Раки часто бывают очень малы. К таким мелким водным животным относится дафния и циклопы . Эти рачки большими стайками плавают в воде прудов и других пресных водоёмов с медленным течением, заросших водными растениями. Разноцветными точками они мелькают в воде. Попробуем выловить дафний густым водяным сачком и поместить их в большие стеклянные банки или аквариумы . Оттуда их легко взять пипеткой и рассмотреть под микроскопом с малым увеличением или под штативной лупой.
Тело дафнии (длиной до 5 мм) помещается в двустворчатой хитиновой раковинке. Сзади раковина вытянута в виде шипа. Голова дафнии не покрыта раковиной, на ней находится большой черный сложный глаз, а около него крошечный простой глазок.
Слегка выпуклые створки раковины прозрачны. Сквозь них можно увидеть сокращения сердца, движение крови и колебания листообразных ножек. Точно так же на живой дафнии хорошо видно весь кишечник с проходящей по нему пищей.
Строение дафнии связано с условиями ее существования. Прозрачное тело делает ее мало заметной в воде. В отличие от речного рака , легкое прозрачное тело дафнии взвешено в воде. Поэтому ее ножки недоразвиты. Ими дафния преимущественно обновляет воду возле находящихся у основания ножек жабр, кроме того, колебаниями, ножек дафния подгоняет ко рту мелкие пищевые частицы.
Основным органом движения дафнии являются длинные ветвистые усики второй пары. Они поддерживают тело дафнии в воде. Взмахивая усиками, животное резкими движениями, как бы прыжками передвигается в воде. Поэтому дафнию называют еще водяной блохой.
Ротовые части у дафнии очень слабы. Это объясняется ее способом питания: дафния питается мелкими, микроскопических размеров, организмами и мельчайшими органическими частицами.
Дафнии и родственные им микроскопические и полумикроскопические рачки являются основной пищей большинства рыб . Поэтому они имеют важное практическое значение для рыбного хозяйства. Дафнию знают, и любители комнатных аквариумов. Аквариумных рыбок по большей части кормят дафниями.
Ученые разработали способы быстрого размножения дафний для подкормки рыб, разводимых в прудовых хозяйствах наших колхозов и совхозов. Для этого на солнечном берегу пруда, в котором выращиваются мальки карпа, на расстоянии 0,5 м от берега выкапывают квадратную яму. В эту яму закладывают смесь из размельченного сена и конского или коровьего навоза. Яму заливают водой из пруда с некоторым количеством дафний. При температуре от +18 до +20° в яме развивается большое количество жгутиковых, инфузорий туфелек , обыкновенных амёб, зелёных эвглен и других микроорганизмов. Питаясь ими, дафнии быстро растут и размножаются. Когда дафний и других рачков разведется много, от ямы к пруду делают канавку и спускают в него всю массу рачков. Канавку затем можно закрыть и снова заполнить яму водой. За лето в ней можно несколько раз вывести живой корм для рыб.
Дафния — это обычный мелкий рачок вели-чиной 3—5 мм.
Внешнее строение
Тело дафнии сплющено с боков и заключено в прозрачный хитиновый панцирь — раковину. Голова раковиной не покрыта, спереди на ней виден большой сложный глаз. С обеих сторон головы расположены направленные вперед и вверх большие вет-вистые усики. Усики беспрерывно взмахивают вверх-вниз и, соответственно, сам рачок тоже прыгает в воде (поэтому у дафнии второе название — блоха). Дафнии имеют уплощенные словно лист ноги.
Образ жизни
Питаясь, дафния все время прыгает, оставаясь почти на одном месте.
Сквозь прозрачные створки раковины можно видеть беспре-рывно работающие грудные ноги, они гонят воду под панцирь. Вода омывает находящиеся в основании ноги жабры, а имею-щиеся в воде микроорганизмы идут на питание дафнии.
Размножение и развитие
Летом обычно все обитающие в водоеме дафнии — самки. На спинной стороне у них под раковиной можно рассмотреть выводковую камеру с яйцами. Вылупление молодых происходит здесь же, затем они выходят наружу, а в камере появляются новые яйца. Развитие идет очень быстро, каждые 2—4 дня образуется новое поколение — несколько десятков молодых даф-ний. Они все тоже самки и через 6—12 дней (в зависимости от температуры) тоже начинают размножаться . Поэтому немудрено, что численность дафний возрастает так быстро, что в середине лета вода ими буквально кишит.
Такой способ размножения из неоплодотворенных яиц называется партеногенезом (девственным размножением).
Самцы у дафний появляются из оплодотворенных яиц лишь тогда, когда вода похолодает. Осенью, с появлением самцов самки откладывают оплодотворенные яйца. Яиц немного (обычно 2), но они крупные и очень устойчивы к различным неблагоприят-ным условиям — замерзанию, высыханию. Весной из них опять появляются одни самки, и вновь повторяется цикл чередования партеногенетического и раздельнополого поколений. Материал с сайта
Положение в систематике (классификация)
Дафний относят к типу Членистоногие , подтипу Ракообразные , классу Жаброногие, подклассу Листоногие.
