Lumbri

Biol. Mar. Medit. (2006), 13 (1): 531-535
P. Messina, M. Di Filippo, F. Saggiomo*, G. Piro, V. Zupo
Lab. di Ecologia del Benthos, Stazione Zoologica “A. Dohrn”,
Punta S. Pietro – 80077 Ischia (NA), Italia.
[email protected]
*Lab. di Oceanografia Biologica, Staz. Zoologica “A. Dohrn”, Villa Comunale, 1 – 80121 Napoli, Italia.
TECNICHE DI ALLEVAMENTO IN SISTEMA CHIUSO
DEL POLICHETE DA ESCA LUMBRINERIS IMPATIENS
(LUMBRINERIDAE) E PRIMI DATI SULL’ECOLOGIA TROFICA
REARING TECHNIQUE IN A CLOSED SYSTEM
OF THE BAIT POLYCHAETE LUMBRINERIS IMPATIENS
(LUMBRINERIDAE) AND FIRST DATA ON TROPHIC ECOLOGY
Abstract
Laboratory rearing technique of the bait polychaete Lumbrineris impatiens (Lumbrineridae) are presented along with first data on its tropic ecology. A small scale closed system, consisting of 4 connected
tanks, equipped with an independent system of water circulation, was developed and here described. Gut
content analysis revealed that the species is omnivorous-detritivorous at all sizes and periods examined
(May, August, November and February).
Key-words: polychaetes, bait, Lumbrineris impatiens, aquaculture.
Introduzione
Varie specie di policheti sono raccolte a fini commerciali, per l’utilizzo come
esche per la pesca sportiva o come cibo per organismi in allevamento, e rappresentano quindi una potenziale risorsa sia per specifiche categorie di pescatori, sia
per l’acquacoltura. Attualmente, tuttavia, risultano ancora scarsi gli studi specifici
per la coltura intensiva di questi vermi e scarse le informazioni relative a tecniche
di allevamento e ad impianti pilota.
In Campania si commercializza, per la pesca sportiva, la cosiddetta “esca
rossa” (“arenicola napoletana”), corrispondente al polichete Lumbrineris impatiens Claparède (= L. tetraura) (Lumbrineridae); questa specie vive comunemente
su fondali sabbiosi superficiali, e la sua raccolta nel Golfo di Napoli è stata documentata già da Lo Bianco nel 1909. Per lo studio della sua biologia, di cui si
hanno scarse osservazioni precedenti (Cazaux, 1972; Messina et al., 2005), è in
corso un programma di ricerche finanziato dalla Regione Campania (POR 20002006, fondi SFOP misura 4.23, sottomisura 6), condotto anche al fine di migliorarne la gestione quale risorsa. Detto programma vede la collaborazione della
Cooperativa di pescatori di Torre Annunziata, la quale conduce raccolte di L.
impatiens a fini commerciali.
Tra gli obiettivi della ricerca, oltre allo studio della distribuzione, biologia
riproduttiva, ecologia trofica e dinamica di popolazione della specie, vi è la messa
a punto di soluzioni adeguate per l’allevamento in laboratorio di larve ed adulti.
Nel presente contributo descriviamo la struttura tecnologica di un impianto sperimentale di allevamento a ciclo chiuso realizzato nell’ambito del programma ed i
dati raccolti sull’ecologia trofica di Lumbrineris impatiens.
532
P. Messina, M. Di Filippo, F. Saggiomo, G. Piro, V. Zupo
Materiali e metodi
Individui adulti di L. impatiens sono stati raccolti mensilmente nell’area di
Torre Annunziata e trasferiti in laboratorio nel giro di poche ore. Gli individui
maturi sono stati identificati al momento della raccolta e mantenuti separati per
procedere al loro allevamento e alla riproduzione in vitro, con successivo allevamento delle larve ottenute. Per questo scopo è stato messo a punto un sistema
d’allevamento a ciclo chiuso in piccola scala per gli animali adulti e maturi, costituito da 4 linee autonome disposte verticalmente, ognuna composta da 4 vasche
da 14 litri. L’acqua di ogni linea passa attraverso un filtro esterno (Eheim-Classic)
con portata nominale di 620 l/h; sotto lo strato di sabbia è stata disposta un piastra forata per garantire l’ossigenazione della stessa.
