Daphnie

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Daphnie
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 Une daphnie Daphnia magna femelle
Une daphnie Daphnia magna femelle
Classification
Règne Animalia
Embranchement Arthropoda
Sous-embr. Crustacea
Classe Branchiopoda
Sous-classe Phyllopoda
Ordre Diplostraca
Sous-ordre Cladocera
Infra-ordre Anomopoda
Famille Daphniidae
Genre
Daphnia
M√ľller, 1785
Espèces de rang inférieur
  • sous-genre Daphnia
    • D. ambigua
    • D. arenata
    • D. catawba
    • D. cheraphila
    • D. latispina
    • D. melanica
    • D. middendorffiana
    • D. minnehaha
    • D. neo-obtusa
    • D. obtusa
    • D. oregonensis
    • D. parvula
    • D. pileata
    • D. prolata
    • D. pulex
    • D. pulicaria
    • D. retrocurva
    • D. tenebrosa
    • D. villosa
  • sous-genre Hyalodaphnia
    • D. curvirostris
    • D. dentifera
    • D. dubia
    • D. laevis
    • D. longiremis
    • D. mendotae
    • D. thorata
    • D. umbra
  • sous-genre Ctenodaphnia
    • D. brooksi
    • D. ephemeralis
    • D. exilis
    • D. lumholtzi
    • D. magna
    • D. salina
    • D. similis

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Les daphnies sont des petits crustac√©s zooplanctoniques mesurant de un √† cinq millim√®tres, de la famille du genre Daphnia phyllopodes cladoc√®res. Elles vivent dans les eaux douces et stagnantes, quelques esp√®ces supportant des conditions l√©g√®rement saum√Ętres.

Leur nom populaire de ¬ę puce d'eau ¬Ľ donne une bonne id√©e de leur taille, de leur forme et de leur fa√ßon d‚Äô√©voluer dans l‚Äôeau.

Elles sont utilisées par les aquariophiles comme aliment pour poissons, mais aussi pour nettoyer l'eau. Les toxicologues les utilisent aussi pour détecter la présence de certains toxiques dans l'eau.

Sommaire

Description

Elles poss√®dent :

  • un corps transparent, trapu et en forme de goutte d'eau asym√©trique, prot√©g√© par une carapace translucide ;
  • de grandes antennes plumeuses, utilis√©es pour la nage ;
  • un seul Ňďil (en r√©alit√© constitu√© de deux yeux r√©unis) ;
  • cinq minuscules paires de pattes reli√©es au thorax.

Leur couleur varie selon l'esp√®ce et l'environnement ; de rouge√Ętre √† vert, en passant par diff√©rentes nuances de bleut√© ou jaun√Ętre. Les individus rouge√Ętres (teinte ros√©e en g√©n√©ral) ont une lymphe qui contient de l'h√©moglobine qui les rend plus adapt√© aux faibles taux d'oxyg√®ne, voire - temporairement au moins - √† des conditions d' hypoxie s√©v√®re (~0.2 mg d'oxyg√®ne par litre)[1].

Le nombre de g√®nes dans le g√©nome une puce d'eau est de 31 000 contre 23 000 dans le g√©nome d'un humain.

Habitat

Les daphnies vivent dans les points d‚Äôeau douce stagnante (√©tangs, lacs, mares plut√īt en milieu forestier ou bois√©, en pr√©sence de feuilles mortes sur le fond). Plusieurs centaines d'esp√®ce de daphnies ont colonis√© de nombreux types de milieux. Elles cohabitent souvent avec les cyclops et divers cop√©podes et des larves de chironomid√©s qui avec elles constituent l'essentiel du zooplancton des eaux douces temp√©r√©es.

Quelques esp√®ces supportent des eaux l√©g√®rement saum√Ętres. Par exemple, Moina macrocopa peut d√©velopper des populations viables dans une salinit√© sup√©rieur √† 4 pour mille[2].

Importance dans la niche écologique

Les daphnies jouent un r√īle majeur dans le cycle des nitrates et phosphates dans l'eau, et donc en termes d'¬ę auto√©puration ¬Ľ des eaux stagnantes. Elles sont aussi un r√©gulateur efficace du phytoplancton, tant que les nutriments ne sont pas trop excessivement pr√©sents. Elles sont une source d'alimentation importante pour de nombreuses esp√®ces aquatiques et semi-aquatiques.

