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daphnia

= Cenni di Anatomia e Biologia =

Il genere Daphnia è formato da piccoli crostacei acqua- tici generalmente conosciuti come “pulci d'acqua”, apparte- nenti all'ordine cladocera ed alla famiglia Daphnìdae. In natura, durante la maggior parte dell'anno, le fem- mine producono uova che generano solamente altre femmine partenogenetiche; queste a loro volta danno origine ad altra prole in una settimana circa. La giovane dafnia neonata (nauplio) è appena visibile a occhio nudo, sia per le sue minute dimensioni sia perchè diafana. Essa deve compiere 4 mute prima di giungere alla maturita, processo che si compie in 7-8 giorni circa, a condizioni di allevàmento ottimali. La prima muta avviene genera·lmente nel corso delle prime 24 ore di vita e la seconda entro le 48. I naupli di 36-48 ore misurano già un mrn, e sono ben visibili, anche· perché assumono una colorazione più decisa. La dafnia continua ad accrescersi compiendo altre due mute entro 7 giorni, dopodichè è pronta per la prima ripro- duzione. Dopo la prima volta essa si riproduce con regola- rità a giorni alterni per le due settimane seguenti. Alla quarta settimana di vita la riproduzione non è più regolare ed i l numero dei naupli comincia a diminuire fino a cessare del tutto. L'accrescimento continua attraverso ulteriori mute (che possono essere anche più di 20) ed il crostaceo può raggiun- gere, nel caso di Daphnia màgna, anche 5 mm di lunghezza. La .regolarità nella produzione dei naupli ed i l loro numero di- pendono dalle condizioni ambientali: disponibilità di cibo, temperatura dell'acqua, sovrappopolarnento, ecc. In condizio- ni ottimali (21° C, alimentazione mista, 100 ml d'acqua per individuo) una singola dafnia produce nelle prime due setti- mane di maturità circa 120 naupli, cioé una media di 8 indi- vidui per giorno, ovvero 16 per ogni riproduzione. In realtà questo numero medio è, per la prima generazione, più basso (8-10), mentre aumenta gradatamente fino a raggiungere il valore massimo al termine della prima settimana (anche più dì 20), per poi ridiscendere rapidamente nel corso della se- conda. In condizioni ottimali non vive più di 6-8 settimane. La partenogenesì continua fin quando le condizioni non divengono sfavorevoli per le cause già citate (carenza di cibo, accumulo di tossine, sovrappopolarnento, ecc.). In queste condizioni difficili la produzione di uova parteno- genetiche diminuisce e da queste si sviluppano anche alcuni maschi (anzichè tutte femmine). Nello stesso periodo le fem- mine adulte producono uova, più scure delle altre, che hanno bisogno di essere fecondate. Alla muta seguente queste uova ed i carapaci, insieme ai quali si sono liberate come unità . (efippi), giacciono inattive finchè le condizioni ambientali . non ridiventino favorevoli per la ripresa dello sviluppo. I maschi aumentano od appaiono nella popolazione soprat- tutto in condizioni di soprappopolamento, mentre la carenza di cibo è ritenuta la condizione più importante per stimo- lare la produzione di uova asessuate. La bassa temperatura invernale, invece, induce la dia- pausa, stato di ridotta attività biologica tipico di molti artropodi. Femmine partenogenetiche, maschi, femmine normali, uova sessuate ed asessuate possono coesistere simultaneamente, ma in condizioni favorevoli controllate la riproduzione è in genere limitata alle sole femmine partenogenetiche.

Caratteri distintivi della famiglia, del genere e delle due specie più diffuse

Famiglia Daphnidae Straus

Antennule attaccate alla faccia ventrale del capo - Antennule delle femmine corte e spesso rudimentali - Ramo dorsale dell'antenna diviso in 4 branche, ramo ventrale diviso in 3 branche - Formula delle setae 0013/133 - 5 paia di appendici di cui le prime 2 prensili e prive di lamelle branchiali. Il quinto paio munito di un grosso uncino ricurvo. Intestino con due ciechi epatici. Occhio lar- go, ocello piccolo o rudimentale, raramente assente.

Genere Daphnia Mùiller 1785

- Rostro presente - Sinus cervicale assente - Cresta sulla parte dorsale del capo - Valve reticolate, a disegno romboidale, con spina termina- le - Forma ovale od ellittica; rostro marcato nelle femmine ed assente nei maschi, muniti invece di antennule sviluppate. - Post-addome munito di pettine o dentato.

Daphnia magna Straus 1820

Post-addome munito di due pettini ben distinti, di cui quello distale è munito di più di 12 denti - Fornice e fornice secondario ben sviluppati - Forma ovale e corpo spesso; lunghezza fino a 5 mrn la fem- mina e 2 mm o pocO pin il maschio. Efippio con due uova poste trasversalmente.

