Seasonal dynamics of Daphnia laevis Birge, 1878 ephippia in a tropical lake with a description of a new methodology for in situ evaluation / Dinâmica sazonal de efípios de Daphnia laevis Birge 1878 em um lago tropical com a descrição de uma nova metodologia para avaliação in situ

The effect of dormancy in zooplankton populations is still unknown, largely because of the lack of methods to estimate hatching and production of the dormant stages. This study aimed to compare the production and hatching rates of ephippia of Daphnia laevis between thermal stratification and mixing periods in Jacaré Lake (Middle Rio Doce, Minas Gerais, Brazil). For this, we collected ephippia on the sediment with core sampler and we created a device called the “Ephippial Collector”. There was a significant difference in ephippia hatching in situ between stratification and mixing periods (Pearson's Chi-squared test p <0.001), being higher in the second one. Significant differences in the hatching rates between periods was observed in the laboratory only for ephippia collected with Ephippial Collectors (Pearson's Chi-squared test p <0.001), being higher during the mixing period (∼8%). The core sample allows the collection of a certain fraction of the sediment that may contain a mixture of ephippia produced in different periods, i.e., may contain old and not viable ephippia, which masks the hatching rate. Thus, seasonality in hatching rates of ephippia was reported only by Ephippial Collectors. The higher hatching rate observed during the mixing period in the lake suggests that individuals hatched from ephippia may contribute to the increase in the population of D. laevis in the water column at this time.

O efeito de dormência nas populações zooplanctônicas é ainda desconhecido, em grande parte devido à falta de metodologias para estimar a produção e eclosão de formas dormentes. Esse trabalho teve como objetivo comparar as taxas de produção e eclosão de efípios de Daphnia laevis entre períodos de estratificação térmica e de mistura na lagoa Jacaré (Médio Rio Doce, Minas Gerais, Brasil). Para isso, foi coletado efípios no sedimento com amostrador “corer” e foi criado um aparato denominado “Coletor de Efípios”. Houve diferença significativa na eclosão de efípios in situ entre período de estratificação térmica e de mistura (Pearson's Chi-squared test p<0.001), sendo maior no segundo. Diferenças significativas nas taxas de eclosão em laboratório entre os períodos foram observadas somente para os efípios coletados com os Coletores de Efípios (Pearson's Chi-squared test p<0.001), sendo maiores durante período de mistura (∼8%). O amostrador “corer” permite a coleta de determinada fração do sedimento que pode conter uma mistura de efípios produzidos em períodos distintos, ou seja, pode conter efípios antigos e não mais viáveis, o que mascara a taxa de eclosão. Dessa forma, a sazonalidade nas taxas de eclosão dos efípios foi constatada apenas pelos Coletores de Efípios. A maior taxa de eclosão observada em período de mistura do lago sugere que os indivíduos eclodidos dos efípios podem contribuir para o aumento da população de D. laevis na coluna de água nesta época.

Fluctuations of the population of Daphnia laevis Birge 1878: a six-year study in a tropical lake / Flutuações da população de Daphnia laevis Birge 1878: seis anos de estudo em um lago tropical

The fluctuation of the population of Daphnia laevis in Lake Jacaré (Middle River Doce, Minas Gerais) was monitored monthly (at one point in the limnetic region) for six years (2002-2007) as part of the Program of Long-Term Ecological Research (LTER/UFMG). The following parameters were also monitored: water temperature, pH, electrical conductivity, dissolved oxygen, chlorophyll a, total phosphorus, phosphate, total nitrogen, nitrate, nitrite, ammonia, and densities of Chaoborus and ephippia of Daphnia laevis in the sediment. A seasonal pattern was observed in the fluctuation of D. laevis, with higher densities recorded during periods of circulation (May-August). A significant correlation was found between the density of D. laevis and temperature (r = -0.47, p = 0.0001), chlorophyll-a (r = -0.32, p = 0.016) and indicators of the lake's trophic status (total phosphorus, r = 0.32, p = 0.007 and trophic state, r = 0.36, p = 0.003), as well as Chaoborus density (r = 0.43 and p = 0.002). These results indicate that changes in the physical and chemical characteristics of the water related with stratification and circulation of the lake may have a direct (temperature, total phosphorous) or an indirect (food availability, presence of predators, ephippia eclosion) influence on the fluctuation of the D. laevis population.