Род: Daphnia = Дафнии
Дафния – общее «народное название» всех видов ветвистоусых рачков (CLADOCERA) . Под этим названием фигурирует около 420 различных видов ветвистоусых рачков, относящихся примерно к 10 семействам. Наиболее часто встречаются: дафния магна, дафния пулекс, дафния лонгиспина, моина, босмина, хидорус, сида, симоцефалус, цериодафния. Тело большинства ветвистоусых рачков сильно сжато с боков и заключено в двустворчатую хитиновую оболочку, скрепленную на спине и расходящуюся на брюшной стороне. Эту оболочку дафния периодически сбрасывает и заменяет новой. Голова дафнии спереди вытянута в остренький "клюв" или "хоботок" На голове находятся два глаза, которые у полностью развитых экземпляров сливаются в один сложный глаз. У многих видов рядом с ним находится еще один небольшой глаз.
На голове имеются две пары антенн. Передние антенны - палочковидные, очень маленькие. Зато задние антенны непропорционально велики по сравнению с телом. Они ветвисты, причем каждая ветвь антенны снабжена длинными перистыми щетинками. Задние антенны служат основным органом передвижения ветвистоусых, одновременно взмахивая обеими задними антеннами, рачки отталкиваются ими и таким образом плывут короткими скачками. Регулируя частоту взмахов антен, дафнии могут не только "парить", но и подниматься в верхние слои воды или, наоборот, уходишь на глубину. Таким образом, они совершают вертикальные перемещения (миграции), связанные с поиском пищи, изменением температуры воды или времени суток. Грудной отдел ветвистоусых укорочен и состоит из 4 - 6 сегментов, каждый из которых снабжен парой ножек. У самок между спинной поверхностью тела и спинным краем раковины имеется обширная полость, выполняющая задачу выводковой камеры. В эту сумку откладываются яйца, где они и развиваются.
Летом, в теплую погоду, в выводковой камере самки формируются неоплодотворенные яйца (по 50-100 штук у каждой особи), из которых выходят только самки, очень быстро покидающие тело матери. Поэтому, как правило, все пойманные летом дафнии оказываются самками. В течение всего лета самки размножаются партеногенетически. С наступлением холодов из некоторых яиц рождаются самцы, а у самок начинают образовываться яйца, которые могут развиваться лишь после оплодотворения самцом. Самцы у дафний редки, появляются обычно к осени и всегда значительно мельче самок. После оплодотворения ими самок образуются яйца (обычно не более двух), богатые желтком и совершенно непрозрачные. Оболочка с яйцами образует седлышко, или эфиппий. Эфиппии свободно плавают или опускаются на дно, они переносят замораживание и высыхание. Высохшие эфиппии разносятся ветром. Тепло и влага пробуждают яйца к жизни; из них выводятся самки, способные в течение многих поколений размножаться девственным путем. Окраска дафний зависит от состава потребляемой пищи и содержания кислорода в воде водоема. Цвет варьируется от зеленого и коричневого до красного и черного. Питаются ветвистоусые рачки: одноклеточными водорослями, бактериями и инфузориями, которых они затягивают в рот током воды, создаваемым движением ног. Обычно, в природе наблюдается резкое увеличение численности дафнии вслед за отмиранием фитопланктона.
Ветвистоусые рачки присутствуют почти в каждом водоеме. Но наибольшее количество дафний встречается в стоячих водах (прудах, озерах, канавах, ямах с водой) богатых разлагающейся растительной органикой с немногочисленной популяцией рыб. Пик максимальной численности дафнии в водоемах приходится на весну и лето. Иногда их бывает так много, что вода от их количества становиться красно - коричневой.
Самый крупный представитель рода дафния магна (Daphnia magna Straus). Живет в мелких водоемах (пруды, ямы, лесные лужи). Самки достигают 5 - 6 мм длины, самцы - 2 мм, личинки - около 0,7 мм. Созревают в возрасте 4 - 14 суток. Дают до 20 пометов каждые 12 - 14 дней. В кладке до 80 яиц. Продолжительность жизни - 110 - 150 суток. Дафния пулекс (Daphnia pulex De Geer) широко распространена в мелких водоемах. Рачки средней величины, размер их до 4мм; Дают до 12 пометов каждые 3 - 5 дней. В каждой кладке до 25 яиц. Продолжительность жизни 26 - 47 суток.
Дафния лонгиспина (Daphnia longispina Muller) размер их до 4мм. Живет и в мелких и в глубоких водоемах. Имеет целый ряд различных форм.
Симоцефалус (Simoctphalus) – плоские рачки, часто окрашенные в красный цвет.Среда обитания неглубокие водоемы со стоячей водой. Длина их тела колеблется от 2 до 4мм.
Цериодафниия (Ceriodaphnia), формой и размером схожа с предыдущими видами. Среда обитания та же.
