Strategic population responses of Daphnia spinulata Birabén, 1917 to salinity changes through laboratory bioassays

• Published in: Austral ecology Vol. 47; no. 8; pp. 1652 - 1667
• Main Authors: Alvarez, M. Fernanda, Benítez, Hernán H., Ferrando, Noelia S., Claps, M. Cristina, Gabellone, Néstor A.
• Format: Journal Article
• Language: English
• Published: Richmond Blackwell Publishing Ltd 01-12-2022
• Subjects: Aquatic ecosystems; Bioassays; Conductivity; Daphnia; Daphnia spinulata; Density; Filter feeders; Food chains; Food webs; Laboratories; Life expectancy; Life history; life history strategies; Life span; Low conductivity; Offspring; Population dynamics; Population growth; Population studies; Salinity; Salinity effects; Zooplankton
• ISSN: 1442-9985; 1442-9993
• DOI: 10.1111/aec.13238

Zooplankton play a key role in aquatic ecosystems constituting an essential intermediate component in aquatic food webs. Cladocerans in particular are widely studied as model of generalist filter feeders. At the regional level, the cladoceran Daphnia spinulata is found in numerous habitats with wide conductivity range (160 μS cm−1 to 14.000 μS cm−1), but information about the species's tolerance range or life history is scarce. Our objective was to generate essential information about D. spinulata's life history and the main parameters related to two contrasting salinity levels representative of water bodies of the pampean plain. Results obtained in laboratory bioassays showed that individuals at low conductivity (700 μS cm−1) had more moults, a lower mortality and a higher life expectancy at birth, a higher generation time, and an earlier peak density than those at high‐conductivity treatments (5000 μS cm−1). The maximum density reached was similar for both conductivities indicating a similar growth capability attained by different strategies. Moreover, the results indicated that D. spinulata at different conductivities was able to reproduce, with the offspring thus contributing to population growth. This study provided a knowledge of the life history strategies of this endemic cladoceran at two different conductivities, thus generating crucial information on the population dynamics and for evaluating the species's role as a possible salinity indicator in pampean water bodies. Nevertheless, future investigations will be necessary in order to identify the absolute limits of tolerance and the optimum conductivity for this species and determinate which stressors will act as a mictic stimuli.
Resumen
El zooplancton cumple un papel esencial en los ecosistemas acuáticos, constituyendo un eslabón intermedio en las tramas tróficas acuáticas. Los cladóceros, en particular, son ampliamente estudiados como modelos de filtradores generalistas. A nivel regional, el cladócero Daphnia spinulata es encontrado en numerosos ambientes con un amplio rango de conductividad (desde 160 μS cm−1 hasta 14.000 μS cm−1), pero la información en relación a sus rangos de tolerancia o historia de vida, es muy escasa. Nuestro objetivo fue generar información acerca de la historia de vida del cladócero Daphnia spinulata y evaluar cómo los principales parámetros están influenciados por dos niveles de salinidad contrastantes representativos de cuerpos de agua de la región pampeana. Los resultados obtenidos a través de ensayos de laboratorio mostraron que los organismos a baja conductividad (700 μS cm−1) tienen más mudas, una menor mortalidad, una mayor esperanza de vida al nacer, un tiempo generacional más largo y un pico de densidad más temprano que aquellos organismos en tratamientos con conductividad elevada (5000 μS cm−1). La máxima densidad alcanzada por la población fue similar en ambas conductividades, indicando una capacidad de crecimiento parecida pero alcanzada a través de diferentes estrategias. Además, los resultados indicaron que D. spinulata fue capaz de reproducirse a diferentes conductividades, y que su descendencia contribuyó efectivamente al crecimiento poblacional. Así, este estudio provee información acerca de las estrategias en relación a la historia de vida de un cladócero endémico expuesto a dos conductividades diferentes, generando información valiosa sobre la dinámica de la población y para posibles evaluaciones sobre el rol de esta especie como indicador de salinidad en ecosistemas acuáticos pampeanos. Sin embargo, investigaciones futuras son necesarias para identificar los límites absolutos de tolerancia y los óptimos de conductividad de esta especie, así como también cuáles son los forzantes que actúan como estímulo míctico.
Our objective was to generate essential information about D. spinulata's life history and the main parameters related to two contrasting salinity levels representative of water bodies of the pampean plain. This study provided a knowledge of the life history strategies of this endemic cladoceran at two different conductivities, thus generating crucial information on the population dynamics and for evaluating the species's role as a possible salinity indicator in pampean water bodies.