Daphnia pulex de Geer 1778

- Fornice secondario rudimentale o molto piccolo - Denti del pettine distale normalmente meno di 10 - Ocello presente ed antennule molto piccole - Corpo tozzo e robusto generalmente non trasparente. Lun- ghezza della femmina circa 2,5 mm. Efippio con due uova po- ste verticalmente.

Daphnia pulex include un gran numero di varieta, molte delle quali sono considerate come specie a sé, anche se spes- so si pende a considerare come pulex tutti gli appertenenti al genere Daphnia, dotati di corpo tozzo e non trasparente, e con il pettine munito di uncini.

Il dimorfismo sessuale

Il dimorfismo sessuale in Daphnia· magna è molto accen- tuato. Le femmine ed i maschi adulti differiscono fra loro per molti caratteri, che vengono acquisiti nel corso dello sviluppo post-embrionale durante le prime 4 mute. I princi- pali sono: Femmine: maggiore taglia corporea (4 mrn di lunghezza); - corpo arrotondato con rostro ben marcato; - antennule molto piccole poste dietro i l rostro; - margini ventrali del carapace ovali, regolari e rav- vicinati tra loro; margine dorsale del post-addome con profonda inse- natura dietro l'ano che divide la doppia fila di 13-17 denti anali in due parti: una anale vera e propria (9-11 denti) ed una post-anale (4-6 denti).

'Maschi:' minore taglia corporea (2-3 mrn di lunghezza); - capo di forma diversa con occhio più grande e sporgente; - assenza del rostro; - antennule grandi e mobili, terminanti con un lungo flagello piumoso; - margini ventrali del carapace appiattiti, ricoperti da una fitta massa di lunghe setole, e divaricati in modo da lasciar sporgere il primo paio di piedi toracici muniti di uncini e flagelli.

2. CONDIZIONI D'ALLEVANENTO 2.1. Temperatura ed illuminazione: l'allevamento è sta- to condotto ad una temperatura di 21° C; il foto- periodo è stato di 12 ore. 2.2. Camere d'allevamento: per l'allevamento sono sta- te utilizzate delle vasche in vetro tipo acquario, delle dimensioni di 30x50x30 cm, con pareti spesse circa 5 mm. I 45 litri di volume sono stati normal- mente sfruttati per i 3/4. Per contenere individui selezionati, di età compresa fra 1-8 giorni, sono state utilizzate invece delle vasche più piccole, di dimensioni 20x30x15. Per la riproduzione controllata vengono utiliz- zate le apposite camere a forma di imbuto (pag. 14) o dei grossi recipienti cilindrici tipo cristallizza- tori da 3-5 l, sempre in vetro. Allo scopo di non scon- volgere il delicato equilibrio creatosi in ognuna delle vasche, queste sono state svuotate e pulite il meno possibile, cioè solamente quando alcuni microrganismi, quali funghi ed alghe, vi si sono depositati aderendo alle pareti. Inoltre sono state lavate con acido ogni 6 mesi, per eliminare i depositi di calcio e i detriti sul fondo.

2.3. L'acqua: L'acqua deve essere libera da cloro addizionato; a questo scopo è sufficiente utilizzarla 24 o 48 ore dopo la raccolta. Le camere d'allevamento non richiedono un ricambio to- tale e costante dell'acqua. E' infatti sufficiente limitarsi ad aggiungere alle vasche quella parte di acqua evaporata. L'areazione dell'acqua mediante aeratori da acquario non è indispensabile per il buon andamento dell'allevamento, ma può comunque dimostrarsi utile, sia per annullare eventua- li effetti tossici da parte della co2 liberata dai fermenti utilizzati come nutrimento, sia per rimuovere meccanicamente lo strato superficiale di polvere e microrganismi.