Моина - «живородка» – (Моinа macrocopa, М. rectirostris). Самки достигают длины до 1,7 мм, самцы - до 1 мм, личинки - около 0,5 мм. Созревают за 3 - 4 дня. Дают до 7 пометов каждые 1 - 2 дня. В кладке до 53 яиц. Продолжительность жизни 22 дня. Моина как кормовой объект имеет ряд преимуществ перед другими видами дафний. Размеры взрослой моины редко превышают 1 мм, что позволяет использовать ее при выкармливании мальков, тогда как размер остальных видов дафний достигает 4 мм. Хитиновая оболочка моины гораздо мягче. Молодь различных видов аквариумных рыб при кормлении моиной растет значительно быстрее и раньше достигает полового созревания, чем при кормлении другими видами кормов. Биохимический анализ показал, что питательная ценность Moina macrocopa на 20% выше, чем Daphnia magna. В организме моины содержится более 50% белка. Скорость размножения ее примерно в три раза выше, чем у дафнии пулекс.
Босмина (Bosmina) одна из наименьших представителей ветвистоусых рачков с длинными клювовидными придатками на голове. Босмины часто попадаются при ловле дафний – они очень на них похожи, однако вдвое мельче. Эти рачки черного цвета в огромном количестве встречаются вдоль берегов и в скоплениях водных растений.
Хидорус (Chydorus) мелкие рачки, характерны своей округлой формой, и малыми размерами. Ветвистоусые рачки (Cladocera) – один из лучших аквариумных кормов для некрупных видов рыб, а также молоди практически всех видов. Рыбы едят их охотно, с аппетитом, и растут на них намного лучше, чем на многих других видах кормов.
Некоторые виды дафний специально культивируют в рыборазводных хозяйствах в качестве высокоценного корма для молоди рыб. Дафнии являются одним из наиболее полноценных по составу аквариумных кормов. Высокое содержание белка, большое количество микроэлементов и витаминов, оптимальный аминокислотный состав белка – все это делает дафнию очень популярным кормом для аквариумных рыб у аквариумистов всего мира.
КТО ТАКАЯ ДАФНИЯ? СРЕДА ОБИТАНИЯ
Дафнии (лат. Daphnia) — род планктонных ракообразных из надотряда ветвистоусых (Cladocera). Длина тела — от 0,2 до 6 мм. Иногда дафний называют водяными блохами.
Дафнии — мелкие рачки (размеры тела взрослых особей от 0,2 до 6 мм). Они населяют все типы стоячих континентальных водоемов, встречаются также во многих реках с медленным течением. В лужах, прудах и озёрах часто имеют высокую численность и биомассу.
Дафнии — типичные планктонные рачки, большую часть времени проводящие в толще воды. Различные виды населяют мелкие временные водоемы. литораль и пелагиаль озёр. Довольно многие виды, особенно населяющие засушливые районы — галофилы, обитающие в солоноватых, соленых и гипергалинных континентальных водоемах. К таким видам относятся, например, D. magna, D. atkinsoni, D.mediterranea, a также большинство видов, ранее относимых к роду Daphniopsis. П
ередвигаются
резкими скачками за счет взмахов вторых антенн, которые покрыты специальными оперенными щетинками (отсюда их обычное название — «водяные блохи», часто относимое ко всем ветвистоусым). Многие дафнии способны также медленно ползать по дну или стенкам сосудов за счет токов воды, создаваемых грудными ножками (антенны при этом способе передвижения неподвижны).
Распространение
Род Daphnia имеет всесветное распространение (включая Антарктиду, где в реликтовых солёных озёрах оазиса Вестфолль (Vestfold Hills) была обнаружена Daphnia studeri, ранее относимая к роду Daphniopsis). В начале XX века преобладало мнение о космополитном распространении большинства видов, однако впоследствии выяснилось, что фауны разных континентов сильно различаются. Некоторые виды, тем не менее, имеют очень широкие ареалы и распространены на нескольких материках. Наименьшее число видов характерно для экваториальных районов, где дафнии редки. Наиболее разнообразна фауна субтропиков и умеренных широт. В последние десятилетия ареалы многих видов изменились из-за их расселения человеком. Так, в Европу (Англию) был вселен вид из Нового Света D. ambigua. Во многих водохранилищах юга США стала обычной D. lumholtzi, которая до этого встречалась только в Старом Свете.
Систематика
Один из наиболее крупных (более 50 валидных видов в мировой фауне) и сложных для систематики родов ветвистоусых. Типовой вид — D. longispina O.F. Mueller, 1785. Наиболее характерный отличительный признак рода — сросшиеся с головой антенны I самок. Кроме того, у самок обычно хорошо развит рострум, а вентральный край створок выпуклый. У обоих полов створки, как правило, несут шипики и образуют непарный вырост — хвостовую иглу. У большинства видов (кроме некоторых австралийских видов, часто относимых к роду Daphniopsis) в эфиппиуме два яйца. Все щетинки антенн II обычные, с длинными сетулами.
Большинство систематиков признают деление этого рода на два подрода — Daphnia (Daphnia) O.F. Mueller, 1785 и Daphnia (Ctenodaphnia) Dybowski et Grochjwski, 1895. У подрода Daphnia (Daphnia) отсутствует выемка головного щита, яйцевые камеры эфиппиума обычно почти перпендикулярны спинному краю створок. У представителей подрода Daphnia (Ctenodaphnia) выемка головного щита имеется, яйцевые камеры эфиппиума обычно почти параллельны спинному краю створок. Все виды, ранее относимые к роду Daphniopsis, входят в состав подрода Daphnia (Ctenodaphnia), причем многие из них обладают примитивными (отсутствие выемки головного щита) или уклоняющимися (одно яйцо в эфиппиуме) признаками.
