Дафния луговая - Daphnia pulicaria

Дафния луговая
Daphnia pulicaria.jpg
Научная классификация редактировать
Королевство:Animalia
Тип:Членистоногие
Подтип:Ракообразные
Класс:Браншиоподы
Порядок:Cladocera
Семья:Дафнии
Род:Дафния
Разновидность:
D. Pulicaria
Биномиальное имя
Дафния луговая
Forbes, 1893

Дафния луговая это вид пресноводных ракообразных, встречающийся в пределах рода Дафния, которых часто называют «водяными блохами», и они обычно используются в качестве модельных организмов для научных исследований.[1] Как и другие виды Дафния, они размножаются посредством циклического партеногенеза.[2] D. Pulicaria являются фильтраторами с диетой, в основном состоящей из водорослей, в том числе Ankistrodesmus falcatus, и их можно найти в глубоких озерах, расположенных в умеренном климате.[3] Более того, D. Pulicaria являются экологически важным растительноядным зоопланктоном, который помогает контролировать популяции водорослей и является источником пищи для некоторых рыб.[4] D. Pulicaria тесно связаны с Дафния пулекс, и многочисленные исследования изучали природу и силу этой связи, потому что эти виды могут производить Дафния пулекс-пуликария гибриды.[5] За последние годы, D. Pulicaria вместе с другими Дафния виды подверглись негативному воздействию агрессивных хищников, таких как Bythotrephes longimanus.[6]

Среда обитания и история жизни

Дафния луговая обычно живут в глубоких постоянных озерах.[7] Эти озера обеспечивают более стабильную среду, чем временные пруды, которые со временем высыхают, поэтому популяции D. Pulicaria как правило, имеют более низкий уровень смертности, чем Д. пулекс популяции, живущие в прудах.[7] Более того, D. Pulicaria имеют относительно долгую продолжительность жизни 60–65 дней.[8] Население D. Pulicaria в Великих озерах в США отрицательно пострадали от инвазивных видов Bythotrephes longimanus.[6] Этот агрессивный хищник D. Pulicaria также способствовал сокращению численности других видов зоопланктона в Великих озерах.[6]

Размножение

Циклический партеногенез - основной способ воспроизводства в D. Pulicaria и другие виды в пределах рода Дафния.[2] Следовательно, D. Pulicaria способны переключаться между половым и бесполым размножением в зависимости от условий окружающей среды.[9] Обычно Дафния подвергаются бесполому размножению, когда живут в благоприятных условиях, например, в среде с обильным питанием или с незначительной скученностью.[9] Напротив, они производят эфиппия, которые представляют собой спящие яйца и размножаются половым путем при ухудшении условий окружающей среды.[9] Некоторые исследования показывают, что популяции D. Pulicaria в озерах Северной Америки воспроизводятся с использованием ожидаемого паттерна циклического партеногенеза, в то время как другие популяции в более мелких прудах сместились в сторону облигатного партеногенеза.[2] На количество потомства, полученного путем бесполого размножения, сильно влияют условия окружающей среды, в которых живет человек.[10] Например, самки в среде с высоким содержанием пищи и более длительным световым периодом, как правило, имеют больше потомства.[10] Сигналы окружающей среды, такие как уровень пищи, фотопериод и температура, значительно влияют на воспроизводство D. pulicaria.[10]

Морфология

Дафния луговая имеют полупрозрачный панцирь и две выступающие вторые антенны, которые они используют для передвижения.[11] Панцирь, состоящий в основном из хитина, помогает защитить устройство кормления, и он периодически сбрасывается в течение жизни человека.[11] Дафния имеют сложный глаз и, как известно, обладают оптомоторной реакцией.[12] D. Pulicaria обычно имеют длину корпуса менее 3 мм.[3] Из-за прозрачного панциря Дафния, можно увидеть сердце и пищеварительный тракт, который часто кажется зеленым из-за поедания водорослей.[11] Брюшной коготь также виден ближе к концу живота, и его можно использовать для вытеснения любых водорослей из устройства для кормления, если некоторые из них начинают прилипать.[11]

Близкородственные виды

D. Pulicaria считаются частью Дафния пулекс комплекс видов и может давать гибриды с Д. пулекс.[3] Хотя эти два вида сложно различить по морфологическим признакам, D. Pulicaria и Д. пулекс имеют существенные геномные различия.[13] Филогенетические исследования с использованием анализа митохондриальной ДНК выявили генетическое расхождение между D. pulicaria и D. pulex.[5] Например, вариации в Лактатдегидрогеназа ген может помочь идентифицировать D. Pulicaria от других в Д. пулекс видовой комплекс.[13]

