Le simbiosi in ambiente acquatico

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Le simbiosi in ambiente acquatico
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L'associazionismo fra invertebrati (e non). Tra le manifestazioni più interessanti del complesso mondo animale forse
l’aspetto che più colpisce l’uomo è dato dai rapporti più o meno stretti che legano tra loro specie diverse e
apparentemente lontane.
Questo rapporto è detto simbiosi La simbiosi è un’associazione stretta fra organismi differenti
un’intereazione fra le specie in cui durata e conseguenze non sono ben definite. Di conseguenza qualunque
rapporto fra due specie può essere considerato simbiosi, compresi sia i rapporti positivi che negativi come neutri.
La simbiosi è una delle grandi forze che agiscono sull'ecologia e sull'evoluzione delle specie
La definizione originale deriva da Heinrich Anton deBary (1879), successivamente Oscar Hertwig adottò il nome per
indicare tutte le associazioni fra due specie diverse.
Significa <vivere insieme> dal greco sun (insieme) e bios (vita)
La simbiosi è quasi sempre interspecifica, (cioè fra specie diverse), appartenenti spesso a classi zoologiche lontane, in
alcuni casi da regni diversi.
Organismi la cui esistenza dipende o viene condizionata nel comportamento dalla presenza o meno di altri organismi.
Le specie più piccole che danno origine a questa associazione prendono il nome di “Simbionti”
I rapporti intraspecifici (stessa specie) non sono simbiontici se non in casi rari che poi vediamo
foto di Kris
Ma perché si instaura un rapporto di simbiosi fra le specie?
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La simbiosi si instaura per competizione alimentare o per la conquista di un territorio o nicchia ecologica, oppure
diversamente per favorire la riproduzione, a scopo difensivo e mimetico verso predatori esterni, per trarne dei vantaggi e
utilità per entrambe o per una sola delle specie. Ogni specie può essere protagonista in forma positiva o negativa in modo
simultaneo verso varie forme di simbiosi.
La forma positiva crea vantaggi, la forma negativa è un conflitto e una competizione fra le specie, finchè non avviene la
distruzione di una specie o un equilibrio numerico fra le specie. La simbiosi riguarda tutte le classi zoologiche e forse
tutte le specie (uomo compreso). Alla luce di tali considerazioni ecco che possiamo stabilire varie tipologie di rapporto
simbiotico. Possiamo rilevare e dividere la simbiosi in: Mutualismo-Commensalismo-Parassitismo.
Il mutualismo e commensalismo sono rapporti positivi o neutri per entrambe le specie protagoniste della simbiosi, il
parassitismo è un rapporto negativo per una o più specie ma positivo per l’altra. Non è detto che quello che
consideriamo un rapporto positivo oppure neutro non sia in effetti negativo o viceversa, molti comportamenti del regno
animale sono ancora in fase di studio o ignorati
Come pure l’equilibrio di forze fra le specie può cambiare improvvisamente spostando in negativo quello che era
positivo
foto di Jambè
Oltre a queste tre grandi divisioni
possiamo distinguere ulteriori rapporti più o meno specializzati.
L'inquilinismo è l'associazione di due organismi che utilizzano in comune una parte dello spazio abitato traendone
vantaggi, in genere per un’unica specie, ma non danneggiando l’altra, si tratta di un rapporto positivo
La metabiosi è un rapporto meno diretto in cui un’organismo utilizza una cosa che un’altro ha prodotto ma
che non usa (esempio:il paguro e la conchiglia di un gasteropode).
La foresi è l’utilizzo di un altro essere come mezzo di trasporto.
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La micorriza viene chiamata la simbiosi che si instaura fra un fungo e una pianta.
Queste quattro forme di simbiosi sono di tipo commensale.
Anche l’antagonismo e la competizione sono forme di simbiosi, in questo caso negative.
Il mimetismo e il mimismo, sono forme di occultamento, di imitazione e di inganno in cui una specie sfrutta la somiglianza
con un’altra specie per conquistarsi nicchie ecologiche, per difendersi, ma anche per predare.
La predazione stessa è una forma di parassitismo zoofago.
Infine, nel caso di nessun rapporto fra le specie parliamo di neutralismo
Per quanto riguarda l’ambiente acquatico a prima vista i rapporti che intercorrono fra le specie in un ambiente
marino o lacustre sembrano improntati esclusivamente alla catena alimentare.