СТРОЕНИЕ ДАФНИИ
Внутреннее строение
Покровная система дафний представлена типичной гиподермой. Гиподерма карпакса состоит из крупных клеток, образующих ячейки ромбической формы.
Центральная нервная система состоит из надглоточного ганглия (головного мозга) и брюшной нервной цепочки с несколькими парными ганглиями. Головной мозг хорошо заметен у живых особей, что встречается крайне редко. Он состоит из крупного, разделенного пополам оптического ганглия и собственно надглоточного ганглия. От передней части оптического ганглия отходит оптический нерв, соединяющий мозг со сложным фасеточным глазом. Непарный сложный глаз у дафний образуется из парного зачатка (у эмбрионов два глаза) и содержит ровно 22 фасетки (омматидия). Он расположен в особой полости внутри головы, к стенкам которой подвешен с помощью двух связок (лигаментов) и приводится в движение тремя парами глазодвигательных мышц. У живых особей заметен тремор глаза, время от времени наблюдаются более крупные скачки (саккады) глаза. От головного мозга отходят нервы также к глазку (простому глазу), первым антеннам (в их основании имеется чувствительный ганглий, клетки которого иннервируют обонятельные щетинки — эстетаски), а также нервы к чувствительному затылочному органу неизвестного назначения. К нижней части надглоточного ганглия примыкает простой глаз (глазок, науплиальный глаз). У большинства видов он содержит пигмент и заметен в виде небольшой чёрной точки. Вокруг пигментного пятна расположены 4 группы чувствительных клеток.
У дафний имеется сложная система поперечнополосатых мышц, приводящих в движение вторые антенны, постабдомен и грудные конечности, а также мышцы, приводящие в движение глаз, верхнюю губу и др. Мышцы пищеварительного тракта также поперечнополосатые.
Пищеварительный тракт начинается ротовым отверстием, которое прикрыто крупной верхней губой. Гигантские высокополиплоидные клетки, расположенные внутри губы, выделяют секрет, склеивающий пищу в пищевой комок. Движениями мандибул он переправляется в тонкий пищевод, мышцы-дилататоры которого создают перистальтику, обеспечивая транспорт пищи по пищеводу. Внутри головы пищевод переходит в более широкую среднюю кишку, которая тянется до средней части постабдомена. Внутри головы от средней кишки отходят два изогнутых печеночных выроста. В задней части постабдомена находится короткая задняя кишка.
Сердце находится на спинной стороне тела, спереди от края выводковой камеры. Кровь (гемолимфа), ток которой хорошо заметен благодаря наличию в ней бесцветных клеток — фагоцитов, попадает внутрь сердца через остии — два щелевидных боковых отверстия. При сокращении сердца остии закрываются клапанами, а кровь выбрасывается через переднее отверстие к голове. Кровеносные сосуды отсутствуют, закономерное направление токов крови обеспечивается прозрачными перегородками между разными участками миксоцеля.
Дыхание происходит через покровы тела, в первую очередь грудных ног, на которых имеются дыхательные придатки — эпиподиты. Последние принимают участие также в осморегуляции. Дополнительный орган осморегуляции новорожденных особей — крупная затылочная пора (затылочный орган), который исчезает после первой постэмбриональной линьки.
Органы выделения — сложной формы максиллярные железы, которые расположены на внутренней поверхности створок в их передней части.
Парные яичники (у самцов — семенники) расположены по бокам от кишечника. На заднем конце находится зона размножения оогониев, остальная часть яичника заполнена созревающими ооцитами. Яйцеклетки по мере созревания перемещаются к их задней трети, где расположены узкие яйцеводы, открывающиеся в выводковую камеру. У самцов семяпроводы открываются на постабдомене в его дистальной части, у многих видов на специальных сосочках.
Внешнее строение
Если не сказано иначе, в этом разделе описано строение самок. Покровы состоят из головного щита и двустворчатого карапакса. Обычно на них имеется хорошо заметный узор из ромбов и многоугольников — ретикуляция. Каждую такую ячейку покровов образует одна клетка гиподермы. На краю створок имеются шипики, а на заднем конце — покрытая шипиками хвостовая игла. У многих видов на внутреннем крае створок в его средней части есть ряд оперенных щетинок, у самцов всех видов есть такие же щетинки и добавочные щетинки на передне-нижнем углу створок.
На голове у большинства видов развит клювовидный вырост — рострум. Под ним расположены первые антенны (антеннулы) — короткие выросты, несущие на конце 9 обонятельных щетинок — эстетасок (эстетасков), а на боковой поверхности — одну добавочную щетинку. У самцов антенны первые более крупные, подвижные, несут кроме эстетасков крупную щетинку («жгутик») на дистальном конце.
На боковой поверхности головы расположены выступы кутикулы — форниксы. Их форма, а также форма заднего края головного щита — важный диагностический признак подродов и групп видов. Под форниксами к голове сложным «суставом» крепятся вторые антенны (антенны). Они состоят из основания и двух ветвей — внутренней трёхчлениковой и наружной четырёхчлениковой. На концах члеников ветвей расположены покрытые уплощёнными волосками двучленистые плавательные щетинки, образующие «весла» при плавании. На трёхчлениковой ветви их пять (четыре только у D. cristata), на четырёхчлениковой — четыре. На основании есть несколько мелких чувствительных щетинок.
