Skip to main content
Download PDF
  • Crustacea
  • Published:

Factors inducing fertility in aseptic Crustacea

Faktoren, die Fertilität bei keimfrei gezüchteten Crustaceen induzieren

Helgoländer wissenschaftliche Meeresuntersuchungen volume 20, pages 443–454 (1970)Cite this article

Kurzfassung

Nur die kontinuierliche Kultivierung eines Organismus gewährt Sicherheit, daß alle ernährungsphysiologischen und kulturtechnischen Erfordernisse erfüllt worden sind. Keimfreie Zuchten von Insekten und Krebsen zeigen, daß die Voraussetzungen für eine uneingeschränkte Fertilität komplexer sind als für die Produktion einer oder mehrerer sukzessiv aufeinanderfolgender Generationen. Ähnliche Ergebnisse sind mit aseptisch gehaltenenArtemia salina, Daphnia magna undTigriopus japonicus erhalten worden. Die Schlußfolgerungen sind daher möglicherweise auch auf weitere Arten ausdehnbar. Nur in seltenen Fällen vermag eine Algenart alle ernährungsphysiologischen Erfordernisse des zu züchtenden Tieres zu erfüllen; oft werden zwei oder mehrere Algenarten benötigt. Jedoch selbst in diesen Fällen versiegt die Fertilität häufig nach einigen wenigen aseptischen Generationen. BeiT. japonicus kompensierte der Zusatz von Vitaminen die ernährungsphysiologische Unzulänglichkeit von 2 Futteralgen. Zugabe von einigen Milligramm Hefe und Leberextrakt zu dem Kulturmedium, in dem Algen und Krebse gehalten wurden, restaurierte die Fertilität vonA. salina (die durch osmotischen Stress geschwächt waren) und gestattete eine kontinuierliche Kultur vonD. magna in synthetischen Mineralmedien. Offensichtlich beeinflussen die organischen Anreicherungen nicht direkt die Ernährung vonD. magna, sondern vielmehr den ernährungsphysiologischen Wert, welchen die Algen fürD. magna besitzen. Qualität und Quantität der organischen Substanz in natürlichen Gewässern sind daher möglicherweise von Bedeutung für die Fertilität von Crustaceen. Die ernährungsphysiologischen Ansprüche vonA. salina, D. magna undMoina macrocopa, welche aseptisch in künstlichen Medien kultiviert werden, sind sehr ähnlich. Alle Arten beanspruchen Cholesterin, Thiamin, Biotin, Phyridoxin und Nicotin-, Fol- und Pantothensäure zur Produktion von Adulti; es werden jedoch höchstens 1 oder 2 Generationen bei geringer Fruchtbarkeit erreicht. 6 Generationen vonD. magna und 50 Generationen vonM. macrocopa wurden erhalten, nachdem Eidotter und die Vitamine E und D zugesetzt worden waren; Carotin war inaktiv. Fettlösliche Wirkstoffe spielen sicher eine Rolle. Ihre Identifikation wird gegenwärtig betrieben.

Summary

1. Fertility stops after a few aseptic generations in cultures ofArtemia salina, Tigriopus japonicus andDaphnia magna fed algae.

2. Fertility was restored in amphigonic and parthenogeneticArtemia salina subjected to low-salinity stress by addition of milligram concentrations of yeast and liver extract.

3. Fertility ofTigriopus japonicus andDaphnia magna was restored by addition of vitamin mixtures to the algae/crustacean medium.

4. The vitamins act directly on the algae by increasing their nutritional value for the crustaceans cultivated.

5. Continuous aseptic culture ofMoina macrocopa was obtained in an artifical medium enriched with egg yolk and vitamins E and D. Such a medium supports only 5 to 6 generations ofDaphnia magna.

6. Lipid factors seem essential for sustained fertility inMoina macrocopa andDaphnia magna.

7. Some suggestions are made for improving partially gnotobiotic cultures of filter-feeders.

Literature cited

  • Burkholder, P. R. 1963. Some nutritional relationship among microbes of sea sediments and waters.In: Symposium on marine microbiology. Ed. by C. H. Oppenheimer, Thomas, Springfield, Illinois, 133–150.