Модельные организмы

Виды Дафния, в том числе D. pulicaria, обычно используются в качестве модельных организмов для изучения особенностей жизненного цикла и фенотипической пластичности.[4] Например, D. Pulicaria может обнаруживать кайромоны, вырабатываемые хищными рыбами, и реагировать на них.[4] Их чувствительность к сигналам окружающей среды способствует наблюдаемым сезонным тенденциям в размерах популяции D. pulicaria.[4] Более того, поскольку D. Pulicaria воспроизводятся с помощью циклического партеногенеза, они являются идеальными моделями для генетических исследований, в том числе касающихся спонтанных мутаций.[14]

Рекомендации

  1. ^ Geedey, C.K .; Tessier, A.J .; Махледт, К. (1996). «Гетерогенность среды обитания, изменение окружающей среды и клональная структура популяций дафний». Функциональная экология. 10 (5): 613–621. Дои:10.2307/2390171. JSTOR  2390171 - через JSTOR.
  2. ^ а б c Черны, Мартин; Хеберт, Пол Д. Н. (1993). «Генетическое разнообразие и изменчивость системы размножения дафнии пуликарии из озер Северной Америки». Наследственность. 71 (5): 497–507. Дои:10.1038 / хди.1993.168.
  3. ^ а б c Дудыча, Джеффри Л .; Тессье, Алан Дж. (1999). «Естественная генетическая изменчивость продолжительности жизни, размножения и роста молоди дафний». Эволюция. 53 (6): 1744–1756. Дои:10.1111 / j.1558-5646.1999.tb04559.x. PMID  28565448.
  4. ^ а б c d Бернот, Рэндалл Дж .; Доддс, Уолтер К .; Квист, Майкл С .; Гай, Кристофер С. (2006). «Температура и кайромон вызывают пластичность жизненного цикла сосуществующих дафний». Водная экология. 40 (3): 361–372. Дои:10.1007 / s10452-006-9035-5.
  5. ^ а б Colbourne, J.K .; Crease, T. J .; Weider, L.J .; Hebert, P. D. N .; Dufresne, F .; Хобек, А. (1998). «Филогенетика и эволюция комплекса циркумарктических видов (Cladocera: Daphnia pulex)». Биологический журнал Линнеевского общества. 65: 347–365.
  6. ^ а б c Барбьеро, Ричард; Тухман, Марк (2004). «Изменения в сообществах ракообразных в озерах Мичиган, Гурон и Эри после вторжения хищных кладоцеровых Bythotrephes longimanus». Канадский журнал рыболовства и водных наук. 61 (11): 2111–2125. Дои:10.1139 / f04-149.
  7. ^ а б Дудыча, Джеффри Л. (2004). «Динамика смертности дафний в контрастных местообитаниях и их роль в экологической дивергенции». Пресноводная биология. 49 (5): 505–514. Дои:10.1111 / j.1365-2427.2004.01201.x.
  8. ^ Шумперт, Чарльз; Хэнди, Индхира; Дудыча, Джеффри Л .; Патель, Рекха К. (2014). «Взаимосвязь между экспрессией белка теплового шока 70 и продолжительностью жизни у дафний». Механизмы старения и развития. 139: 1–10. Дои:10.1016 / j.mad.2014.04.001. ЧВК  4122616. PMID  24814302.
  9. ^ а б c Тильш, Энн; Бреде, Нора; Петрусек, Адам; Де Мистер, Люк; Швенк, Клаус (2009). «Вклад циклического партеногенеза и истории колонизации в структуру популяции дафний». Молекулярная экология. 18 (8): 1616–1628. Дои:10.1111 / j.1365-294X.2009.04130.x. PMID  19298264.
  10. ^ а б c Алексеев Виктор; Ламперт, Винфрид (2004). «Материнское влияние фотопериода и уровня пищи на характеристики жизненного цикла кладоцера Daphnia pulicaria Forbes». Гидробиология. 526: 225–230. Дои:10.1023 / B: HYDR.0000041600.16226.12.
  11. ^ а б c d Введение в биологию дафний. Национальный центр биотехнологической информации. Национальный центр биотехнологической информации (США). 2005 г.
  12. ^ Hathaway, Campbell R .; Дудыча, Джеффри Л. (2018). «Количественное измерение оптомоторной реакции у свободно плавающих дафний». Журнал исследований планктона. 40 (3): 222–229. Дои:10.1093 / планкт / fby014.
  13. ^ а б Crease, Тереза ​​Дж; Флойд, Робин; Кристеску, Мелания Э; Иннес, Дэвид (2011). «Эволюционные факторы, влияющие на изменение лактатдегидрогеназы A и B в комплексе видов Daphnia pulex». BMC Эволюционная биология. 11: 212–223. Дои:10.1186/1471-2148-11-212. ЧВК  3231769. PMID  21767386.
  14. ^ Schaack, S .; Allen, D.E .; Latta IV, L.C .; Morgan, K. K .; Линч, М. (2013). «Влияние спонтанных мутаций на конкурентоспособность». Журнал эволюционной биологии. 26 (2): 451–456. Дои:10.1111 / jeb.12058. ЧВК  3548015. PMID  23252614.