Велика дафнія

Велика дафнія (лат. Daphnia magna) – невелике планктонне ракоподібне, що належить до родини Дафнієві (Daphnidae) з підкласу Листоногих (Phyllopoda) і класу Зяброногих раків (Branchiopoda).

Її називають також прісноводною або водяною блохою і часто використовують як корм для акваріумних рибок.

Вона постійно фільтрує велику кількість води та дуже чуйно реагує на будь-які забруднення. З 1980-х років вона використовується для визначення токсичності хімічних речовин та їх наявності у водному середовищі.

Для експрес-тесту прісноводних бліх поміщають в посудину з пробою води. Якщо в ній є токсини, рухова активність тварин різко знижується або зовсім припиняється. Подібні експрес-тести були розроблені ще у 1930-ті роки для швидкого виявлення забруднень. Наочний результат можна отримати вже протягом 15-30 секунд.

Великі дафнії є піддослідними тваринами для досліджень в різних областях біології та медицини уже з XVIII століття. Їх використання показало високу ефективність в екотоксикології, популяційній генетиці та екофізіології.

Розповсюдження

Ареал проживання знаходиться в Європі, Азії, Північній Америці та Африці. Найбільші популяції існують в Голарктичній області північної півкулі.

Великі дафнії селяться в прісних і солонуватих водоймах. Вони витримують більш високу солоність води в порівнянні з іншими представниками роду Daphnia. Ці ракоподібні зустрічаються переважно там, де є багато плаваючих водоростей, бактерій і мертвої органічної речовини (детриту).

Вони можуть жити в місцях скупчення мікроорганізмів та інших примітивних водних мешканців, що живуть на дні або будь-якому іншому твердому субстраті (перифітоні). Великі дафнії вирізняються високою толерантністю до коливань температури води, тому виживають в найрізноманітніших кліматичних зонах.

Поведінка

Ідеальним місцем для існування дафнії вважаються сільські ставки, де багато гною та води з низьким вмістом кисню. Представники цього виду стійкі до зміни концентрації кисню в воді, бо вони здатні самостійно синтезувати гемоглобін.

При низькій концентрації кисню рівень гемоглобіну в організмі великих дафній підвищується. Їх забарвлення набуває яскраво-червоного відтінку, а інтенсивність розмноження збільшується. При нормальному вмісті кисню ракоподібні забарвлені в жовто-рожевий колір.

Великі дафнії населяють різні типи водойм, надаючи явну перевагу мілководним озерам, придорожнім канавам і калюжам, де температура води близька до температури повітря.

Багато з них пересуваються по дну або листям водяних рослин, а деякі плавають по поверхні, час від часу махаючи своїми антенами. Їх пересування у водному середовищі нагадує стрибки бліх. Спочатку йде підйом, а за ним спуск.

Міграція в горизонтальному й вертикальному напрямку спостерігається значно рідше в порівнянні з іншими спорідненими видами. Щодоби вночі велика дафнія піднімається в верхні шари, а вдень опускається ближче до дна. Так їй вдається уникнути контактів з хижаками, що полюють у світлий час доби.

Розмноження

Велика дафнія розмножується за допомогою циклічного партеногенезу. Ця форма розмноження характеризується почерговою появою безстатевого, одностатевого та роздільностатевого потомства залежно від умов навколишнього середовища.

Самки відкладають гаплоїдні яйця, які необхідно запліднити, і диплоїдні яйця, які не вимагають запліднення. В одній кладці буває кілька десятків диплоїдних яєць. За несприятливих умов з них зазвичай розвиваються самці.

У разі замерзання або пересихання водойми гаплоїдні яйця запліднюються самцями та покриваються захисною оболонкою. Вони можуть перебувати в стані діапаузи дуже тривалий час. Їх розвиток починається під впливом оптимальних значень вологості та температури. Зі сплячих (латентних) яєць розвиваються виключно самки.

Частина великих дафній виробляє тільки гомозиготне потомство жіночої статі. Переважання такого механізму розмноження може призвести до поступового виродження окремо взятої колонії.

Розмноження водяних бліх супроводжується процесом гетерогонії. За сприятливих умов після дощу та заповнення всіх западин прісною водою з запліднених яєць виходять лише самки. За тиждень вони стають статевозрілими й самі починають розмножуватися.

У виводковій камері самки розміщуються до 100 яєць. Чим вище температура води, тим швидше проходить їх розвиток. Молоді дафнії народжуються у виводковій камері.

Потім самка линяє та відкладає ще одну порцію яєць. За тиждень молоде покоління вже здатне до розмноження. За цей час воно зазнає до 6 линьок.

За 2 місяці вода в калюжі вже переповнена великими дафніями. Таке перенаселення нерідко призводить до масової загибелі прісноводних бліх. Ті самки, що вижили, знову відкладають яйця, з яких розвиваються тварини різної статі.

Запліднені яйця покриваються зверху хітиновою оболонкою та розміщуються в виводковій камері у своєрідні капсули (ефіппій). Вони забезпечені підвищеним запасом поживних речовин і зовні більші за звичайні яйця.

Захисна оболонка допомагає пережити їм тривалу посуху або морозну зиму, залишаючись протягом декількох місяців замороженими в брилах льоду.

Такі яйця легко прилипають до шерсті ссавців, пір'я птахів або до водних комах. За їх допомогою вони переміщуються в інші водойми, що сприяє швидкому поширенню водяних бліх.

Вони розмножуються в геометричній прогресії. Якби потомство однієї самки повністю виживало та продовжувало розмноження, то за один сезон поголів'я цих ракоподібних досягло чисельності понад 30 млн особин.

Великі дафнії вважаються основним кормом для багатьох видів риб і личинок, що розвиваються у водному середовищі. З цієї причини збільшення їх чисельності ефективно стримується різними хижаками.

Опис

Довжина тіла самок 4-6 мм, а самців близько 2 мм. Тіло овальної форми. Воно захищене напівпрозорим двостулковим панциром з хітину і прозорих полісахаридів. Воно має вентральний отвір і 5 пар грудних кінцівок, використовуваних для процесу фільтрації.

На кожній кінцівці розташований епіподит (дихальний придаток). На третій і четвертій парі знаходяться віяла фільтрувальних щетинок.

Задню частину панцира захищають кілька рядів шипів. Кишечник має гачкоподібну форму та дві травні сліпі кишки.

На голові розташовані 2 пари антен, ростральний виріст (рострум) і велике складне око. Перші антени у самців довші, ніж у самок.

При температурі близько 20°С і достатній кількості корму велика дафнія здатна прожити до 3 місяців.