oppdager rovdyr, men dette er generelt midlertidig for slike arter, og de overvelder ikke eller fraråder innfødte rovdyr helt fra spiser dem. Mens Daphnia spp. er en viktig base i næringskjeden i ferskvannssjøer (og vernebassenger), blir de en plage når de ikke klarer å bli spist av innfødte makroskopiske rovdyr, og det er en viss bekymring for at de opprinnelige ryggløse og krokløse vannloppene og spp. ende opp med å bli konkurrert av de invasive. (Dette er imidlertid kanskje ikke tilfelle, og de nye inntrengerne kan stort sett være en floke og tilstoppende plage.)
