WATERVLO: KENMERKEN, VOORTPLANTING, VOEDING - BIOLOGIE - 2025

De watervlo (Daphnia) is een geslacht van kreeftachtigen die behoren tot de superorde Cladocera, waarvan de soorten in het water levende, plantonische bewoners zijn van een grote verscheidenheid aan zoetwaterlichamen, met zeer weinig soorten die buiten deze omgevingen voorkomen. Net als andere cladocerans hebben ze een brede wereldwijde distributie.

Het zijn organismen waarvan de schaal over het algemeen transparant of doorschijnend is. Ze bewegen zich door de waterkolom met behulp van hun antennes, een onderscheidend kenmerk, net als hun vreemde samengestelde oog, en een bloedsomloop bestaande uit een eenvoudig hart.

Daphnia pulex watervlo. Genomen en bewerkt uit (Foto: Paul Hebert)

Ze worden in het Engels gewoonlijk watervlooien of watervlo genoemd, maar die naam heeft geen taxonomische geldigheid. Ze zijn genoemd naar de bewegingen die ze maken bij het bewegen in de waterkolom, zoals sprongen.

De term "watervlooien" wordt ook gebruikt om te verwijzen naar vele andere organismen, waaronder andere geslachten van cladocerans, evenals enkele roeipootkreeftjes en insecten.

kenmerken

Het zijn microscopisch kleine organismen, ongeveer 0,5 tot meer dan 5 mm, waarbij het lichaam bedekt is met een chitineuze schaal die aan elke kant van het lichaam is gevouwen.

Ze vertonen een onopvallende lichaamsverdeling. Het hoofd lijkt bijvoorbeeld te zijn versmolten met de rest van het lichaam, ze worden ook gekenmerkt door het voorovergebogen presenteren van het achterste deel van het lichaam (postabdomen).

Zoals alle kreeftachtigen hebben ze twee paar antennes. Bij deze groep is de tweede antenne sterk ontwikkeld en vertakt, waarmee ze zwemmen. Ze hebben een vreemd samengesteld oog, gelegen in het centrale deel van het hoofd.

Ze hebben tussen de 5 en 6 paar thoracopoden of poten in de vorm van vellen, die ze gebruiken voor ademhaling en om voedsel te filteren.

Er is seksueel dimorfisme, dat wil zeggen dat vrouwen en mannen morfologische kenmerken hebben die verder gaan dan de seksuele structuren die hen onderscheiden. Bij Daphnia zijn vrouwtjes groter en hebben ze kortere antennes dan mannetjes.

Het zijn plantonische, voornamelijk pelagische zoetwaterorganismen. Ze bewonen vijvers, vijvers, meren en zelfs fytotelmata's (stationaire of vaste watermassa's van planten of delen daarvan).

Ze zijn resistent, maar leven niet in extreme omgevingen. Ze verdragen het leven onder omstandigheden van pH 6,5 tot 9,5, maar kunnen niet leven in zoute wateren, met uitzondering van sommige soorten.

Taxonomie

Daphnia is een geslacht van schaaldieren die behoren tot de klasse Branchiopoda, superorde Cladocera en familie Daphniidae. Sommige taxonomen en systematici zijn van mening dat er binnen dit geslacht verschillende ondergroepen zijn.

Er zijn ook verschillende soortencomplexen ontdekt binnen de Daphnia, dat wil zeggen nauw verwante groepen soorten met een zeer vergelijkbare morfologie. Tot dusver zijn er meer dan 200 soorten van deze schaaldieren beschreven en er moeten er nog veel meer ontdekt worden.

Reproductie

Seksueel voortplantende soorten met verschillende geslachten kunnen twee verschillende mechanismen voor geslachtsbepaling hebben. Enerzijds kan geslacht worden bepaald door de omgeving, dat wil zeggen door autosomale chromosomen die erdoor worden beïnvloed, terwijl het in andere gevallen kan plaatsvinden via geslachtschromosomen.

De enige tot nu toe bekende soort die beide mechanismen voor geslachtsbepaling kan vertonen, behoort tot het geslacht Daphnia. Bovendien kunnen deze soorten, net als andere cladocerans, zich seksueel of ongeslachtelijk voortplanten, afhankelijk van de omgevingsomstandigheden en de beschikbaarheid van voedsel:

Seksueel

De gonopóros (seksuele openingen) van de mannelijke Daphnia bevinden zich in het achterste deel van het individu, nabij de anus. Ze hebben over het algemeen copulatie-organen, die zijn opgebouwd uit gemodificeerde buikaanhangsels.

