PUCE D'EAU: CARACTÉRISTIQUES, REPRODUCTION, ALIMENTATION - LA BIOLOGIE - 2025

La puce d'eau (Daphnia) est un genre de crustacés appartenant au super-ordre Cladocera, dont les espèces sont aquatiques, plantoniques, habitants d'une grande variété de plans d'eau douce, avec très peu d'espèces signalées en dehors de ces milieux. Comme les autres cladocères, ils ont une large distribution mondiale.

Ce sont des organismes dont la coquille est généralement transparente ou translucide. Ils se déplacent dans la colonne d'eau à l'aide de leurs antennes, une caractéristique distinctive, tout comme leur étrange œil composé et un système circulatoire composé d'un simple cœur.

Puce d'eau Daphnia pulex. Tiré et édité de (Photo: Paul Hebert)

Ils sont communément appelés puces d'eau ou puces d'eau en anglais, mais ce nom n'a aucune validité taxonomique. Ils portent le nom des mouvements qu'ils effectuent lorsqu'ils se déplacent dans la colonne d'eau, comme des sauts.

Le terme «puces d'eau» est également utilisé pour désigner de nombreux autres organismes, y compris d'autres genres de cladocères, ainsi que certains copépodes et insectes.

caractéristiques

Ce sont des organismes microscopiques, d'environ 0,5 à plus de 5 mm, avec le corps recouvert d'une coquille chitineuse repliée de chaque côté du corps.

Ils présentent une division corporelle discrète. Par exemple, la tête semble fusionnée au reste du corps, elles se caractérisent également par la présentation de la partie postérieure du corps (postabdomen) penchée vers l'avant.

Comme tous les crustacés, ils ont deux paires d'antennes. Dans ce groupe, la deuxième antenne est très développée et ramifiée, qu'ils utilisent pour nager. Ils ont un œil composé étrange, situé dans la partie centrale de la tête.

Ils ont entre 5 et 6 paires de thoracopodes ou pattes en forme de feuilles, qu'ils utilisent pour la respiration et pour filtrer les aliments.

Il y a un dimorphisme sexuel, c'est-à-dire que les femmes et les hommes ont des caractéristiques morphologiques au-delà des structures sexuelles qui les distinguent. Chez les Daphnies, les femelles sont plus grandes et ont des antennes plus courtes que les mâles.

Ce sont des organismes d'eau douce plantoniques, principalement pélagiques. Ils habitent des étangs, des étangs, des lacs et même des phytotelmatas (plans d'eau fixes ou fixes de plantes ou de parties de celles-ci).

Ils sont résistants, mais ils ne vivent pas dans des environnements extrêmes. Ils tolèrent de vivre dans des conditions de pH 6,5 à 9,5, mais ne peuvent pas vivre dans les eaux salées, à l'exception de certaines espèces.

Taxonomie

La daphnie est un genre de crustacés appartenant à la classe Branchiopoda, au superordre Cladocera et à la famille des Daphniidae. Certains taxonomistes et systématistes considèrent qu'il existe plusieurs sous-genres dans ce genre.

Plusieurs complexes d'espèces ont également été découverts au sein de la Daphnie, c'est-à-dire des groupes d'espèces étroitement liés avec une morphologie très similaire. Jusqu'à présent, plus de 200 espèces de ces crustacés ont été décrites et de nombreuses autres restent à découvrir.

la reproduction

Les espèces sexuellement reproductrices avec des sexes séparés peuvent avoir deux mécanismes de détermination du sexe différents. D'une part, le sexe peut être déterminé par l'environnement, c'est-à-dire par les chromosomes autosomiques influencés par celui-ci, tandis que dans d'autres cas, il peut se produire à travers les chromosomes sexuels.

La seule espèce connue à ce jour qui peut présenter les deux mécanismes de détermination du sexe appartient au genre Daphnia. De plus, ces espèces, comme d'autres cladocères, peuvent se reproduire sexuellement ou asexuellement, en fonction des conditions environnementales et de la disponibilité de la nourriture:

Sexuel

Les gonopóros (orifices sexuels) de la daphnie masculine sont situés dans la région postérieure de l'individu, près de l'anus. Ils ont généralement des organes copulatoires, qui sont constitués d'appendices abdominaux modifiés.

La copulation se produit entre la mue et la production d'œufs avec des épiphytes (gaine chitineuse qui protège l'œuf). Pendant ce temps, le mâle tient la femelle avec les antennes et en tournant l'abdomen introduit l'organe copulatoire dans les ouvertures féminines.

Les spermatozoïdes introduits n'ont pas de queue, mais se déplacent à l'aide de pseudopodes.

La reproduction sexuée de ces crustacés est secondaire et se produit dans des conditions de stress environnemental. On pense qu'elle est principalement contrôlée par la présence de fortes densités de population de Daphnies, ce qui implique moins de nourriture et une plus grande concurrence.

Une autre hypothèse sur le stimulus qui pousse les populations de ces cladocères à se reproduire sexuellement est la réduction de la photopériode (diminution de l'exposition à la lumière) et les changements de température.

Asexué

Daphniam, comme la plupart des cladocères, se reproduit de manière asexuée par un processus appelé parthénogenèse cyclique, où la reproduction sexuée alterne avec la reproduction asexuée.

Lors de la reproduction asexuée de type parthénogénétique, les femelles après chaque mue adulte produisent des œufs parthénogénétiques (œufs fertiles qui ne sont pas fécondés par le mâle), qui seront placés dans un endroit de la coquille appelé «chambre à couvain».

Ces œufs donnent lieu à un développement direct, c'est-à-dire sans stade larvaire, produisant un nouveau-né très similaire à la mère.