От задней поверхности головы отходит крупная верхняя губа. Внутри неё находятся несколько гигантских полиплоидных клеток, которые выделяют секрет, склеивающий пищу в пищевой комок.
На границе между головным щитом и карапаксом под створками расположены мандибулы. Они имеют сложную форму, асимметричны и имеют сильно хитинизированные жевательные поверхности, покрытые гребнями и выростами. В процессе питания мандибулы переправляют пищу в ротовое отверстие.
Под карапаксом расположены небольшие максиллы первые (максиллулы), несущие четыре щетинки. Максиллы вторые у дафний редуцированы. Имеется пять пар двуветвистых грудных ног сложного строения. Ноги первой и отчасти второй пары различаются по строению у самцов и самок. На первой паре ног самцов расположены крючковидные выросты, которые позволяют цепляться к самкам при спаривании. Третья и четвёртая пары несут веера фильтрующих щетинок. На каждой ноге имеется дыхательный придаток — эпиподит.
За грудным отделом расположен редуцированный брюшной, наличие которого «маркируется» дорзальными абдоминальными выростами, закрывающими выход из выводковой камеры. Их обычно четыре, они хорошо развиты у половозрелых самок и редуцированы у самцов большинства видов.
Задний отдел тела — крупный подвижный постабдомен, гомологичный тельсону других ракообразных. На его дорзальной стороне расположены два ряда зубчиков, между которыми находится анальное отверстие. У самцов некоторых видов эти зубчики частично или полностью редуцированы. На конце постабдомена имеются парные коготки, покрытые шипиками. По одним данным они гомологичны фурке, по другим — представляют собой пару крупных видоизмененных щетинок. Шипики есть на наружной и внутренней стороне коготков, обычно на наружной стороне три группы шипиков, на внутренней — две. Постабдомен служит для очистки фильтрационного аппарата от крупных посторонних частиц.
ИЗМЕНЕНИЕ ФОРМЫ ТЕЛА ДАФНИИ В РАЗНЫЕ ВРЕМЕНА ГОДА
Многие виды дафний (в основном обитающие в озёрах) обладают цикломорфозом — разные их поколения, развивающиеся в различные сезоны года, резко различаются по форме тела. В умеренных широтах летние поколения таких видов имеют удлиненные выросты кутикулы — хвостовую иглу и шлем головного щита. У весенних и осенних поколений хвостовая игла короче, шлем может быть короче или вообще отсутствует. Показано, что отращивание выростов требует энергетических затрат и приводит к снижению плодовитости. Из факторов, вызывающих рост выростов покровов, было продемонстрировано влияние повышенной турбулентности воды, высокой температуры и др. Позднее было показано, что основное влияние на рост цикломорфных выростов оказывают кайромоны — сигнальные вещества, выделяемые разными видами беспозвоночных и позвоночных хищников. Выдвигалось множество гипотез об адаптивной роли цикломорфоза: облегчение парения в менее плотной и вязкой воде, ускоренное плавание в горизонтальном направлении и др. Большинство из них либо не доказаны, либо опровергнуты. Сейчас в качестве основного объяснения цикломорфоза принимается теория о роли выростов в защите от хищников. Прозрачные выросты увеличивают реальный размер тела и защищают тем самым от мелких беспозвоночных хищников — более крупную добычу с выростами труднее схватить и не выпустить при манипулировании — «запихивании в рот». Иногда при этом хвостовая игла обламывается, что может играть ту же роль, что и автотомия хвоста у ящерицы. В то же время прозрачные выросты не увеличивают видимого размера, что важно для защиты от крупных зрительных хищников — рыб.
ЛИНЬКА
При линьке расходится цервикальный шов — линия между головным щитом и карапаксом, и животное вылезает из экзувия. Вместе с карапаксом сбрасываются покровы тела и конечностей. Линька периодически повторяется в течение всей жизни особи. Обычно линька происходит в толще воды, эфиппиальные самки некоторых видов линяют, приклеившись снизу к поверхностной пленке воды. Несколько линек происходят во время эмбрионального развития, в выводковой камере.
ЧЕМ И КАК ПИТАЕТСЯ ДАФНИЯ?
Основной пищей для дафний служат бактерии и одноклеточные водоросли. Виды, которые переживают зиму в активном состоянии (в глубоких, непромерзающих водоемах), проводят её в придонных слоях воды, питаясь в основном детритом(органическими остатками). Питаются путём фильтрации, создавая токи воды ритмическими движениями грудных ножек. Пища отфильтровывается веерами фильтрующих щетинок, которые расположены на эндоподитах III и IV пар грудных ног. Крупные частицы, застрявшие в фильтрационном аппарате (например, нитчатые водоросли), удаляются с помощью постабдомена и его коготков. С фильтрующих вееров пища поступает в брюшной пищевой желобок, передается к максиллам первой пары и затем к мандибулам, движения которых переправляют её в пищевод. Спереди ротовое отверстие дафний прикрыто крупной верхней губой, внутри которой расположены слюнные железы из гигантских полиплоидных клеток. Их секрет склеивает частицы пищи в пищевой комок. При средней концентрации корма в воде, взрослые дафнии различных видов фильтруют со скоростью от 1 до 10 мл/сутки. Суточное потребление пищи взрослой D. magna может достигать 600 % от веса её тела.