Le larve ottenute in seguito alla fecondazione in vitro (Messina et al., 2005)
sono state mantenute in beute da 200 e 400 ml, contenenti acqua di mare filtrata
con lana di perlon, in camere termostatiche, in condizioni controllate (20 °C, fotoperiodo di 12 ore) con uso di aeratori per garantire corretti scambi gassosi, regolati in modo tale da creare il minimo movimento per non danneggiare le larve.
Le larve sono state alimentate nei primi 9 giorni d’allevamento (fase pelagica) con
fitoplancton del genere Nannochloropsis sp. (7,5×104 cellule/ml) e cibo artificiale
(Snow reef, Super HiGroup), con sostituzione dell’acqua e aggiunta di cibo fresco
ogni due giorni. Dopo il settlement (fase post-larvale) l’alimentazione è stata integrata con cibo secco (SuperHi-Food granulato).
Prove di ingrasso di adulti sono effettuate in vasche di PVC, di circa 400 litri
di volume lordo (1×1×0,4 m), all’interno delle quali sono posizionate 2 vaschette
(54×35×11 cm) riempite con sabbia, setacciata in modo tale da escludere la componente grossolana (>1,0 mm). L’acqua di mare veniva lasciata fluire di continuo
per permettere sia l’ossigenazione sia il ricambio (1 ricambio completo ogni 3
ore). In ogni vaschetta sono stati immessi 20 individui immaturi in modo da ottenere un rapporto di 1 individuo/3,6 litri di acqua e 1 indviduo/0,5 litri di sabbia.
Gli animali erano alimentati, 2 volte la settimana, con cibo secco per pesci (Floating food pellets, Goldfish e Koi). Per lo studio delle relazioni allometriche è stato
selezionato un set di 60 individui. Ogni individuo è stato osservato al binoculare e
tagliato a livello dei primi 100 segmenti, per effettuare misure sia della parte anteriore sia dell’individuo intero, al fine di valutare le relazioni anche in individui
interi o rigenerati. Di ogni individuo è stata quindi misurata: la lunghezza totale,
la larghezza del secondo setigero, il peso fresco, il peso secco, il peso secco senza
ceneri (AFDW) dei primi 100 setigeri e degli individui interi. Le indagini trofiche
sono state condotte su gruppi di 30 individui di diversa taglia raccolti in natura
a maggio, agosto, novembre e febbraio. Gli animali campionati, fissati immediatamente (soluzione di formaldeide al 4%) al fine di bloccare i processi digestivi,
sono stati suddivisi in tre classi di taglia: piccoli (4,2-80,1 mg, peso secco), medi
(80,1-154,4 mg) e grandi (>154,4 mg). Ogni individuo è stato poi sezionato per
il prelievo del tubo digestivo e l’esame del suo contenuto al microscopio. I dati
sia quantitativi che qualitativi sono stati raggruppati per taglia e per periodo di
prelievo al fine di effettuare comparazioni. È stata calcolata per ogni “item” rinvenuto nel contenuto stomacale la percentuale di dominanza rispetto al contenuto
in toto del campione. Per verificare eventuali differenze statistiche in rapporto ai
diversi gruppi di taglia degli animali in ciascun mese, è stato effettuato il t-test.
Per testare le differenze tra gli individui nei diversi mesi di campionamento è
stata effettuata l’analisi ANOVA a una via. Le comparazioni post-hoc sono state
effettuate con il Turkey-test.
Tecniche di allevamento in sistema chiuso di L. impatiens
533
Risultati
Il sistema d’allevamento a ciclo chiuso risulta essere vantaggioso in quanto si
ha una bassa percentuale di mortalità (6,5%) dei riproduttori, soprattutto nei primi
giorni, dovuta allo stress del trasporto dalla zona di prelievo (Torre Annunziata)
al laboratorio di Ischia, sede dell’impianto sperimentale. Anche i valori chimicofisici dell’acqua in circolo restano costanti: pH=8,5; ammonio=assente; nitriti=0,5
mg/l; nitrati=5,0 mg/l; ioni fosfato=assenti. La semplicità di questo sistema e le
quattro linee autonome permettono di regolare autonomamente la temperatura,
somministrare una specifica dieta, o testare l’effetto di determinate tipologie di
sedimento, o di induttori ormonali, in modo da poter effettuare esperimenti per
testare l’influenza di queste variabili sulla maturazione degli oociti e sull’accrescimento somatico.
