BIOINDICADOR– Daphnia s.p

Dentro del grupo de cladóceros, las especies del género Daphnia s.p son las más utilizadas como organismos de prueba o de referencia en pruebas de toxicidad. La amplia distribución geográfica, el importante papel que cumplen al interior de la comunidad zooplanctónica, la facilidad de cultivo en el laboratorio, la reproducción partenogenética (lo cual asegura una uniformidad de respuesta) y el corto ciclo de vida con la producción de un alto número de crías, han hecho de este grupo un ideal para la evaluación de toxicidad, de carácter universal.

Su tamaño varía entre 0,2 y 5,0 milímetros. Habitan en medios acuáticos desde charcos a ríos y se alimentan esencialmente de fitoplancton, pudiendo también ingerir microorganismos como protistas y bacterias, así como material orgánico particulado y disuelto.

3.3.1Daphnia magna

La Daphnia magna es la especie más grande en tamaño del género Daphnia s.p, con condiciones del ambiente muy diferentes a sus parientes. Las D. magna hembras llegan a medir una longitud máxima de 6 mm, lo que las diferencia en tamaño y color con los machos de su misma especie (longitud máxima de 2 mm) dado que estas, por su alimento algal, obtienen un color pardo y trasparente.

- Morfología. El tamaño de Daphnia s.p está estrechamente relacionado con la disponibilidad de alimento en el medio al igual que su color.Constan de un caparazón o bivalvo de quitina, que encierra al tronco, pero no a la cabeza y suele terminar posteriormente en una espina apical. La cabeza porta un sólo ojo nauplio mediano, también posee antenas frecuentemente largas y utilizadas en la natación. Además, presenta de cuatro a seis pares de apéndices troncales y el potsabdomen está girado ventralmente hacia delante. La mayoría de estos

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organismos son pálidos y transparentes y viven casi exclusivamente en agua dulce. Su corazón se ubica detrás del la espalda y su ritmo cardiaco es aproximadamente 128 bpm en condiciones normales. (Salazar, 2008)

Figura 4. Morfología y anatomía interna del género Daphnia s.p.

- Locomoción. En los adultos, la función trófica corresponde a los pereiópodos que generan una corriente de agua en sentido caudo-cefálico, la filtran y retiran los posos del filtrado que serán compactados con una secreción mucosa y posteriormente ingeridos.

- Visión. La visión de los individuos de este género, reside en un único ojo compuesto de color oscuro localizado en la región antero-medial del céfalon, siendo el resultado de la fusión de dos ojos de color rosado al principio del segundo estadio del desarrollo embrionario. Daphnia s.p presenta fototactismo positivo, detectando los cambios en la luminosidad del entorno a través del ojo compuesto.

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- Incubación. Entre el dorso del cuerpo y el caparazón, las hembras presentan la denominada cámara dorsal de incubación a la que se abren los orificios genitales. Cuando la reproducción es sexual, el macho introduce su postabdomen entre las valvas del caparazón de la hembra, y deposita el esperma en el interior de la cámara incubadora.

- Color.Las Daphnias s.p son de color transparente en el medio natural, pero en ambientes con escasez de oxígeno, adoptan un ligero tono rosado por la síntesis de hemoglobina para aumentar la eficacia en la captación del escaso oxígeno ambiental. El hecho de que sinteticen hemoglobina como respuesta a situaciones de escasez de oxígeno es señal de que la utilizan para la respiración. (Sánchez, 2006)

- Ciclo reproductor. En el ciclo reproductivo de las Daphnias s.p se distinguen dos tipos de reproducción, con alternancia de generaciones (Figura 5).

Partenogénesis. Cuando los recursos alimenticios son abundantes en el medio y la densidad poblacional es baja, las hembras producen huevos diploides que se desarrollan en la cámara dorsal de incubación. Si se alimentan correctamente, los

Dáphnidos pueden liberar hasta 65 neonatos o más en cada camada aunque, en

general, el tamaño medio de la camada es de 12 neonatos, pudiendo llegar a liberar hasta un número de camadas entre 17 y 20 a lo largo de toda su vida. El tamaño de la camada varía de acuerdo con el nivel de recursos disponibles en el medio y con la edad de la hembra. Generalmente el tamaño de la camada aumenta hasta alcanzar un máximo cerca de la quinta, después de la cual decrece, probablemente debido a la edad de la hembra. En condiciones de laboratorio, cada hembra puede generar entre 200 y 450 descendientes en toda su vida.