Invece è proprio nell’ambiente acquatico che la simbiosi raggiunge livelli di elevata specializzazione e
diversicazione
foto di Webgandalf
MUTUALISMO
Dal latino mutuu=dato in cambio e da mutare=scambiare
Si parla di mutualismo quando entrambe le specie ricavano benefici e vantaggi
Può essere facoltativo o obbligatorio
Facoltativo quando entrambe le specie ricavano vantaggi ma senza che sia indispensabile per la loro sopravvivenza
Obbligatorio quando entrambe le specie ricavano vantaggi indispensabili per le loro funzioni vitali
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I legami di tal genere sono il risultato di un lungo processo di selezione durante il quale una specie ha imparato a trarre
vantaggio dal comportamento di un’altra, la quale, a sua volta ha appreso che dall’attività della prima
anch’essa può ottenere un sicuro beneficio
Alcuni esempi di mutualismo
Nel caso dei batteri bioluminescenti si parla di simbiosi mutualistica con pesci tropicali e molluschi (seppie) perché
entrambe le specie traggono beneficio l'una dall'altra.
I batteri utilizzano alcuni organi interni, (dove risiedono) come terreno di cultura, mentre il pesce o mollusco riceve luce
altrimenti inesistente, utilizzando i fotofori
Un esempio di mutualismo facoltativo sono i famosi pesci pulitori labroides che liberano e puliscono i pesci più grandi dai
parassiti esterni, a loro volta ricevono protezione e cibo, il loro rapporto non è di carattere vitale per la sopravvivenza di
entrambi e spesso non è costante ma saltuario
Un comportamento simile è stato notato anche in alcuni crostacei e perfino in un anellide che agivano da pulitori.
Emblematico a tal proposito l’esempio di un granchio pulitore che espletava tale funzione addirittura sulla pelle
delle iguane marine delle Galapagos
Abbastanza conosciuto il caso della murena “Gymnothorax mordax” che viene liberata dagli ectoparassiti
ad opera del gambero “Hyppolysmata californica”
foto di Thyron Cain
Si sono osservati anche casi di imitazione dei pesci pulitori, segno che la nicchia ecologica e di sostentamento occupata
dai pulitori è molto ambita in ambiente marino.
Ulteriore esempio lo riscontriamo nei paguri
Come è noto il paguro si porta appresso la conchiglia di un gasteropode
Sulla conchiglia vivono animali che non possono muoversi con i propri mezzi, quali le spugne, e più frequentemente le
attinie.
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Questa associazione mutualistica seppure non è indispensabile (sia il paguro che l’attinia sono in grado di vivere
senza l’altra specie) diviene stabile nel tempo tanto che entrambi gli animali si preoccupano di continuare la
simbiosi in caso di cambio di conchiglia da parte del crostaceo.
Ma dove stà il vantaggio per entrambi?
Il Paguro si sposta trasportando l'attinia in luoghi ricchi di cibo; da parte sua l'attinia ha tentacoli urticanti che
rappresentano un’ottima arma da difesa nel caso in cui il paguro subisca attacchi da parte di predatori.
Questa simbiosi diventa ancor più interessante nel caso del paguro “Eupagurus prideauxi e dell’attinia
“Adamsia palliata” infatti, l’associazione mutualistica diventa a tre simbionti, entra in gioco un
anellide del genere “Nereilepas” che si nasconde all’interno del crostaceo.
Non appena il paguro afferra una preda egli esce con la parte anteriore del corpo per prendere parte al banchetto.
Sembra che in cambio dell’ospitalità esso elimini rifiuti e parassiti dall’interno della conchiglia
dell’ospite.
Così pure è il caso di piccoli granchi che trovano rifugio all’interno di grossi bivalvi, per esempio la Pinna nobilis
ospita un granchietto del genere Pinnoteres, quest’ultimo in cambio di protezione e cibo sembra che svolga
un’azione da sentinella provocando la chiusura delle valve in caso di imminente pericolo
foto di Webgandalf
Numerosi esempi simili ritroviamo fra le barriere coralline e dove la vita e la biodiversità risulta numerosa e variegata. Fra i
coralli, crostacei e molluschi l’interscambio associativo fra le specie raggiunge livelli altamente specializzati e
spesso poco ben conosciuti
La simbiosi mutualistica obbligatoria è molto presente fra i batteri, protozoi e funghi che utilizzano l’apparato
digerente di mammiferi e invertebrati, una simbiosi necessaria per entrambe le specie, utile per la sintesi degli alimenti
soprattutto legnosi e fibrosi.