КАК ДЫШИТ ДАФНИЯ?
На грудных ножках расположены мешковидные дыхательные придатки — жабры. Вероятно, значительную часть кислорода дафнии получают через тонкие покровы тела и конечностей, а дыхательные придатки, как и затылочный орган новорожденных, играют важную роль в осморегуляции. Некоторые виды (например, D. pulex, D. magna) при пониженном содержании кислорода в воде начинают синтезировать гемоглобин, так что их гемолимфа и всё тело окрашивается в красный цвет.
МИГРАЦИИ ДАФНИИ В ВОДОЁМЕ
Как и другие представители зоопланктона, дафнии совершают вертикальные миграции во многих водоемах — как крупных и глубоких, так и мелких. Практически всегда эти миграции носят суточный характер: в светлое время суток рачки перемещаются в более глубокие придонные слои, а в темное время суток — поднимаются к поверхности. Среди множества теорий, объясняющих причины миграций, на которые затрачивается заметный процент энергии, наиболее обоснованной сейчас считается теория, связывающая миграции всё с той же защитой от хищников. В светлое время суток более крупные виды, хорошо заметные для зрительных хищников, вынуждены опускаться в глубокие, плохо освещенные слои воды для защиты от выедания рыбами. Миграции у одного и того же вида дафний могут быть хорошо выражены в озёрах, где рыб много, и отсутствовать в озёрах, где планктоядные рыбы отсутствуют.
РАЗМНОЖЕНИЕ ДАФНИИ И РАССЕЛЕНИЕ
Для большинства дафний (как и других ветвистоусых) характерен циклический партеногенез. В благоприятных условиях (например летом в непересыхающих лужах и мелких водоёмах) в популяциях дафний присутствуют только партеногенетические самки. Из их неоплодотворенных диплоидных яиц развиваются следующие поколения самок. Поскольку партеногенез у дафний амейотический, их размножение клональное (популяции состоят из клонов — потомства отдельных самок). Развитие эмбрионов при партеногенезе протекает в выводковой камере под раковинкой и сопровождается несколькими линьками. Затем молодые рачки выходят из выводковой камеры (развитие прямое).
Осенью или перед высыханием водоема из таких же неоплодотворенных яиц развиваются самцы (как правило, все особи одного помета имеют одинаковый пол). Таким образом, определение пола у дафний чисто средовое.
Переход к двуполому размножению у видов из крупных водоемов обычно требует воздействия двух стимулов — понижения температуры и уменьшения длины светового дня. Предполагается, что эти и другие стимулы действуют через снижение потребления пищи самкой. Самцы дафний имеют более мелкие размеры, существенно отличаются от самок по строению первых антенн и грудных ног. Они плавают быстрее самок и спариваются с ними, прикрепившись к заднему краю раковинки. Оплодотворение у дафний внутреннее.
В последние годы показано, что развитие самцов может быть индуцировано добавлением в среду ювенильного гормона ракообразных метил-фарнезоата, а также аналогов ювенильного гормона насекомых — инсектицида феноксикарба.
В период двуполого размножения одни самки рождают самцов, а другие в это же время образуют покоящиеся, или эфиппиальные, яйца. Они образуются путём мейоза и для развития требуют оплодотворения. После оплодотворения они также выходят в выводковую камеру, покровы которой утолщаются и образуют специальную хитиновую камеру — эфиппиум (эфиппий). У большинства видов дафний в эфиппиуме два яйца; у некоторых австралийских видов, часто выделяемых в отдельный род Daphniopsis, в эфиппиуме одно яйцо. У видов подрода Daphnia длинные оси яиц перпендикулярны спинному краю эфиппиума, у видов подрода Ctenodaphnia — параллельны ему или наклонены под небольшим углом. Развитие яиц продолжается до стадии гаструлы, затем они впадают в анабиоз. При очередной линьке самка сбрасывает эфиппиум, который у некоторых видов обычно опускается на дно, а у других плавает на поверхности водоема. При откладке эффипия самки некоторых видов (например, D. pulex) нередко погибают. Вместе с эфиппиумами яйца дафний разносятся ветром, распространяются на лапах млекопитающих, на лапах и перьях птиц, а также в их кишечниках. Показано также, что плавающие эфиппиумы могут прилипать к телу клопов-гладышей, взлетающих с поверхности воды, и переноситься ими, причем чаще гладыши переносят более мелкие эфиппиумы. Яйца в химически стойкой оболочке внутри эфиппия после прохождения через кишечник птиц и рыб могут оставаться жизнеспособными. Обычно они также выдерживают промерзание и длительное высыхание. Показано, что покоящиеся яйца дафний могут длительное время выживать и развиваться в растворах ядовитых солей (например, хлорида ртути HgCl2) при концентрации ядов, в тысячи раз превышающей ПДК; после разрыва оболочки яйца вылупившиеся эмбрионы в таких растворах сразу же погибают.