Per quanto riguarda l’allevamento larvale e postlarvale, confrontando la
percentuale di sopravvivenza delle larve alimentate con fitoplancton con quelle
alimentate con “Snow reef ” si vede come questo cibo artificiale dia una resa
migliore rispetto al fitoplancton. La sopravvivenza larvale e postlarvale, alta nei
primi cinque giorni, diminuisce drasticamente nel tempo (Messina et al., 2005).
Questa mortalità potrebbe dipendere da un fattore “meccanico” in quanto le postlarve, in fase bentonica di insediamento, sono difficilmente individuabili poichè
aderiscono al substrato muovendosi poco e nascondendosi sotto i flocculi formati
dal cibo secco, integrato dal nono giorno di allevamento. Le larve, nella loro fase
pelagica, sono invece ben visibili, anche perché sono alimentate solo con fitoplancton e/o cibo artificiale, che non opacizza l’acqua.
In base allo studio biometrico è stato possibile identificare la larghezza del
secondo setigero come la variabile meglio correlata con la biomassa (peso secco)
secondo la relazione riportata in Fig. 1. Si osserva che il peso fresco medio è di
0,86±0,70 g; il peso secco medio è di 0,19±0,15 g ed il peso secco senza ceneri
(Ash-free dry weight) è 15,2±15,9 mg.
0,7
y = 0,0112e1,3119x
R2 = 0,6467
Peso secco (g)
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
Larghezza 2° setigero (mm)
Fig. 1 - Indagini biometriche:
relazione fra peso secco e larghezza del secondo setigero in LumFig. 1: Indagini biometriche: relazione fra peso secco e larghezza del secondo setigero in Lumbrineris impatiens
Biometrics investigations: relationship between dry-weight and width of the second segment in Lumbrineris impatiens
brineris impatiens.
Biometrics investigations: relationship between dry-weight and width of the second segment in Lumbrineris impatiens.
Fra gli individui utilizzati per l’analisi dei contenuti stomacali la taglia piccola
è presente solo nel mese di maggio (Fig. 2). Non sono state dimostrate differenze
P. Messina, M. Di Filippo, F. Saggiomo, G. Piro, V. Zupo
534
80
% abbondanza
Maggio 2004
60
40
20
0
D.A
D.V.
D.I.
D
S
A
80
% abbondanza
Agosto 04
60
40
20
0
D.A
D.V.
D.I.
D
S
A
D.A.= Detrito animale
D.V.= Detrito vegetale
D.I.= Detrito inorganico
D.= Diatomee
S.= Spicole
A.= Altri contenuti
Piccoli
% abbondanza
80
Medi
Novembre 04
60
Grandi
40
20
0
D.A
D.V.
D.I.
D
S
A
80
% abbondanza
Febbraio 05
60
40
20
0
D.A
D.V.
D.I.
D
S
A
Fig. 2: Medie
della percentuale di abbondanza
dei principali items del contenuto
stomacale
di Lumbrineris impatiens
nei mesi didel
Maggio (a),
Agosto (b),
Fig. 2 - Medie della
percentuale
di abbondanza
dei
principali
items
contenuto
stomacale
Novembre (c) 2004, Febbraio 2005 (d). Le barre rappresentano le deviazioni standard.
Mean ofimpatiens
the percent of abbundance
main items di
of the gut
content of Lumbrineris
conducted in(b),
May (a), August
(b), November (c) (c) 2004, Febdi Lumbrineris
neiof themesi
Maggio
(a),impatiens
Agosto
Novembre
2004, February 2005 (D). Bars represent standard deviations
braio 2005 (d).
Le barre rappresentano le deviazioni standard.