    Google Scholar 

  • Burns, C. W., 1968. The relationship between body size of filter-feedingCladocera and the maximum size of particle ingested.Limnol. Oceanogr. 13, 675–678.

    Google Scholar 

  • Corkett, C. J., 1968. La reproduction en laboratoire des copépodes marinsAcartia clausi Giesbrecht etIdya furcata (Baird).Pelagos 10, 77–90.

    Google Scholar 

  • D'Agostino, A. S. &Provasoli, L., 1968. Effects of salinity and nutrients on mono- and diaxenic cultures of two strains ofArtemia salina.Biol. Bull. mar. biol. Lab., Woods Hole 134, 1–14.

    Google Scholar 

  • Davis, G. R. F., 1966. Growth and development of prairie grain wormCtenicera destructor Brown (Coleoptera: Elateridae), on synthetic diets.Can. J. Zool. 44, 995–1001.

    Google Scholar 

  • Dehn, M. v., 1955. Die Geschlechtsbestimmung der Daphniden. Die Bedeutung der Fettstoffe untersucht anMoina rectirostris L.Zool. Jb. Abt. allg. Zool. Physiol. Tiere. 65, 334–356.

    Google Scholar 

  • Dewey, J. E. &Parker, B. L., 1964. Mass rearing ofDaphnia magna for insecticide bioassay.J. econ. Ent. 57, 821–825.

    Google Scholar 

  • Droop, M. R., 1966. The role of algae in the nutrition ofHeteramoeba clara Droop, with notes onOxyrrhis marina Dujardin andPhilodina roseola Ehrenberg.In: Some contemporary studies in marine science. Ed. by H. Barnes. Allen & Unwin, London, 269–282.

    Google Scholar 

  • Easley, L. W., 1969. Modification of protein synthesis by vitamin B12 in the marine algal flagellateNeochloris pseudoalveolaris.J. Protozool. 16, 286–289.

    Google Scholar 

  • Ford, J. E. &Goulden, J. D. S., 1959. The influence of vitamin B12 on growth rate and cell compositions of the flagellateOchromonas malhamensis.J. gen. Microbiol. 20, 267–270.

    Google Scholar 

  • Gibor, A., 1956. Some ecological relationship between phyto- and zooplankton.Biol. Bull. mar. biol. Lab., Woods Hole 111, 230–234.

    Google Scholar 

  • Gilbert, J. J. &Thompson, G. A., 1968. Alpha tocopherol control of polymorphism in the rotiferAsplanchna.Science, N.Y. 159, 734–736.

    Google Scholar 

  • Guillard, R. R. L. &Ryther, J. H., 1962. Studies on marine planktonic diatoms. I.Cyclotella nana Hustedt andDetonula confervacea (Cleve) Gran.Can. J. Microbiol. 8, 220–239.

    Google Scholar 

  • House, H. L., 1966. Effects of vitamins E and A on growth and development and the necessity of vitamin E for reproduction in the parasitoidAgria affinis (Fallen) (Diptera, Sarcophagidae).J. Insect Physiol. 12, 409–417.

    Google Scholar 

  • Imai, T., Hatanaka, M., Sato, R., Sakai, S. &Yuki, R., 1950. Artificial breeding of oysters in tanks.Tohoku J. agric. 1, 69–86.

    Google Scholar 

  • Lefèvre, M., 1942. L'utilization des algues d'eau douce par les Cladocères.Bull. biol. Fr. Belg. 76, 250–276.

    Google Scholar 

  • McMahon, J. W. &Rigler, F. H., 1963. Mechanisms regulating the feeding rate ofDaphnia magna Straus.Can. J. Zool. 41, 321–332.

    Google Scholar 

  • Marshall, S. M. &Orr, A. P., 1955. On the biology ofCalanus finmarchicus. VIII. Food uptake, assimilation and excretion in adult and stageV Calanus.J. mar. biol. Ass. U. K. 34, 495–530.

    Google Scholar 

  • Moyse, J., 1963. A comparison of the value of various flagellates and diatoms as food for barnacle larvae.J. Cons. int. Explor. Mer. 28, 175–187.