Altro esempio di obbligarietà mutualistica esiste fra gli insetti impollinatori e i fiori di moltissime piante, esempio questo
evidente e conosciutissimo di rapporto simbiotico fra regni diversi
Come interessante è il rapporto che intercorre fra il paramecio verde, un protozoo ciliato, che ospita nel proprio corpo
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delle alghe unicellulari verdi del genere Chlorella.
Sembra che le alghe utilizzano per la fotosintesi l’anidride carbonica prodotta dai processi metabolici del
paramecio, fornendogli in cambio l’ossigeno da esse liberato durante il giorno.
Sempre in mare ritroviamo esempi eclatanti di rapporto che assomigliano ad un matrimonio a fedeltà illimitata ed eterna.
I coralli ospitano al loro interno delle alghe microscopiche che si chiamano Zooxantelle.
Queste offrono al corallo i prodotti della fotosintesi e vivono all’interno di esso in una vera e propria simbiosi
mutualistica stretta, tanto che il corallo soccomberebbe senza l’apporto e la presenza dell’alga, infatti la
presenza dell'alga è necessaria per la formazione del loro scheletro carbonatico
foto di Webgandalf
COMMENSALISMO
dal latino cum = con, e mensa = tavola, condividere la tavola
Il commensalismo prevede che vi sia beneficio verso una sola specie e nessun danno verso l’altra.
Non è certo se il commensalismo sia del tutto neutrale per una specie, molte relazioni sconfinano in relazioni
mutualistiche e parassitistiche in maniera spesso indefinita
Possiamo notarlo fra i crostacei cirripedi (conosciuti come denti di cane o balani), questi si attaccano alle conchiglie di
bivalvi o altri crostacei più voluminosi, oppure alle rocce della costa.
Ma non risparmiano la pelle di grossi mammiferi marini o il carapace di testuggini, si tratta di un rapporto commensale
che sconfina decisamente verso il parassitismo, visto il fastidio che provoca ai grossi cetacei la loro presenza
Di solito il commensalismo include un rapporto alimentare e non tiene conto dell’indipendenza metabolica
Il rapporto alimentare viene detto “Trofico” dal greco trophè=nutrimento
In alcuni casi di commensalismo una specie può anche sfruttare l'ospite alimentandosi dei suoi rifiuti alimentari (pesci,
crostacei, insetti, mammiferi, uccelli).
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Infatti possiamo notarlo fra i mammiferi e uccelli che sfruttano gli avanzi dei carnivori.
Fra le formiche e gli afidi e alcuni coleotteri esiste un commensalismo spinto e specializzato.
Fra gli squali e i pesci pilota intercorre un commensalismo temporaneo e che avvantaggia solo il pilota, come fra gli
squali e le remore esiste una simbiosi detta "Foresi" che consiste nell'utilizzo di un'altra specie per farsi trasportare
Accade spesso che il simbionte di dimensioni più piccole abiti entro cavità naturali dell'altro, comunicanti con l'esterno, si
tratta di un commensalismo spinto; molti pesci e crostacei marini trovano rifugio protezione e cibo tra i rami e le cavità
delle madrepore o fra i tentacoli degli anenomi.
L’associazione stretta fra i pesci pagliaccio (Amphiprion) e gli anemoni è un commensalismo
L’anemone fornisce un porto sicuro, una tana inattaccabile per i predatori, mentre non è certo se
l’anemone ricavi dei vantaggi.
Alcuni autori definiscono il rapporto fra anemoni e pesci pagliaccio un rapporto mutualistico specificando che il pesce in
cambio fornisce e attira verso l’anemone prede potenziali per quest’ultimo.
Molto più verosimile è che l’anemone non ricavi vantaggi ma nemmeno svantaggi.