A flutuação da população de Daphnia laevis na Lagoa Jacaré (Médio Rio Doce, Minas Gerais) foi monitorada mensalmente, em um ponto na região limnética, por seis anos (2002 a 2007), como parte do Programa de Pesquisas Ecológicas de Longa Duração (PELD/UFMG). Os seguintes parâmetros foram monitorados: temperatura da água, pH, condutividade elétrica, oxigênio dissolvido, clorofila-a , fósforo total, fosfato, nitrogênio total, nitrato, nitrito, amônia e densidades de Chaoborus e de efípios de Daphnia laevis no sedimento. Um padrão sazonal foi observado na flutuação de D. laevis, com maiores densidades registradas durante períodos de circulação (maio a agosto). Correlações significativas foram observadas entre a densidade de D. laevis e a temperatura (r = -0.47, p = 0.0001) e a clorofila-a (r = -0.32, p = 0.016), e indicadores do estado trófico do lago (fósforo total, r = 0.32, p = 0.007 e estado trófico, r = 0.36, p = 0.003), além de densidade de Chaoborus (r = 0.43, p = 0.002). Esses resultados indicam que mudanças nas características físicas e químicas da água relacionadas com os periodos de estratificação e circulação do lago podem influenciar diretamente (temperatura, fósforo total) ou indiretamente (disponibilidade de alimento, presença de predadores, eclosão de efípios) a flutuação da população de D. laevis.

Descripción histológica de la cámara incubatriz de moina hutchinsoni (Brem, 1937) / Histological description of the brood-chamber of moina hutchinsoni (Brem, 1937)

Los cladóceros son partenogenéticos por lo que la mayor parte del año, las poblaciones consisten enteramente de hembras que se reproducen asexualmente, en ellas el ovario se comunica por medio de un oviducto, con la cámara incubatriz, la cual se localiza en el margen interno posterior del caparazón, cerca del corazón y antes del intestino. Los huevos provenientes de los oviductos se depositan en la cámara y se incuban hasta terminar el desarrollo embrionario. Se considera que Moina presenta un desarrollo postembrionario directo, porque los organismos juveniles o neonatos, salen completamente formados e independientes durante la muda. En la reproducción asexual la cámara contiene a las diferentes etapas del desarrollo embrionario llamadas; ovocito, huevo y embrión. En la etapa sexual o gamogenética la cámara contiene un efipio con dos huevos. La cámara incubatriz histológicamente esta conformada por un epitelio plano simple, que descansa sobre una membrana basal evidente, la cual se continúa con el tejido conjuntivo laxo, después del cual se encuentra el caparazón. En el interior de la cámara se identificaron los ovocitos, huevos y algunas etapas del desarrollo embrionario, en cortes semifinos y finos por microscopia óptica y de transmisión, respectivamente.

Cladocerans are parthenogenetic during the greater part of the year. Populations consist entirely of females that reproduce asexually; in these females the ovary communicates through an oviduct with the brood chamber which is located at the rear inner shell border, near the heart and before the intestine. The eggs originating from the oviducts are deposited in the brood chamber and are incubated until the end of embryonic development. Moina is considered post embryonic development because juvenile or neonate organisms emerge fully formed and independent during moulting. In asexual reproduction the brood chamber contains the various stages of embryonic development denominated, oocyte, egg and embryo. At this stage the sexual gamogenetic contains an ephippium with two eggs. The brood chamber is formed histologically by a simple, plane epithelium that rests on a clear basal membrane continuous with the loose connective tissue, after which the shell can be located. Inside the brood chamber oocytes, eggs and some stages of embryonic development are identified, as well as fine semi optical and transmission microscopy cuts respectively.

The effect of abiotic factors on the hatching of Moina micrura Kurz, 1874 (Crustacea: Cladocera) ephippial eggs

The roles of some abiotic factors in controlling the hatching rates of Moina micrura ephippial eggs were investigated. Determination of optimum hatching conditions would be important in developing the use of this species as a food for fish larvae in aquaculture. Ephippia were exposed to different treatments in the laboratory, and monitored for hatching over a period of seven days. Optimum hatching conditions were: pH 5-9, temperature 25ºC, photoperiod eight or more hours light per day and light intensity equal to or greater than 850 lux. Differences in water ionic concentrations (from deionized water to 880 mg.L FONT FACE=Symbol>- /FONT>1 of selected salts) had no effect.

Foram investigados os efeitos de alguns fatores abióticos na taxa de eclosão dos ovos efipiais de Moina micrura. O conhecimento das melhores condições para a eclosão desses ovos pode ser importante na utilização dessa espécie para a aqüicultura, como alimento para larvas de peixes. Os efípios foram expostos a diferentes experimentos em laboratório por um período de sete dias. As melhores condições de eclosão foram: pH de 5 a 9, temperatura de 25ºC, fotoperíodo de oito ou mais horas de luz e intensidade luminosa igual ou maior que 850 lux. Diferentes concentrações de íons na água (de água deionizada e até 880 mg.L FONT FACE=Symbol>- /FONT>1 de sais selecionados) não influenciaram a eclosão.