    Google Scholar 

  • Needler, A. B., 1949. Paralytic shellfish poisoning andGonyaulax tamarensis.J. Fish. Res. Bd Can. 7, 490–504.

    Google Scholar 

  • Parsons, T. R., Stephens, K. &Strickland, J. D. H., 1961. On the chemical composition of eleven species of marine phytoplankters.J. Fish. Res. Bd Can. 18, 1001–1016.

    Google Scholar 

  • Provasoli, L., 1968. Media and prospects for the cultivation of marine algae.In: Cultures and collections of algae. Ed. by A. Watanabe & A. Hattori. Proc. U.S. — Japan Conf. Hakone, Sept. 1966. Jap. Soc. Plant Physiol., 63–75.

  • —— &D'Agostino, A. S., 1962. Vitamin requirements ofArtemia salina in aseptic culture.Am. Zool. 2 (3), Abstr. 12.

    Google Scholar 

  • —— —— 1969. Development of artificial media forArtemia salina.Biol. Bull. mar. biol. Lab., Woods Hole 136, 434–453.

    Google Scholar 

  • —— &Pintner, I. J., 1953. Ecological implications of in vitro nutritional requirements of algal flagellates.Ann. N.Y. Acad. Sci. 56, 839–851.

    Google Scholar 

  • —— &Lance, J. R., 1959. Nutritional idiosyncrasies ofArtemia andTigriopus in monaxenic culture.Ann. N.Y. Acad. Sci. 77, 250–261.

    Google Scholar 

  • Reeve, M. R., 1963. The filter-feeding ofArtemia. I. In pure cultures of plant cells.J. exp. Biol. 40, 195–205.

    Google Scholar 

  • Shiraishi, K. &Provasoli, L., 1959. Growth factors as supplement to inadequate algal food forTigriopus japonicus.Tohoku J. agric. Res. 10, 89–96.

    Google Scholar 

  • Stosch, H. A. von, 1964. Wirkungen von Jod und Arsenit auf Meeresalgen in Kultur.Int. Seaweed Symp. 4 (Biarritz), 142–150.

    Google Scholar 

  • Taub, F. B. &Dollar, A. M., 1968. The nutritional inadequacy ofChlorella andChlamydomonas as food forDaphnia pulex.Limnol. Oceanogr. 13, 607–617.

    Google Scholar 

  • Viehoever, A. &Cohen, J., 1938. The response ofDaphnia magna to vitamin E.Am. J. Pharm. 110, 297–315.

    Google Scholar 

  • Wesson, L. G., 1932. A modification of the Osborne-Mendel salt mixture containing only inorganic constituents.Science, N.Y. 75, 339–340.

    Google Scholar 

  • Zillioux, E. J. &Wilson, D. F., 1966. Culture of a planktonic calanoid copepod through multiple generations.Science, N.Y. 151, 996–998.

    Google Scholar 

Download references

Author information

Authors and Affiliations

  1. Haskins Laboratories, New York and St. John's University, Jamaica, N.Y., USA

    L. Provasoli, D. E. Conklin & A. S. D'Agostino

  2. Haskins Laboratories, 165 Prospect Street, 06520, New Haven, Conn., USA

    L. Provasoli, D. E. Conklin & A. S. D'Agostino

Authors
  1. L. Provasoli
    View author publications

    You can also search for this author in PubMed Google Scholar

  2. D. E. Conklin
    View author publications

    You can also search for this author in PubMed Google Scholar

  3. A. S. D'Agostino
    View author publications

    You can also search for this author in PubMed Google Scholar

Additional information

Aided in part by contract Nonr 4062 with the Office of Naval Research and research grant GB-12078 of the National Science Foundation.

Rights and permissions

Reprints and permissions

About this article

Cite this article

Provasoli, L., Conklin, D.E. & D'Agostino, A.S. Factors inducing fertility in aseptic Crustacea. Helgolander Wiss. Meeresunters 20, 443–454 (1970). https://doi.org/10.1007/BF01609920

Download citation

  • Issue Date:

  • DOI: https://doi.org/10.1007/BF01609920

Keywords

Helgoland Marine Research

ISSN: 1438-3888

Contact us