Mean of the percent of abbundance of the main items of the gut content of Lumbrineris impatiens
conducted in May (a), August (b), November (c) 2004, February 2005 (D). Bars represent standard deviations.
significative nell’abbondanza delle diverse categorie alimentari tra le tre taglie
(t test; p>0,05), mentre si osservano differenze significative nell’abbondanza dei
contenuti stomacali tra i mesi di maggio ed agosto (Turkey test; p<0,05). Possiamo però osservare che in tutti i mesi e le taglie, il detrito vegetale (D.V.; Fig.
2) risulta essere il contenuto più abbondante. La percentuale maggiore si osserva
a maggio nelle taglie grandi (Fig. 2a) e negli altri mesi nelle taglie medie (Fig. 2b,
c, d). Il detrito inorganico (D.I.) è il secondo contenuto più abbondante in tutti
i mesi (Fig. 2). L’alta abbondanza del detrito inorganico deriva dal fatto che gli
animali ingeriscono attivamente il sedimento con tutto ciò che si ritrova in esso.
Il detrito animale (D.A.) nel mese di maggio risulta essere più abbondante nella
taglia media (Fig. 2a), mentre negli altri mesi è più abbondante nelle taglie grandi
(Fig. 2b, c, d). Le spicole (S.) (prevalentemente di spugna) sono presenti in tutti i
mesi, con maggiore abbondanza nella taglia piccola del mese di maggio (Fig. 2a),
Tecniche di allevamento in sistema chiuso di L. impatiens
535
e nelle taglie medie negli altri mesi (Fig. 2b, c, d). Diatomee bentoniche (D.) si
ritrovano in grande abbondanza nel mese di maggio (Fig. 2a) a causa del bloom
fitoplanctonico primaverile, ed in tracce ad agosto (Fig. 2b) e novembre (Fig. 2c).
A maggio, rispetto agli altri mesi, si riscontra una maggiore omogeneità fra le
categorie alimentari, in quanto gli animali hanno disponibilità di tutti gli alimenti
necessari, grazie alla fioritura primaverile. Negli altri mesi, invece, si alimentano
soprattutto di alghe e detrito. La specie risulta quindi essere onnivora-detritivora,
con prevalenza di detrito vegetale.
Conclusioni
Il nostro progetto pilota era finalizzato, oltre che allo studio della biologia
di questa specie, alla messa a punto di procedure di allevamento intensivo atte
a ridurre lo sforzo di pesca, la pressione selettiva sulla popolazione naturale, e
garantire disponibilità della risorsa anche nei periodi sfavorevoli alla raccolta (es.
in inverno). Per ottimizzare il funzionamento di un sistema di allevamento intensivo è necessario ancora definire alcuni aspetti gestionali. A questo scopo sarà
necessario comprendere i motivi della variabilità osservata nei tassi di fecondazione, dipendenti probabilmente dalla “viability” delle uova stesse (Messina et al.,
2005) e dell’elevata mortalità larvale in laboratorio (specialmente degli stadi più
avanzati e di quelli post-insediamento; Messina et al., 2005). Tuttavia, dalle informazioni ad oggi acquisite sulla biologia della specie e dalle prove di allevamento
effettuate, si rileva come in condizioni controllate (sufficiente sedimento sul fondo,
ricircolo dell’acqua e bassa densità di popolazione) i vermi adulti sopravvivono
mediamente oltre 8 mesi in vasca. I nostri risultati, proiettati su scala di produzione, permettono la realizzazione di un impianto di ingrasso utile per supplire a
difficoltà di approvvigionamento, garantendo minori impatti sui sistemi naturali.
La possibilità di fecondazione in vitro dimostrata, pur se con rese variabili del
tasso di fecondazione e del numero di larve ottenute, potrebbe facilitare operazioni di ripopolamento e quindi mitigare gli effetti della pressione di pesca. Le
tecniche di allevamento e di fecondazione in vitro potranno essere trasferite a
cooperative di pescatori professionisti con investimenti modesti.
Ringraziamenti
Si ringrazia la Cooperativa di pescatori di Torre Annunziata, per la collaborazione e la Dott.ssa
M.C. Gambi, co-responsabile del progetto.
Bibliografia
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Studio finanziato con fondi del POR-Campania 2000-2006, SFOP misura 4.23 sottomisura 6.