Il rapporto è talmente stretto che il pesce depone le proprie uova sotto il peduncolo dell’attinia stessa, così da
fornire un sicuro rifugio ai piccoli nati
Molto spesso il commensalismo viene confuso con l’inquilinismo, ovvero l'uso in comune di una parte dello spazio
abitato e vitale, la differenza fra commensalismo e inquilinismo è molto sottile e facilmente interscambiabile, spesso è
simultanea.
Un esempio avviene nel substrato marino dove si formano dei tubi ad U in cui vivono più specie insieme di anellidi,
crostacei, sipunculidi etcc.
Un verme marino policheta del genere Chaetopterus vive sedentario nel fondale marino in un tubo a forma di U che egli
stesso costruisce, e ospita al suo interno dei piccoli granchi del genere Pinnixa o Polyonyx.
Questi granchietti cercando del cibo nelle vicinanze tendono sempre ad entrare nel tubo dell’anellide per
consumare i pasti, favoriti da una corrente d’acqua che l’anellide stesso crea sempre nella stessa
direzione, l’anellide riceve da questo comportamento commensale i frammenti di cibo che i granchietti perdono
durante i pasti
L’inquinilismo possiamo notarlo fra certi pesciolini del genere Carapus che vivono e frequentano la cloaca di
alcune oloturie.
Oppure fra un piccolo pesce ermafrodita il “Rivulus marmuratus” e un grosso granchio terrestre, il
“Cardisoma guanhami” il pesciolino vive indisturbato all’interno della tana del grosso crostaceo
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Altro caso ancora è l’utilizzo di spugne come incubatrici svolto da alcuni pesci della barriera, si tratta di un piccolo
percide e di un blennide, la cui femmina depone le uova direttamente fra le cavità e canali delle spugne
pesce pagliaccio nascosto
foto di Peterpan67
PARASSITISMO
Dal greco parà = presso, e sitos = cibo
Si parla di parassitismo quando una specie (il parassita) trae energia, elementi nutritivi e vantaggi dall'altra specie
(l'ospite) mentre questa è viva.
Il parassita vive sull’ospite oppure dentro l'ospite, si tratta quindi di un rapporto positivo per un’unica
specie e negativo per l’altra specie
I parassiti sono un gruppo molto numeroso e molto specializzato di animali appartenenti a phila diversi, interessati
esclusivamente alla ricerca di un ospite per utilizzarlo come fonte primaria del proprio sviluppo e del proprio ciclo
biologico.
Per fare ciò si sono adattati a mettere in atto strutture e comportamenti idonei allo scopo.
Il parassita dipende dal punto di vista fisiologico o da quello metabolico dal proprio ospite e gli affida totalmente o in
parte i rapporti con l’ambiente esterno
Varie tipologie di parassitismo
Esiste il parassitismo e di conseguenza il parassita facoltativo e obbligatorio
Facoltativo quando possono vivere anche indipendente dall’ospite e obbligatorio quando dipendono totalmente
dall’ospite per le loro necessità
Il parassitismo inoltre può essere zoofago o fitofago
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Il pascolo messo in atto da specie non carnivore è una simbiosi fitofaga, detta anche erbovoria
Il kleptoparassitismo riguarda i parassiti che rubano il cibo di altre specie
Esiste anche il parassitismo sessuale messo in atto da anellidi, e il parassitismo di covata, famoso quest'ultimo e messo
in atto dal Cuculo che sfrutta il nido e la cova di altri uccelli per crescere la propria prole
La predazione
La predazione si può considerare una forma di simbiosi parassitistica zoofaga occasionale, in cui una specie trae alimento
uccidendo e cibandosi di un’altra specie (la preda)
Il predatore si distingue dal parassita in quanto al momento del bisogno ricerca ed assale di volta in volta le vittime,
senza contrarre con esse vincoli anatomo-fisiologici di sorta.
Ma la differenza più evidente tra predazione e parassitismo strettamente inteso è soprattutto di tipo temporale: la
predazione conduce il predato a morte rapida, mentre il parassitismo produce all'ospite un danno fisico che si protrae nel
tempo e non sempre porta alla morte il parassitato
La predazione inoltre dipende dal numero delle prede, più numerose sono le prede e più numerosi sono i predatori.
I predatori possono essere inoltre, monofagi (o specifici); oligofagi (colpiscono poche specie fra loro affini); polifagi
(colpiscono molte specie).