Les daphnies montent et descendent dans la colonne d'eau de mani√®re rythmique en fonction de la luminosit√© et des cycles nycth√©m√©raux ; en l'absence de poissons et de mouvements de convection, notamment dans les mares foresti√®res et de vall√©es peu expos√©es au vent ; par le mouvement constant de leurs antennes natatoires et par les microturbulences qu'elles engendrent ainsi dans la colonne d'eau, elles contribuent :

  • √† la dispersion du phytoplancton et d'autres microorganismes,
  • au m√©lange des gradients thermiques,
  • au m√©lange des couches plus ou moins oxyg√©n√©es (le taux d'oxyg√®ne dissous varie notamment avec la temp√©rature),
  • au m√©lange des couches de salinit√© ou densit√© diff√©rente), ce qui diminue le risque de pr√©sence d'eaux mortes induites par des ph√©nom√®nes d'anoxie ou de temp√©rature trop √©lev√©e.

Les grands cladoc√®res contribuent aux √©quilibres √©cologiques :

  • comme source de nourriture (particuli√®rement riche en prot√©ines) pour de nombreuses esp√®ces ;
  • en filtrant l'eau pour se nourrir et en assurant ainsi un contr√īle des populations phytoplanctoniques et de diverses cili√©s (param√©cies) et bact√©ries, de l'eau. Ces organismes entretiennent la clart√© des mares et des zones humides eutrophes ou m√©sotrophes o√Ļ elles sont pr√©sentes, permettant une meilleure p√©n√©tration de la lumi√®re dans les couches profondes de la colonne d'eau. Daphnia magna peut par exemple filtrer et manger plusieurs milliers de petites algues vertes par heure[3], ce qui correspond √† une filtration atteignant 80 ml par 24 heures, soit une capacit√© de filtration pour 20 individus de 1 litre d'eau en 24 heures ;
  • en permettant - gr√Ęce √† cette limpidit√© de l'eau - une d√©sinfection accrue par les rayons UV solaires.
  • en limitant les pullulations d'algues filamenteuses de surface (tant que les nitrates et phosphates ne sont pas trop surabondants).

Dans les eaux stagnantes et tr√®s poissonneuses (ex : mares empoisonn√©es pour une pisciculture de rente ou p√™che de loisirs), les cladoc√®res r√©gressent au profit des cop√©podes qui avec les rotif√®res ne peuvent efficacement r√©guler les populations de phytoplancton, ce qui entraine une augmentation de la turbidit√© de l'eau, et d'√©ventuels d√©s√©quilibres.

Les daphnies ne supportent pas les eaux très acides et/ou très peu minéralisées.

Alimentation

Les daphnies filtrent l'eau et capturent de minuscules organismes planctoniques à l'aide d'un filtre de maille inférieure au micromètre, placé en entrée de leur système digestif (système similaire au fanon des baleines)

Locomotion et déplacements

La daphnie se d√©place en battant simultan√©ment des deux antennes. Sa nage saccad√©e lui a valu le surnom de ¬ę puce d‚Äôeau ¬Ľ.

Les nuages de daphnies donnent l'impression d'un comportement natatoire aléatoire, mais ces populations effectuent de lentes migrations horizontales et verticales (nycthémérales) qui semblent guidées par l'éclairement, les cycles jour/nuit et lunaires, la température, la salinité de l'eau, et des phénomènes discrets de convection de l'eau.

Comme pour d'autres invert√©br√©s aquatiques, un √©clairement correspondant √† la moiti√© de celui de la pleine lune (moins de 0,1 lux) suffit √† influencer la migration verticale nycth√©m√©rale. La pollution lumineuse pourrait donc aussi perturber cette esp√®ce, avec des cons√©quences √©cologiques potentiellement graves telles que le d√©veloppement d'algues de surface susceptibles d'appauvrir et d√©grader les zones humides o√Ļ les daphnies seraient ainsi perturb√©es[4].

Cyclomorphose

Les daphnies connaissent comme tous les crustacés des mues périodiques. Mais elles sont aussi des polymorphes saisonnières (elles changent de forme selon la saison). Pour cette raison, seules les grandes femelles permettent d'identifier avec certitude une espèce.

Cette cyclomorphose est contr√īl√©e par plusieurs facteurs (temp√©rature, turbulence, turbidit√© et salinit√© du milieu).