РАЗВЕДЕНИЕ ДАФНИИ
Широко распространено культивирование дафний в качестве кормового объекта, как в промышленных целях, так и любителями — аквариумистами. В благоприятных условиях дафнии легко и быстро размножаются и растут, что позволяет получать 30—50 (в отдельных случаях — до 100) граммов рачков в сутки с одного кубического метра культуры. Исходная культура легко может быть получена из природных водоёмов. Желательно отлавливать рачков в небольших водоёмах, где популяция дафний может быть практически свободна от примеси других животных. В зимнее время культуру дафний можно получить из эфиппиальных покоящихся яиц, заранее собранных с поверхности воды или из верхнего слоя ила. Собранные эфиппиумы хорошо сохраняются в сухом состоянии в прохладном помещении. В зависимости от необходимого количества рачков, культивировать дафний можно как в небольших сосудах, так и в крупных бассейнах и прудах. Оптимальная плотность культуры — 300—1000 г/м³. Периодически, раз в несколько недель или месяцев, культуру перезакладывают. Старение культуры связано с накоплением в ней продуктов обмена и разложения и с засорением её другими организмами. При подмене воды срок жизни культуры продлевается. Оптимальная температура выращивания — 15—25°С, реакция среды нейтральная (pH 6,8—7,8), содержание кислорода — не менее 3—6 мг/л, окисляемость 14,8—26,2 мг O2/л. При выращивании дафний применяют и совместное, и раздельное культивирование рачков и корма для них. При совместном выращивании в культуру добавляют органические удобрения, например, навоз, вносимый в количестве 1,5 кг/м3. Возможно выращивание на минеральных удобрениях, добавка которых вызывает бурное развитие одноклеточных водорослей. Недостатком совместного культивирования является сильное загрязнение воды, быстрое старение культуры и быстрое зарастание ёмкости нитчатыми водорослями. Раздельное выращивание дафний и корма для них лишено этих недостатков, но технически сложнее и применяется в основном в условиях массового промышленного культивирования кормовых рачков. При этом отдельно выращивается водорослевая культура, которая 1—2 раза в день вносится в ёмкость с дафниями. Разведение В лабораторных и домашних условиях удобно содержать культуру дафний на дрожжах, вносимых ежедневно понемногу в количестве 15—20 г на кубический метр культуры (15—20 мг/л). Стандартизированные методы лабораторного культивирования дафний описаны в руководствах по токсикологии и биотестированию.
Виды дафнии, которые часто культивируются
В прудах и лужах средней полосы России часто встречаются (и наиболее популярны среди аквариумистов) следующие рачки рода дафния:
Дафния магна (D. magna), самка — до 6 мм, самец — до 2 мм, новорожденные — 0,7 мм. Созревают в течение 10—14 суток. Пометы через 12—14 суток. В кладке до 80 яиц (обычно 20—30). Продолжительность жизни — до 3-х месяцев.
Дафния пулекс (D. pulex), самка — до 3—4 мм, самец — 1—2 мм. Пометы через 3—5 суток. В кладке до 25 яиц (обычно 10—12). Живут 26—47 суток.
В озёрах умеренной зоны Евразии часто встречаются D. cucullata, D. galeata, D. cristata и несколько других видов.
Дафнии - самый известный и многочисленный представитель семейства Daphniidae. Кожный покров этого организма двустворчатый, с двумя крючками на конце тела и одним сферичным, подвижным глазом, который приводят в движение три пары Тело дафнии прозрачное и позволяет видеть все то, что происходит в ее организме. Даже малейшее сокращение мышц ракообразного можно при желании рассмотреть в микроскоп.
Особенности внутреннего строения
Несмотря на свой миниатюрный размер, довольно удивительным организмом является водяная блоха. Описание вида отмечает немало интересных особенностей в ее внутреннем строении. Почки у дафнии находятся возле рта, головной мозг - возле пищевода, а сердце - на задней части туловища. Кровь желтоватого цвета, содержит в себе белые тельца - фагоциты, которые при необходимости защищают организм ракообразного от бактерий, грибков и чужеродных микроорганизмов.
Водяная блоха имеет пять пар ножек, но они служат не столько для передвижения, сколько для направления притока воды ко рту, которую она профильтровывает на наличие питательных веществ. Дыхание осуществляется непосредственно через покровы тела.
Распространение и условия жизни
Дафнии имеют широкое распространение почти по всему земному шару. Больше всего их в субтропиках и в широтах с умеренным климатом. В основном блоха водяная обитает в стоячих водоемах (озерах, прудах, речках с медленным течением), а также в лужах. Быстро размножается, чрезвычайно живуча, поэтому численность ее достаточно велика. Обычно находится в толще воды, передвигается скачками или ползает по дну (за счет грудных ножек).
Летом дафнии быстро плавают, но когда наступают неблагоприятные времена - замирают. Даже если лужа, в которой они находились, пересыхает, то они возвращаются к жизни сразу после того, как она наполнится снова.
Большинство дафний - это травоядные, но встречаются и хищники. Водяная блоха перерабатывает фитопланктон, грибы, бактерии, а также гниющие остатки животной ткани после использования ее крупными хищниками.