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Reproducción sexual. La aparición de machos en una población se asocia a la existencia de determinadas condiciones ambientales adversas tales como elevada densidad poblacional con el consiguiente acumulo de productos de excreción que terminan resultando tóxicos para la población, deficiencia de recursos alimenticios en el medio, bajo contenido en oxígeno o temperaturas extremas. Estas condiciones inducen la aparición de huevos de resistencia, fruto de la reproducción sexual. Los huevos fecundados son grandes y sólo se producen dos en cada puesta, uno de cada ovario.

Figura 5. Ciclo reproductor del género Daphnia s.p

Muchas especies se reproducen por partenogénesis y poseen machos enanos; en la mayoría de casos se ha comprobado que existen períodos ocasionales de

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reproducción sexual, sobre todo cuando hay superpoblación, carencia de alimento o temperaturas adversas, las hembras partenogenéticas producen machos.

- Condiciones del Cultivo. Los cultivos de D. magna pueden mantenerse en recipientes de uno, dos o tres litros, o cualquier otro sistema que resulte funcional. Con el fin de mantener condiciones óptimas para el crecimiento de los individuos, se recomienda una densidad poblacional no mayor de 12 individuos por litro; manteniéndolas en recipientes de 2 L de vidrio transparentes y deben permanecer tapados.

Los organismos se deben mantener en agua reconstituida con una dureza entre 160 y 180 mg CaCO3/L; con una temperatura de 21± 2 °C; con un pH que deberá oscilar entre 7,6 y 8,0; una concentración de oxígeno la cual debe estar por encima de 6 mg/L; un fotoperiodo aproximado de 16 h luz/8 h oscuridad y una intensidad lumínica de alrededor de 800 lux.

Diariamente se deben retirar las exubias (mudas) y los restos que se encuentren en el fondo de los recipientes. Cada semana se cambia el agua de los acuarios, los cuales deben lavarse con una esponja o un paño de tela, enjuagar varias veces con agua desionizada. No se deben emplear jabón ni otros detergentes.

De igual manera, a diario se deben retirar los neonatos con un ayuda de una pipeta Pasteur, con una abertura lo suficientemente ancha como para no ocasionar daños a los neonatos en caso de necesitarlos para posteriores pruebas de toxicidad.

- Limpieza y Mantenimiento. Los ciclos para el mantenimiento del cultivo permiten obtener un cultivo de organismos en etapas óptimas de reproducción. Por ello se recomienda mantener lotes de individuos separados por edad, desde 0-1 semana hasta cuatro o cinco semanas de la siguiente forma:

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Figura 6. Cultivo de organismos-ciclo de renovación.

Se recomienda desechar los organismos mayores a cuatro o cinco semanas, reemplazarlos e iniciar un nuevo cultivo con los neonatos colectados ese día. Cuando se van a realizar pruebas, el día previo se extraen los neonatos presentes en el cultivo para de esa forma garantizar que los neonatos encontrados al día siguiente tengan menos de 24 h de nacidos.

- Alimentación. Para la alimentación de los cultivos se pueden emplear suspensiones de diferentes especies de algas (Selenastrum capricornutum,

Ankistrodesmus falcatus Chlorella s.p Scenedesmus sp., etcétera), donde en

laboratorio se obtienen por el medio Bristol.Un exceso de alimento en las peceras pueden propiciar enfermedades en el cultivo como: malformaciones en la espalda o la apariencia de una cola quemada. (Díaz, Pica y Ronco, 2004)

3.3.2 Importancia Ambiental

Los ensayos de toxicidad con Daphnia magna permiten determinar la letalidad potencial de sustancias químicas puras, aguas residuales domésticas e

Inicio de partos Madurez sexual

0-24 h 1 semana 2 semanas 3 semanas 4 semanas

Neonatos

Hembras que se descartan Ciclo de reproducción

Renovación del cultivo Pruebas de sensibilidad