Copulatie vindt plaats tussen vervelling en eierproductie met epifyten (chitineuze omhulling die het ei beschermt). Daarbij houdt het mannetje het vrouwtje met de antennes vast en door de buik te draaien wordt het copulatieorgaan in de vrouwtjesopeningen gebracht.

Geïntroduceerd sperma heeft geen staart, maar beweegt met behulp van pseudopoden.

Seksuele voortplanting bij deze schaaldieren is secundair en vindt plaats onder omstandigheden van omgevingsstress. Aangenomen wordt dat het voornamelijk wordt beheerst door de aanwezigheid van hoge dichtheden van de Daphnia-populatie, wat minder voedsel en meer concurrentie inhoudt.

Een andere hypothese over de stimulus die de populaties van deze cladocerans ertoe aanzet om seksueel te reproduceren, is de vermindering van de fotoperiode (vermindering van de blootstelling aan licht) en veranderingen in temperatuur.

Aseksueel

Daphniam, zoals de meeste cladocerans, reproduceert aseksueel via een proces dat cyclische parthenogenese wordt genoemd, waarin seksuele reproductie wordt afgewisseld met aseksuele reproductie.

Wanneer aseksuele reproductie van het parthenogenetische type plaatsvindt, produceren de vrouwtjes na elke volwassen vervelling parthenogenetische eieren (vruchtbare eieren die niet door het mannetje worden bevrucht), die op een plaats in de schaal worden geplaatst die de "broedkamer" wordt genoemd.

Deze eieren geven aanleiding tot een directe ontwikkeling, dat wil zeggen zonder larvale stadia, waarbij een pasgeboren individu wordt geproduceerd dat sterk op de moeder lijkt.

Voeding

Daphnia zijn suspensieve organismen, dat wil zeggen dat ze zich voeden met zwevende deeltjes in water. Deze deeltjes worden opgevangen met hun 5 of 6 paar thoracale aanhangsels in de vorm van vellen, die ze gebruiken om voedsel te filteren.

Een deel van het voedsel dat ze filteren zijn microalgen, bacteriën en afval van biologische oorsprong. Sommige soorten zijn fervente roofdieren van raderdiertjes en andere microcrustaceeën.

Cultuur

Watervlooien van het geslacht Daphnia zijn een van de meest gebruikte groepen organismen in gewassen. De soort Daphnia magna, D. pulex, D. longispina en D. strauss worden het meest gebruikt, vooral D. magna.

Voor de teelt van deze kreeftachtigen is het nodig om fysische, chemische en biologische omstandigheden te creëren die een optimale ontwikkeling en reproductie van deze organismen mogelijk maken.

Zoutgehalte

De soorten die voor gewassen worden gebruikt, worden uitsluitend in zoet water gehouden, ook al zijn sommige bestand tegen kleine variaties in het zoutgehalte.

Temperatuur

Optimale temperaturen variëren van soort tot soort. Daphnia magna is bijvoorbeeld bestand tegen temperaturen van 0 tot ongeveer 22 ºC, waardoor het organismen zijn met een relatief hoge tolerantie voor lage temperaturen en tropische omstandigheden.

De optimale ontwikkeling is echter tussen de 18 en 20 ºC. Andere soorten zijn niet zo goed bestand tegen temperatuurschommelingen en kunnen alleen worden gekweekt tussen 28 en 29 ºC, zoals bij D. pulex.

Cladocero Daphnia magna. Genomen en bewerkt door Dieter Ebert, Basel, Zwitserland

Opgeloste zuurstof

Het staat bekend als opgeloste zuurstof (DO) tot de concentratie van dit gas, uitgedrukt in milligram / liter aanwezig in water. In het geval van kweekbare Daphnia-soorten kunnen ze onder verschillende concentraties opgeloste zuurstof leven.

Er is vastgesteld dat de soorten van deze plantonische kreeftachtigen kunnen leven in culturen met zowel hoge als lage zuurstofconcentraties.

pH

PH is de coëfficiënt die wordt gebruikt om de mate van basiciteit of zuurgraad in een waterig medium te meten. Dit heeft een schaal van 1-14, waarbij 1 de meest zure waarde is, 7 een neutrale toestand en 14 de waarde die de hoogste graad van basiciteit aangeeft.