Sulla base di una azione individuale oppure collettiva nei confronti di una sola vittima, i predatori possono distinguersi in
solitari o gregari.
In ambiente acquatico la predazione è una costante in tutti gli stadi di sviluppo di una specie (dall’uovo
all’età adulta), un pericolo di cui quasi tutti gli esseri devono fare i conti e dove un predatore facilmente diventa
preda.
Forse in nessun altro ambiente come quello acquatico la lotta per la sopravvivenza assume toni di estrema crudezza, la
sorte più frequente dei suoi abitanti è finire divorati da qualche predatore.
Per questo fare una distinzione netta fra predatore e preda può essere più difficile che nell'ambiente terrestre
Quando si parla di strategie la prima cosa che viene in mente sono le strategie messe in atto dai predatori per predare e
dalle prede per non esserlo
Le prede mettono in atto continui adattamenti fisici e biologici per sfuggire alla predazione, la stessa cosa viene attuata
dal predatore per controbattere le misure adottate dalla preda
Il predatore evolve tecniche di agguato, sorpresa, mimetismo, adattamenti fisici del corpo e dei sensi per raggiungere lo
scopo prefissato.
Alla luce delle varie tecniche di predazione possiamo dividere i predatori secondo i metodi usati per predare, possiamo
distinguere per esempio in:pescatori, trappolatori,pugnalatori, succhiatori, ingannatori, sputatori etcc.
A sua volta la preda fà altrettanto per non essere predata, sviluppando assetti difensivi tramite corazze, spine, aculei,
veleni e tutti quei meccanismi fisici e degli organi di senso adatti per la fuga e la reazione immediata al pericolo, oltre alle
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tecniche di mimetismo, mimismo e simbiosi difensiva con altre specie.
Di conseguenza le risposte difensive possono essere:attive, passive, somatiche, biochimiche, immunitarie etcc
foto di Webgandalf
Evoluzione ed adattamenti fra parassita e ospite
L'ospite influenza l'evoluzione del suo parassita e a sua volta il parassita influenza l'evoluzione del suo ospite
I parassiti dipendono dall’evoluzione del proprio ospite; questo fà si che alcuni parassiti infettino solo certi ospiti e
viceversa
Viene definita “infezione” la parassitosi microbica e virale e “infestazione" la parassitosi da metazoi
(organismi pluricellulari)
La parassitosi obbligata è tipica dei micro organismi unicellulari (ma non solo) e porta a malattia, in questo caso parliamo
di parassita patogeno
Usando i prefissi “ecto endo e meso” possiamo distinguere:
ectoparassita= parassita che vive e agisce sulla superficie dell’ospite
endoparassita= parassita che vive e agisce all’interno dell’ospite
mesoparassita= parassita che utilizza delle cavità naturali dell’ospite in comunicazione con l’esterno
Un distinguo inoltre bisogna fare anche per l’ospite che può essere:
permanente= quando tutto il ciclo biologico del parassita si svolge a spese dell’ospite stesso
temporaneo o intermedio= quando il ciclo è limitato a un solo stadio di sviluppo o periodo del parassita e serve per
completare il ciclo biologico del parassita stesso
paratenico= quando si tratta di ospite di trasporto non obbligatorio
vettore= quando l’ospite svolge un ruolo attivo nella trasmissione del parassitismo
Il ruolo del vettore riveste molta importanza in certe parassitosi anche di interesse umano, come in certi trematodi
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acquatici (schistosoma-opisthorchis).
La maggior parte dei parassiti si limita a invadere uno solo o pochi ospiti
In genere, ma non sempre, il parassita è più piccolo dell’ospite.
Il parassita non si limita a vivere a spese dell’ospite ma lo trasforma nella propria nicchia.
L'attacco dei parassiti non sempre portano alla morte l’ospite, in molti esempi avviene un equilibrio fra la virulenza
e agressività del parassita e le difese aquisite dell’ospite
Al parassita non è vantaggioso eliminare il suo ospite, il tempo tende ad avvantaggiare le relazioni positive e minimizzare
quelle negative.
L'ospite potrebbe evolvere in maniera da essere più resistente al parassita e determinare una situazione che, da una
fase acuta di partenza del parassitismo, si passa alla fase cronica fino al commensalismo, una strategia di sopravvivenza
utile per entrambe le specie.