Самые распространенные виды
Семейство дафний довольно многочисленно. Только в Европе и Северной Америке обитает около 150 видов этих рачков. В России особенно распространены некоторые из них - магна, пулекс, кукулата, галеата, кристата. Все они обитают в самых различных водоемах.
Наиболее крупная блоха водяная — дафния магна. Самка ее имеет длину до 6 мм, самец же в три раза меньше. Период созревания новорожденных дафний длится две недели. Самка также откладывает яйца каждые две недели (около трех десятков яиц). Сначала, новорожденные имеют микроскопические размеры. Но потом активно растут. Живет этот вид около трех месяцев.
Еще один распространенный вид - это Дафния пулекс. Представители его немного меньших размеров - самки около четырех миллиметров, самцы в два раза меньше. Они очень плодовиты - кладка из пятнадцати яиц происходит один раз в пять. Живут эти водяные блохи сравнительно долго - жизненный цикл может составлять до полутора месяцев. Он варьируется в зависимости от условий существования. Например, повышение температуры сокращает жизнь за счет того, что метаболизм рачков повышается.
Размножение
Водяные блохи необыкновенно плодовиты. У всех дафний кладка яиц делится на зимнюю и летнюю. Яйца в определенный период имеют свои особенности. Так, например, в зимней кладке, они покрыты более плотной оболочкой и количество их невелико (около 2 штук), а в летней их гораздо больше. Все эти особенности обусловлены больше не сменой времен года и условий существования, а наличием самцов. Летом, когда популяция самцов очень мала, яйца дафний появляются и несутся без оплодотворения. Яйца, оплодотворенные самцами, откладываются только один раз в году - осенью. За свой жизненный цикл самка способна дать потомство до 25 раз.
Вред дафний для человека
Несмотря на то что дафния носит название блоха водяная, отношения к укусам она не имеет никакого. Тем не менее вред человеку причинить может. Все заключается в высокой степени аллергенности. Это связывают с тем, что в период буйного цветения растений, пыльца попадает в воду, в которой находятся дафнии, а те, в свою очередь, профильтровывая ее, могут захватывать те самые частицы пыльцы. Затем, когда рачков высушивают, эта пыльца остается и может вызвать сильную аллергическую реакцию в организме человека, которую часто ошибочно принимают за укус водяной блохи.
Симптомы аллергии зачастую типичные — воспаление конъюнктивы глаза (конъюнктивит), слезотечение, частое чихание, заложенность носа и затруднения при дыхании.
Иногда могут появляться также высыпания на теле, сопровождающиеся сильным зудом.
Использование дафний человеком
В свою очередь, дафнии служат универсальным кормом для аквариумных рыбок. С этой целью их разводят в домашних условиях.
Нужно лишь поймать дафний в стоячем водоеме и обеспечить им условия проживания, близкие к природным. Ловить рачков стоит в водоемах, где мало или нет рыбы, так как в отсутствие хищников дафний будет больше и меньшая вероятность того, что они поражены какой-либо инфекцией.
Условия разведения
Водяные блохи в аквариуме должны содержаться в той воде, в которой они обитают, ведь в водопроводной воде отсутствует корм, которым они питаются. Также нужно внимательно относиться к выбору тары, в которой рачки будут содержаться. Ведь такие материалы, как, например, полипропилен, при контакте с водой могут выделять вредные вещества, и дафнии попросту погибнут.
Содержащимся в аквариумных условиях дафниям нужно много света. В хорошо освещенном помещении они отлично себя чувствуют и дают хорошее потомство. Кроме этого, дафнии не могут терпеть тесноту. Так как они быстро размножаются, нужно постоянно следить за тем, чтобы им хватало места и периодически переселять часть водяных блох в другой аквариум. Это можно объяснить тем, что рачки очень чувствительны к нехватке кислорода и быстро гибнут, недополучая его.
Многие аквариумисты, занимающиеся разведением дафний, отмечают, что лучший для них корм - это пекарские дрожжи. Только кормить дафний нужно осторожно — если насыпать корма слишком много, то вода помутнеет, и кислорода рачкам станет недостаточно. На аквариум в пять литров нужно количество дрожжей, равное размеру спичечной головки. Необходимо их размешать в чайной ложке воды и постепенно вливать в аквариум. Также кормом для рачков служат зеленые водоросли, в том числе и Хлорелла.
Немаловажно заметить, что и температура для них нужна определенная. Это, по мнению экспертов, от 22 до 25 градусов. Именно в таких условиях размножаются водяные блохи в бассейне естественного водоема.
Нужно не допускать бурления воды и менять воду (третью часть всего объема) не реже, чем один-два раза в неделю.
Рачки дафнии прекрасно фильтруют воду от бактерий. Поэтому многие аквариумисты разводят их для очистки воды — она не цветет и на длительный срок остается чистой.
На первый взгляд, может показаться, что разведение дафний в домашних условиях - это очень кропотливый, трудоемкий процесс. Тем не менее эти рачки - круглогодичный экологический чистый корм для большинства видов рыб (как мальков, так и взрослых особей).
Блоха водяная очень чувствительна к загрязнениям среды обитания и изменению ее ионного состава (натрий, магний, кальций и так далее). Именно по этой причине рачков часто используют для определения качества воды (как водопроводной, так и воды из открытых водоемов).
Загрузка...