De optimale pH-omstandigheden voor de ontwikkeling van de Daphnia-cultuur is 7,1 tot 8, hoewel sommige soorten zich kunnen ontwikkelen in culturen onder de 7, zoals D. pulex.

Gewas soorten

Onderzoek

Daphnia wordt veel gebruikt in laboratoriumculturen met meerdere toepassingen. Ten eerste kan het dienen als voedsel voor andere organismen. Evenzo gebruiken wetenschappers ze onder meer voor bioassays op het gebied van toxiciteit, klimaatverandering, milieustudies.

Intensief

Intensieve gewassen zijn gewassen waarbij een hoge mate van economische, structurele, technologische, onderhouds- en opbrengstinvesteringen is vereist.

Daphnia is een van de meest gebruikte microcrustaceeën in dit type gewas, omdat het een hoge eiwitbron is voor de intensieve visteelt, zoals in het geval van silverside (Odontesthes bonariensis) in gewassen in Zuid-Amerika.

Uitgebreid

Extensieve aquacultuur of extensieve landbouw gebeurt meestal in de open lucht, in kleine vijvers of kunstmatige lagunes. Dit soort teelt is minder technisch en relatief goedkoper, wat niet wil zeggen dat het minder efficiënt is.

Daphnia en Artemia (anostraco crustacean) culturen vertegenwoordigen op grote schaal de meest gebruikte vorm om voedsel te verkrijgen voor vislarven en andere kreeftachtigen.

Ze worden ook op kleinere schaal gekweekt. Fans van het zoetwater- en zeeaquarium gebruiken ze bijvoorbeeld om hun huisdieren te voeren.

Toepassingen

Genetica

Wetenschappers hebben jarenlang Daphnia-populaties en hun opeenvolgend herhalende DNA-sequenties (microsatellieten) bestudeerd. Deze studies hebben gediend als basis voor analyse van migratie en genstroom, dankzij het enzymatische polymorfisme dat in verschillende populaties van deze schaaldieren voorkomt.

Anderzijds hebben moleculair-genetische studies wetenschappers geholpen om nieuwe hypothesen te verkrijgen over de fylogenetische relaties die bestaan ​​tussen soorten van dit geslacht, zoals hun relaties met andere taxonomische groepen schaaldieren.

Bioassays

Daphnia's relatief eenvoudige hantering en kweek onder laboratoriumomstandigheden stelt onderzoekers in staat het te gebruiken in bioassays. Deze bioassays dienen, net als bij toxiciteitsonderzoeken, om de tolerantieniveaus van organismen in aanwezigheid van chemicaliën of contaminanten te meten.

Sommige onderzoeken met Daphnia hebben het mogelijk gemaakt om medicijnen en sommige aspecten van klimaatverandering te evalueren. Ze hebben ze zelfs gebruikt om de effecten van ultraviolette straling op levende organismen te evalueren.

Aquacultuur

Daphnia wordt gebruikt op landbouwbedrijven om vis en schaaldieren te voeren. Ze dienen ook als voedsel in gewassen voor amfibieën. Het brede gebruik ervan is te danken aan het hoge eiwitgehalte, de snelle ontwikkelings-, reproductie- en kweekfaciliteiten.

Milieu

Organismen van het geslacht Daphnia zijn bio-indicatoren; zijn aanwezigheid in waterlichamen duidt onderzoekers op bepaalde fysische, chemische en biologische kenmerken van de onderzochte omgeving. Ze kunnen ook informatie verstrekken over mogelijke omgevingsstoringen.

Referenties

1. Daphnia. Opgehaald van newworldencyclopedia.org.
2. D. Ebert (2005). Ecologie, epidemiologie en evolutie van parasitisme bij Daphnia. Opgehaald van ncbi.nlm.nih.gov.
3. ZAG. Teelt van zoetwatermicrocrustaceeën. FAO. Opgehaald van fao.org.
4. PT Mucklow, D. Ebert (2003). De fysiologie van immuniteit in de watervlo Daphnia magna: Milieu- en genetische aspecten van fenoloxidase-activiteit Physiol Biochem Zool.
5. AA Ortega-Salas en H. Reyes-Busdamente. Bevolkingsgroei van Daphnia magna Strauss onder kweekomstandigheden. Ciencia y Mar. Hersteld van umar.mx.
6. WoRMS-redactieraad (2019). Wereldregister van mariene soorten. Opgehaald van .marinespecies.org.