Altrettanto vale nella situazione contraria, infatti, in caso di abbassamento delle difese immunitarie dell'ospite, si può
determinare una situazione patologica dove prima vigeva il commensalismo
La strategia evolutiva e di adattamento all'ospite ha portato a dei cambiamenti strutturali dei parassiti
In molti endoparassiti si nota un abbondono di parti o organi del corpo; è il caso degli organi di locomozione o degli
organi di senso ritenuti inutili o superflui, il tutto per adattarsi al ciclo biologico dell’ospite
Infine da rilevare le diverse strategie di attacco all’ospite tramite organi di varia natura quali: le ventose, uncini,
pinze, filamenti adesivi, proboscidi, spine, pettini.
Organi d'attacco presenti in molte classi di parassiti pluricellulari quali i cestodi, anellidi, crostacei e insetti
L’ambiente acquatico offre un terreno ricco di specie, forme, adattamenti, intereazioni varie fra gli organismi da
offrire materia abbondante per un lunghissimo discorso.
Anche le intereazioni parassitistiche non sono da meno e gli esempi sono innumerevoli
Dal protozoo all’organismo acquatico di maggiori dimensioni, la vita da parassita o da parassitato si intreccia in
numerose variabili e situazioni spesso misconosciute e inprevedibili.
Un esempio di parassitismo strano possiamo trovarlo nell’echiuroide Bonellia viridis.
La femmina è un animale relativamente grosso dalla forma bulbosa e dalla lunga proboscide terminante in due appendici
a foglia, il maschio per contro è piccolo e dall’aspetto larvale e incapace di movimenti propri; ebbene, il maschio
vive all’interno della proboscide femminile e conduce vita da parassita a spese della femmina ma anche a
vantaggio della specie comune di cui entrambi appartengono.
Questo è un caso originale di parassitismo infraspecifico ma meglio classificarlo pseudoparassitismo, inoltre si tratta di
mutualismo nello stesso tempo, dato che entrambi gli individui ricevono dei vantaggi per la loro specie comune
Un caso di parassitismo temporaneo molto simile al commensalismo si può notare in un ciprinide europeo d'acqua dolce;
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il Rhodeus amarus, esso sfrutta l'ospitalità più o meno interessata di un bivalve del genere anodonta o unio.
Quando il mollusco apre le valve, la femmina del ciprinide approfitta subito per deporre le uova all'interno del mollusco
stesso utilizzando un lungo ovopositore, il maschio fà altrettanto fecondando le uova e utilizzando allo scopo il sifone
stesso del bivalve.
In questa sorta di incubatrice si svilupperanno le larve che rimarranno nel bivalve fino a quando saranno in grado di
muoversi.
Non è ancora chiaro se la strana balia ricavi dei vantaggi da questa forma di associazionismo, di certo è sicuro che la
riproduzione del rhodeus viene condizionata dalla presenza del bivalve
rhodeus amarus
In ambienti acquatici chiusi quale può essere un acquario; il parassitismo è un problema serio, a causa dell'eccessivo
affollamento animale, del scarso ricambio idrico e dell'abbassamento delle difese immunitarie.
Di conseguenza il parassitismo patogeno è sicuramente più presente, più virulento e soprattutto più evidente; esso viene
dato da micro organismi unicellulari, da nematodi, da anellidi e da piccoli crostacei ectoparassiti
Non è il caso ci citarli singolarmente, essendo questo un testo che parla di simbiosi in senso generale e non specifico
Anche in acque libere possono sorgere seri problemi parassitologici diffusi, come è avvenuto con la comparsa esplosiva
di Mytilicola intestinalis, crostaceo parassita dei mitili, dell’Anguillicola crassus, un nematode ematofago della
vescica natatoria delle anguille e del Perkinsus marinus, parassita di buona parte dei bivalvi di valore commerciale
Pur essendo soprattutto considerati componenti della fauna da eliminare o almeno da tenere sotto controllo, i parassiti
rappresentano anche sensibili ed importanti indicatori biologici di diversi tipi di inquinamenti in ecosistemi marini e
d’acqua dolce.
articolo scritto da (Giulio) MisterG
Si ringrazia il sito www.ittiofauna.org
e inoltre si ringrazia Webgandalf-Peterpan67-Kris- Thyron Cain - Jambè, per il materiale fotografico
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