Reproduction

Les points noirs sont les Ňďufs produits en mode asexu√© (parth√©nogen√®se) par Daphnia magna
éphippie et larve issues de reproduction sexuée

La daphnie conna√ģt deux modes de reproduction (sexu√©e et asexu√©e) :

  • reproduction asexu√©e : ce mode pr√©vaut quand les conditions de vie sont optimales. Les femelles, sans f√©condation, produisent par parth√©nogen√®se, environ de trois √† cinquante Ňďufs par semaine, qui vont √©clore dans une ¬ę poche incubatrice ¬Ľ. Ces Ňďufs ne donneront naissance qu'√† des femelles.
  • reproduction sexu√©e : quand les conditions de vie deviennent d√©favorables (froid, manque de proies, stress, forte densit√© de population, anoxie, dystrophisation..), les daphnies donnent naissance √† une g√©n√©ration compos√©e de m√Ęles et de femelles. Apr√®s f√©condation, deux Ňďufs (dits ¬ę de r√©sistance ¬Ľ , ¬ę de dur√©e ¬Ľ ou ¬ę de survie ¬Ľ, ou ¬ę √©phippie ¬Ľ ou ¬ę ephippium ¬Ľ, comparables aux cystes d'Artemia salina) sont produits.

Photos des deux modes de reproduction de la daphnie

Les Ňďufs

Les Ňďufs vrais ou ¬ę √©phippies ¬Ľ sont ceux qui sont issu de la reproduction sexu√©e. ils sont produit en quantit√© bien moindre qu'en mode de reproduction parth√©nog√©n√©tique, mais ils sont tr√®s r√©sistants. Ils r√©sistent au gel (pour certaines esp√®ces uniquement), √† une certaine pression d'√©crasement et de friction, ainsi qu'√† la dessiccation. Prot√©g√©s par leur membrane, ces Ňďufs attendront les conditions favorables pour √©clore ; chaque paire de ces Ňďufs donnera naissance √† deux femelles qui engendreront une nouvelle descendance, uniquement compos√©e de femelles tant que les conditions du milieu seront optimales pour l'esp√®ce.

Transportés par les oiseaux, sous les pattes d'animaux ou via les inondations, ces éphippies sont des propagules de colonisation ou de recolonisation de mares et zones humides, entretenant les échanges et la diversité génétique au sein d'une métapopulation.

L'Ňďuf (√©phippie) √©clot (√©ventuellement apr√®s r√©hydratation) si l'eau est suffisamment oxyg√©n√©e et √† une temp√©rature suffisante (conditions variant selon l'esp√®ce concern√©e).

√Čtat des populations, statut, menaces

Bien que très résistantes, les daphnies régressent localement (ou disparaissent) face à certaines formes de pollution (pesticides et insecticides en particulier).

Les nitrates et phosphates quand ils sont cause de dystrophisation peuvent aussi conduire, provisoirement au moins à une raréfaction ou disparition des daphnies.

Les daphnies pourraient - dans une certaine mesure - être sensibles à la pollution lumineuse.

L'√©clairement d'un plan d'eau, m√™me √† de faibles intensit√©s lumineuses (inf√©rieures √† 0,1 lux, soit l'√©quivalent de 50 % de la lumi√®re renvoy√©e par une pleine lune) suffit en effet √† affecter le d√©placement vertical du zooplancton dans la colonne d'eau. Or cette migration biquotidienne est fonctionnellement importante pour l'esp√®ce et pour l'√©cosyst√®me, avec de possibles cons√©quences secondaires, dont

  • d√©veloppement de blooms phytoplanctoniques, √©ventuellement toxiques,
  • apparition d'algues en surface qui bloquent le rayonnement solaire, et peuvent d√©grader le milieu (dystrophisation, moindre d√©sinfection naturelle de l'eau par les UV, etc.)[5],
  • perte de biodiversit√© et recul d'esp√®ces d√©pendant des daphnies pour leur nourriture (larves de tritons par exemple).

Les daphnies pourraient aussi être affectées par des perturbateurs endocriniens. En bioaccumulant certains toxiques, elles peuvent contribuer à la concentration de certains toxiques dans les chaines alimentaires.

L'√©tat des populations des diverses esp√®ces ne semble pas avoir fait l'objet d'un suivi permettant d'√©valuer une √©ventuelle menace de disparition pour les esp√®ces les plus rares de daphnies. De plus, la r√©sistance de leurs Ňďufs et une bonne capacit√© √† recoloniser des milieux isol√©s semblent conf√©rer une certaines r√©silience aux m√©tapopulations de daphnies.

