Methods for selection of Daphnia resting eggs: the influence of manual decapsulation and sodium hypoclorite solution on hatching rates / Técnicas para seleção de ovos de resistência de Daphnia: influência do desencapsulamento manual e imersão em solução de hipoclorito nas taxas de eclosão

Cladocerans are able to produce resting eggs inside a protective resistant capsule, the ephippium, that difficults the visualization of the resting eggs, because of the dark pigmentation. Therefore, before hatching experiments, methods to verify viable resting eggs in ephippia must be considered. This study aimed to evaluate the number of eggs per ephippium of Daphnia from two tropical aquatic ecosystems and the efficiency of some methods for decapsulating resting eggs. To evaluate the influence of methods on hatching rates, three different conditions were tested: immersion in sodium hypochlorite, manually decapsulated resting eggs and intact ephippia. The immersion in hypochlorite solution could evaluate differences in numbers of resting eggs per ephippium between the ecosystems studied. The exposure to sodium hypochlorite at a concentration of 2% for 20 minutes was the most efficient method for visual evaluation and isolation of the resting eggs. Hatching rate experiments with resting eggs not isolated from ephippia were underestimated (11.1 ± 5.0%), showing the need of methods to quantify and isolate viable eggs. There were no differences between the hatching rate of resting eggs submitted to hypochlorite solution (47.2 ± 7.34%) and manually decapsulated (53.7 ± 13.24%). However, the immersion in hypochlorite was a more efficient technique, faster and not requiring manual ability.(AU)

Cladóceros são capazes de produzir ovos de resistência envoltos por uma cápsula protetora, o efípio, que dificulta a visualização do número de ovos, devido à pigmentação escura. Assim, antes da condução de experimentos de eclosão, métodos para determinar o número de ovos de resistência viáveis no interior do efípio devem ser utilizados. Este estudo teve como objetivo avaliar o número de ovos por efípio de Daphnia de dois ecossistemas aquáticos tropicais e a eficiência de alguns métodos de desencapsulamento de ovos de resistência. Para avaliar a influência dos métodos na taxa de eclosão foram testadas três condições: imersão em hipoclorito de sódio, ovos de resistência desencapsulados manualmente e efípios intactos. A imersão em solução de hipoclorito permitiu avaliar as diferenças no número de ovos de resistência por efípios entre os ecossistemas. A exposição ao hipoclorito de sódio a uma concentração de 2% durante 20 minutos foi o método mais eficiente para a avaliação visual e isolamento dos ovos de resistência. A taxa de eclosão de ovos não isolados de efípios foi subestimada (11,1 ± 5,0%), mostrando a necessidade de métodos para quantificação e isolamento dos ovos. Não foi verificada diferença de eclosão entre os ovos isolados a partir da imersão em solução de hipoclorito (47,2 ± 7,34%) e manualmente desencapsulados (53,7 ± 13,24%). Entretanto, a imersão em hipoclorito é uma técnica mais eficiente, pois além de mais rápida, não necessita de destreza manual.(AU)

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.(AU)

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.(AU)

Fluctuations of the population of Daphnia laevis Birge 1878: a six-year study in a tropical lake

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.

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.

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.