Дафния — род циклопических ракообразных¶
Дафния (лат. Daphnia) — род планктонных ракообразных из подотряда Cladocera (ветвистоусые) отряда Diplostraca, распространённых в пресных водоёмах по всему миру. Мелкие организмы длиной от 0,2 до 5 мм, основной компонент зоопланктона и важнейший объект питания рыб и других гидробионтов. В русскоязычной разговорной речи дафний часто называют «водяными блохами» за характерный рывковый способ передвижения.
¶Внешнее строение
Тело дафнии приплюснуто с боков и заключено в двустворчатый хитиновый панцирь, который покрывает голову и грудные сегменты. Голова неслиянная, с крупным фасеточным глазом, занимающим значительную часть головного отдела. Ротовые органы приспособлены для фильтрации воды: вторая пара челюстей (мандибулы) несёт жаберные отростки, которые создают ток воды и задерживают частицы пищи.
Первая пара антенн (усиков) рудиментарна, вторая — длинная, двуветвистая, служит основным органом плавания. Ритмичные взмахи антенн создают характерные «прыжки» тела. Грудные конечности (5 пар) образуют фильтрующий аппарат, через который прокачивается вода с взвешенными водорослями, бактериями и детритом.
¶Размножение и жизненный цикл
Дафнии способны к партеногенезу — размножению без оплодотворения. В благоприятные периоды (лето, обилие пищи) популяция состоит из самок, воспроизводящих клонирующихся самок. Из неоплодотворённых яиц в выводковой камере развиваются самки.
При ухудшении условий (похолодание, перенаселённость, нехватка кислорода) появляются самцы, происходит оплодотворение, и самки откладывают покрытые толстой оболочкой эфиппии (зимние яйца). Эфиппии выдерживают высыхание водоёма, мороз и длительное хранение, что обеспечивает расселение и сохранение вида. Из зимних яиц после благоприятных условий выклёпываются самки.
¶Классификация
Род Daphnia включает более 100 видов, распространённых преимущественно в умеренных и холодных регионах Северного полушария. Наиболее изученные виды:
| Вид | Особенности |
|---|---|
| Daphnia magna | Крупный вид (до 5 мм), типичный объект лабораторных исследований |
| Daphnia pulex | Широко распространён в мелких водоёмах, объект геномных исследований |
| Daphnia longispina | Обитатель озёр и крупных водоёмов |
| Daphnia galeata | Типичный вид озёрного планктона |
В 2011 году был опубликован полный геном Daphnia pulex — первого ракообразного с секвенированным геномом. Геном содержит около 31 000 генов, что сопоставимо с числом генов человека.
¶Экология и значение
Дафнии — ключевой компонент пресноводных пищевых цепей, связывающий первичных продуцентов (фитопланктон) с потребителями высших порядков. Массовое развитие дафний в летний период определяет продуктивность озёр и водохранилищ. Многие виды рыб (окунь, плотва, лещ) активно питаются дафниями, особенно в личиночный период.
Чувствительность дафний к загрязнению воды делает их удобным биотестовым объектом. Стандартные методы оценки токсичности (ГОСТ Р 51681-2000, ISO 6341) основаны на определении летальной концентрации вещества для Daphnia magna в 48-часовом тесте. Метод широко применяется в санитарной и экологической лабораторной практике в России и за рубежом.
¶Содержание в лабораториях и аквариумах
Дафний культивируют в лабораторных культурах для биотестирования и в качестве корма для аквариумных рыб. Содержание проводят в ёмкостях с аэрацией, при комнатной температуре, кормят сухими дрожжами, экстрактом спирулины или зелёными водорослями. Популяция Daphnia magna при благоприятных условиях способна удваиваться каждые 2–3 дня.
¶Интересные факты
Дафнии обладают способностью к фенотипической пластичности: при появлении в воде химических сигналов хищных рыб (кинемонов) они формируют защитные структуры — шипы, гребни, удлинённый панцирный отросток. Эта реакция народится в течение нескольких поколений и является классическим примером экологической пластичности.
Источники:
- Русская Википедия — статья «Дафния»
- ГОСТ Р 51681-2000 «Вода. Определение токсичности методом дафний»
- Colbourne J.K. et al. The ecoreponsive genome of Daphnia magna // Science, 2011
- Рассказов А.А. Основы зоологии беспозвоночных