Alimentation

Les daphnies sont des organismes suspenseurs, c'est-à-dire qu'elles se nourrissent de particules en suspension dans l'eau. Ces particules sont capturées avec leurs 5 ou 6 paires d'appendices thoraciques sous forme de feuilles, qu'elles utilisent pour filtrer les aliments.

Une partie des aliments qu'ils filtrent sont des microalgues, des bactéries et des détritus d'origine organique. Certaines espèces sont de fervents prédateurs des rotifères et autres microcrustacés.

Cultive

Les puces d'eau du genre Daphnia sont l'un des groupes d'organismes les plus largement utilisés dans les cultures. L'espèce Daphnia magna, D. pulex, D. longispina et D. strauss sont les plus utilisés, en particulier D. magna.

Pour la culture de ces crustacés, il est nécessaire de générer des conditions physiques, chimiques et biologiques qui permettent un développement et une reproduction optimaux de ces organismes.

Salinité

Les espèces utilisées pour les cultures sont conservées exclusivement en eau douce, même si certaines peuvent supporter de petites variations de salinité.

Température

Les températures optimales varient d'une espèce à l'autre, par exemple Daphnia magna résiste à des températures de 0 à environ 22 ºC, ce qui en fait des organismes ayant une tolérance relativement élevée aux basses températures et aux conditions tropicales.

Cependant, son développement optimal se situe entre 18 et 20 ºC environ. D'autres espèces ne sont pas aussi résistantes aux changements de température et ne peuvent être cultivées qu'entre 28 et 29 ºC, comme dans le cas de D. pulex.

Cladocero Daphnia magna. Tiré et édité de Dieter Ebert, Bâle, Suisse

Oxygène dissous

On parle d'oxygène dissous (OD) à la concentration de ce gaz, exprimée en milligrammes / litre présent dans l'eau. Dans le cas des espèces de Daphnia cultivables, elles peuvent vivre sous différentes concentrations d'oxygène dissous.

Il a été déterminé que les espèces de ces crustacés plantoniques peuvent vivre dans des cultures avec des concentrations d'oxygène à la fois élevées et faibles.

pH

PH est le coefficient utilisé pour mesurer le degré de basicité ou d'acidité dans un milieu aqueux. Celui-ci a une échelle de 1 à 14, 1 étant la valeur la plus acide, 7 une condition neutre et 14 la valeur indiquant le plus haut degré de basicité.

Les conditions de pH optimales pour le développement de la culture de Daphnia sont de 7,1 à 8, bien que certaines espèces puissent se développer dans des cultures inférieures à 7, comme D. pulex.

Types de cultures

Recherche

La daphnie est fréquemment utilisée dans les cultures de laboratoire avec de multiples applications. Premièrement, il peut servir de nourriture à d'autres organismes. De même, les scientifiques les utilisent pour des essais biologiques de toxicité, le changement climatique, des études environnementales, entre autres.

Intensif

Les cultures intensives sont celles qui impliquent un degré élevé d'investissement économique, structurel, technologique, d'entretien et de rendement.

La daphnie est l'un des microcrustacés les plus largement utilisés dans ce type de culture, car elle fournit une source élevée de protéines pour la pisciculture intensive, comme dans le cas du silverside (Odontesthes bonariensis) dans les cultures d'Amérique du Sud.

Extensif

L'aquaculture extensive ou l'élevage extensif se pratique principalement en plein air, dans de petits étangs ou des lagunes artificielles. Ce type de culture est moins technique et relativement moins cher, ce qui ne veut pas dire qu'il est moins efficace.

Les cultures de daphnies et d'artémias (crustacés anostraco) représentent largement la forme la plus couramment utilisée pour obtenir de la nourriture pour les larves de poissons et autres crustacés.

Ils sont également cultivés à plus petite échelle. Par exemple, les amateurs d'aquarium d'eau douce et marine les utilisent pour nourrir leurs animaux de compagnie.

Applications

La génétique

Les scientifiques étudient depuis des années les populations de daphnies et leurs séquences d'ADN répétées séquentiellement (microsatellites). Ces études ont servi de base à l'analyse de la migration et du flux génétique, grâce au polymorphisme enzymatique qui existe dans plusieurs des populations de ces crustacés.

D'autre part, les études de génétique moléculaire ont aidé les scientifiques à obtenir de nouvelles hypothèses sur les relations phylogénétiques qui existent entre les espèces de ce genre, comme leurs relations avec d'autres groupes taxonomiques de crustacés.

Tests biologiques

La manipulation et la culture relativement faciles de la daphnie dans des conditions de laboratoire permettent aux chercheurs de l'utiliser dans des essais biologiques. Ces essais biologiques, comme dans le cas des études de toxicité, servent à mesurer les niveaux de tolérance des organismes en présence de produits chimiques ou de contaminants.

Certaines études avec Daphnia ont permis d'évaluer les médicaments et certains aspects du changement climatique. Ils les ont même utilisés pour évaluer les effets des rayons ultraviolets sur les organismes vivants.

L'aquaculture

La daphnie est utilisée dans les fermes d'élevage pour nourrir les poissons et les crustacés. Ils servent également de nourriture dans les cultures d'amphibiens. Sa large utilisation est due à sa teneur élevée en protéines, à ses installations de développement, de reproduction et de culture rapides.

Environnement

Les organismes du genre Daphnia sont des bio-indicateurs; sa présence dans les plans d'eau indique aux chercheurs certaines caractéristiques physiques, chimiques et biologiques du milieu étudié. Ils peuvent également fournir des informations sur d'éventuelles perturbations environnementales.

Références

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