Usages

Pour leur richesse en prot√©ines et en acides amin√©s (dont arginine (10,92 %)[6]), les daphnies sont utilis√©s (vivantes ou lyophilis√©es) par les aquariophiles comme nourriture pour les poissons d'aquariums, car r√©put√©es faciliter leur digestion[r√©f. n√©cessaire] (surtout pour les poissons rouges).

Les daphnies sont attir√©es par la lumi√®re ; faire de l'ombre avec sa main au-dessus de l'eau les fait fuir et une lampe de poche la nuit les attire. Sensibles √† de faibles intensit√©s lumineuses, elles font partie des esp√®ces perturb√©es par la pollution lumineuse.

Utilisation scientifique

La daphnie est aussi un bioindicateur.

En toxicologie de l'environnement ‚ÄĒ ou √©cotoxicologie ‚ÄĒ elle est couramment utilis√©e pour √©tudier la qualit√© de l'eau et sa capacit√© √† permettre la survie du zooplancton.

La Daphnia pulex est le premier crustac√© au g√©nome s√©quenc√© : il compte 31 000 g√®nes contre 23 000 pour l'homme[7], ce qui fait de cette puce d'eau un organisme mod√®le pour la g√©nomique comparative et environnementale[8].

Notes

  1. ‚ÜĎ ¬ę Effect of oxygen concentration on metabolism and locomotory activity of Moina micrura (Cladocera) cultured under hypo- and normoxia ¬Ľ, Revue ¬ę Marine Biology ¬Ľ, √Čditeur : Springer Berlin / Heidelberg ISSN:025-3162 (Print) 1432-1793 (Online), Volume 141, N¬į1 / juillet 2002, DOI:10.1007/s00227-002-0805-x, p 145 √† 151
  2. ‚ÜĎ Ivleva, 1969
  3. ‚ÜĎ J . Sevrin-Reyssac et F. Delsalle
  4. ‚ÜĎ Travis Longcore et Catherine Rich, ¬ę Ecological light pollution ¬Ľ, revue Frontiers in Ecology and the Environment 2 : 191 - 198 (www.frontiersinecology.org), cit√©s par Marc Th√©ry (CNRS)
  5. ‚ÜĎ Voir synth√®se de Marc Th√©ry (CNRS), ou article ¬ę Ecological light pollution ¬Ľ, de Travis Longcore et Catherine Rich dans la revue Frontiers in Ecology and the Environment 2 : 191 - 198
  6. ‚ÜĎ Shawn Coyle et al.,"A Preliminary Evaluation of Naturally Occurring Organisms, Distillery By-Products, and Prepared Diets as Food for Juvenile Freshwater Prawn Macrobrachium rosenbergii", 1996, P57 √† 66, DOI: 10.1300/J028v06n02_05, Journal of Applied Aquaculture, Volume: 6 Issue: 2, ISSN: 1045-4438 Pub Date: 7/18/1996
  7. ‚ÜĎ (en) John Kenneth Colbourne et coll, ¬ę The Ecoresponsive Genome of Daphnia pulex ¬Ľ, dans Science, 4 f√©vrier 2011 
  8. ‚ÜĎ (en)Daphnia genomics Consortium Collaboration Wiki

Bibliographie

  • Anderson, B. and J. Jenkins. 1942. A Time study of Events in the Life Span of Daphnia magna. The Biol. Bull, 83 (1): 260‚Äď272.
  • Hebert, P. 1978. The Population Biology of Daphnia. Biol. Rev. 53: 387‚Äď426
  • Reartes, J. 1983. Empleo de salvado de arroz y agua de porquerizas en cultivos masivos de Daphnia magna Straus. Mem. Asoc. Latinoam. Acuicult., 5 (2): 361‚Äď367.
  • Taub, F. and A. Dollar. 1968. The nutritional inadequacy of Chlorella and Chlamydomonas as food for Daphnia pulex. Limnol. Oceanogr., 13 (4): 607‚Äď617.
  • Tappa, D. 1965. The dynamics of the association of six limnetic species of Daphnia in Azicoos lake, Main. Ecol. Monogr., 35: 395‚Äď423
  • Tezuka, Y. 1974. An experimental study on the food chain among bacteria, Paramecium y Daphnia. Int. Revue ges. Hydrobiol., 59 (1) 31‚Äď37. Ventura, R. and E. Enderez. 1980. Preliminary studies on Moina sp. production in freshwater tanks. Aquaculture, 21: 93‚Äď96.

Voir aussi

Articles connexes

Liens externes


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