Дафнии — род веслоногих рачков¶
Дафнии (лат. Daphnia) — род мелких пресноводных ракообразных из подотряда Cladocera (вложноглазые), отряда веслоногих ракообразных (Calanoida sensu lato), семейства Daphniidae. Обитают в стоячих и медленно текущих водоёмах по всему миру. Известны как объект лабораторных исследований в биологии, токсикологии и экологии, а также как кормовой организм в аквариумистике и рыбоводстве. Типичная длина тела взрослой особи — 0,5—5 мм.
¶Внешнее строение
Тело дафнии приплюснуто с боков и заключено в двустворчатый хитиновый панцирь, который покрывает голову и грудные сегменты. Голова неслиянная, несёт один крупный сложный фасеточный глаз, подвижный с помощью мышц. Рядом с глазом расположен простой глазок (науплиальный глаз). Усики второго пара двуветвистые, крупные; их ветви снабжены длинными плавательными щетинками. Ритмичными взмахами усиков рачок совершает характерные «прыгающие» движения в толще воды, за что в народе получил прозвище «водяная блоха».
Первая пара усиков первого пара редуцирована. Пять пар грудных ножек (филлоподий) расположены в мантийной полости и служат одновременно для фильтрации пищи и дыхания: поток воды, создаваемый их движениями, проталкивается через сетку из тонких щетинок, задерживающую микроводоросли, бактерии и органические частицы. Задний конец тела (абдомен) оканчивается колючим шипом; его длина и форма могут различаться у разных видов и меняются в зависимости от условий среды.
¶Биология и жизненный цикл
Дафнии раздельнополы, однако самки значительно крупнее и встречаются чаще. В популяциях большинства видов половое размножение чередуется с партеногенезом: в благоприятные сезоны самки дают начало поколениям девственных самок, развивающихся из неоплодотворённых яиц. Такое размножение позволяет быстро наращивать численность популяции.
С наступлением неблагоприятных условий — при похолодании, пересыхании водоёма, перенаселении или недостатке корма — в популяции появляются самцы, и происходит оплодотворение. В результате образуются так называемые эфиппии: утолщённые, пигментированные участки панциря, внутри которых заключены покоящиеся яйца. Эфиппии способны переживать мороз и полное высыхание водоёма, сохраняя жизнеспособность годами. При возвращении благоприятных условий из них выклёвываются самки.
Развитие прямое: из яйца выходит уже сформировавшийся рачок (неуплодотворённая особь первого поколения), проходящий несколько линек. Половозрелости самки достигают обычно к 5—10-му дню жизни в зависимости от температуры.
¶Образ жизни и экология
Дафнии — типичные фильтраторы. Питаются преимущественно одноклеточными водорослями (хлореллой, диатомовыми), бактериями, детритом. Суточные вертикальные миграции — распространённое явление: днём рачки опускаются на глубину, избегая хищников и яркого света, вечером поднимаются в поверхностные слои кормиться.
В пищевых цепях пресноводных экосистем занимают промежуточное звено, связывая первичных продуцентов (микроводоросли) с потребителями высших порядков — рыбами, личинками насекомых, головастиками. Массовое развитие дафний в летний период обеспечивает выкорм молоди многих промысловых видов рыб.
¶Видовое разнообразие
Род Daphnia включает более 100 видов, распространённых преимущественно в умеренных и холодных регионах Северного полушария. Наиболее известные виды:
- Daphnia magna — крупная дафния, до 5 мм, распространена в Евразии и Северной Америке; основной лабораторный вид.
- Daphnia pulex — мелкая дафния, до 3,5 мм, типичный обитатель мелких водоёмов.
- Daphnia longispina — обитательница озёр и крупных прудов.
- Daphnia galeata, D. hyalina — озёрные виды, часто образующие морфологические комплексы.
¶Значение
¶В лабораторных исследованиях
Daphnia magna и D. pulex — стандартные объекты в экотоксикологии. Тесты на дафниях входят в международные стандарты оценки токсичности воды (например, ISO 6341, ГОСТ 31860-2012 в России). Чувствительность рачков к загрязнителям позволяет использовать их как биоиндикаторы качества воды.
Геном Daphnia pulex секвенирован в 2011 году; его размер (~200 млн пар оснований) оказался сопоставим с геномом человека, что стало неожиданностью для учёных.
¶В аквариумистике и рыбоводстве
Живые дафнии — распространённый корм для аквариумных и прудовых рыб. Разведение в домашних условиях осуществляется в ёмкостях с настоем, богатым микроводорослями.
¶Примечания
Источники: Беклемишев В. Н. «Сравнительная морфология и физиология ракообразных»; О. И. Равкин, «Классификация ветвистоусых ракообразных»; Фролова Л. А. «Определитель пресноводных беспозвоночных СССР»; ISO 6341:2012 Water quality — Determination of the inhibition of the mobility of Daphnia magna.