2.4. L'alimentazione: In base alle prove effettuate è risultato che un tipo di alimentazione mista, ottenuto integrando quella primaria a base di lievito con una accessoria costituita da alghe mo- nocellulari, dà i migliori risultati. Infatti lievito ed al- ghe sia usati separatamente·· s·ia combinati, si sono dimostra- ti superiori a tutti gli altri tipi di alimentaziÒne studia- ti per gli allevamenti di Daphnia riportati in letteratura. Soprattutto la combinazione dei due alimenti ha portato ad un forte aumento della produzione di prole rispetto a quella riscontrata nelle colture ad alimentazione singola. Il lievito è del tipo comunemente usato per cucina, co- stituito da fermenti vivi, in vendita sfuso od in confezioni pronte. L'uso delle confezioni già pronte evita l'inquinamen- to da parte di muffe, cosa assai frequente in quello sfuso quando la conservazione superi i pochi giorni. La sospensione nutritiva viene preparata alla concentrazione dell'1% in acqua distillatai essa può essere conservata alla temperatura di +5~ C per circa una settimana. Alla conta delle cellule una sqpensione di questo tipo con- tiene circa 801×10 cellu.le/cc e viene distribuita nelle vasche in quantità di 1 ml per ogni litro d'acqua. Questo dato è però solamente indicativo in quanto è necessario tenere conto delle dimensioni delle vasche e del- la densità della popolazione di Daphnia nelle stesse. Infatti mentre in una vasca grande (20-40 l) e con un' ampia superficie è sempre possibile introdurre la relativa quantità di lievito, in un recipiente molto piccolo o dalla ridotta superficie si possono avere dei fenomeni tossici le- gati alla co liberata dalla cellule in fermentazione. Inoltre quando la popolazione è in fase dì crescita ed il rap- porto acqua/N. dafnìe è ancora basso, sarà bene immettere un quantitativo inferiore alla dose normale. A questo proposito è comunque consigliabile di controllare, prima di ogni ulte- riore distribuzione, che l'acqua delle vasche sia perfetta- mente limpida, cioè che le dafnie abbiamo utilizzato tutto il lievito a disposizione. L'acqua torbida indica infatti la _presenza residua dì cellule dei fermenti. Quando invece la densità delle dafnìe è elevata si può superare il limite di 1 ml/1, soprattuto nelle vasche di media e grande superficie. Riguardo all'alimentazione dei nauplì è consigliabile una dieta primaria“a base dì alghe, integrata con basse dosi di lievito o, nel caso non si disponesse dì alghe, l'alimen- tazione con solo lievito aumentando gradatamente la dose fi- no a raggiungere il ml/1 al 4°-5° giorno, in quanto i naupli sono molto più sensibili degli adulti agli effetti tossici della co2 Per quanto riguarda le alghe in letteratura sono ripor- tati molti dati circa l'utilizzazione come fonte di alimen- tazione per Daphnia dei generi Chlorella, Scenedesmus e Selenastrum (Watanabe, 1955; Sasa, 1960; Ten Berge, 1978). Le alghe vanno preparate settimanalmente ed utilizzate dopo il 10° giorno, cioè dopo il raggiungimento della densi- tà ottimale {25° C, fotoperiodo n. 12 ore). Al momento della preparazione la sospensione è di un colore verde molto tenue, che scurisce gradatamente col pas- sare dei giorni. 'In seguito tende ad ingiallire e se ne scon- siglia l'uso, in quanto potrebbe dare luogo ad effetti tos- sici.'

CONDUZIONE DELL'ALLEVAMENTO

ManuTenzione generale

- Controllo della densità delle dafnie nelle vasche, con even- tuale ridistribuzione degli organismi; Misurazione del PH; Rimozione per agitazione o prelievo superficiale dell'even- tuale pellicola presente sulla superficie dell'acqua; -Eventuale aggiunta d'acqua nelle vasche; - Distribuzione del nutrimento; - Eventuale preparazione del lievito e/o delle alghe.

Mantenimento della coltura

Oltre alle vasche di dimensioni maggiori, necessarie per l'allevamento vero e proprio dove coesistono crostacei di tutte le taglie ed età, è necessario avere a disposizio- ne una serie di vasche più piccole contenenti individui di eta-cònosciuta e taglia uniforme, da usare per le eventuali prove tossicologiche. A questo scopo bisogna raccogliere gironalmente una quantità appropriata di naupli e parli in una o più vaschette numerate. Nel giro di 8 giorni si avran- no una serie di vasche contenenti individui separati, che vanno da quelli di 12 ore agli adulti pronti per la ripro- duzione. Parte di questi ultimi verranno utilizzati per la riproduzione di altri naupli, secondo le seguenti modalità: il richiesto numero di adulti, nell'interno dei quali siano già visibili gli embrioni dei futuri naupli, viene posto dentro cristallizatori da 2-4 litri, in modo da ottenere un rapporto acqua/N. dafnie di 100 cc/1, ed alimentati con il

lievito. Dopo 24 o 48 ore sarà possibile raccogliere i nuovi naupli mediante filtrazione dell'acqua. A questo proposito sono riportate le dimensioni dei filtri più comunemente usa- ti per D. magna, in materiale plastico a maglia quadrata, in- dicando in micron il lato delle singole maglie: 800 ù trattiene solo gli adulti di oltre 2 settimane 650 ù trattiene tutti gli adulti 520 ù lascia passare i naupli fino a 2-3 giorni 420 ù lascia passare solamente i naupli di 12-24 ore 200 ù trattiene tutte le dafnie lasciando passare l'acqua con i sedimenti presenti.

daphnia.txt · Ultima modifica: 2016/06/16 23:59 da kimotori