Zooplancton representan la mayor biomasa animal en el océano, son componentes clave en las redes de alimentos marinos, y desempeñan un papel importante en los ciclos biogeoquímicos oceánicos1,2. Zooplancton, aunque compuesto por una gran diversidad de organismos, se puede distinguir en dos categorías: gelatinosa y no gelatinosa con pocos taxones intermedios3,4. En comparación con el zooplancton no gelatinoso, el zooplancton gelatinosoes especialmente difícil de estudiar debido a sus complejas historias de vida 5, y sus delicados tejidos se dañan fácilmente durante la captura y manipulación. Las especies de zooplancton gelatinoso son, por lo tanto, notoriamente difíciles decultivar en el laboratorio y generalmente menos estudiadas en comparación con las especies no gelatinosas 6.
Entre los grupos gelatinosos de zooplancton, uno abundante y de importancia ecológica en el océano del mundo son los thaliaceanos. Los thaliaceans son una clase de tunicados pelágicos que incluyen los órdenesSalpida, Pyrosomida y Doliolida 7. Los doliolida, denominados colectivamente doliolids, son pequeños organismos pelágicos de natación libre en forma de barril que pueden alcanzar altas abundancias en regiones neríticas productivas de los océanos subtropicales. Los doliolids se encuentran entre los más abundantes de todos los grupos de zooplancton4,8. Como alimentadores de suspensión, los doliolids recogen partículas de alimentos de la columna de agua creando corrientes de filtro y capturándolas en redes de moco9. Taxonómicamente, los doliolids se clasifican en el phylum Urochordata10. Ancestrales a los cordados, y además de su importancia ecológica como componentes clave de los sistemas pelágicos marinos, los thaliaicos son de importancia para entender los orígenes de la historia colonial10,11 y la evolución de los cordatos5,7,10,12,13,14.
La historia de vida de los doliolids es compleja y contribuye a la dificultad para cultivarlos y sostenerlos a lo largo de su ciclo de vida. Una revisión del ciclo de vida doliolid y la anatomía se puede encontrar en Godeaux et al.15. El ciclo de vida doliolid, que implica una alternancia obligatoria entre las etapas de la historia de la vida sexual y asexual, se presenta en la Figura1. Los óvulos y espermatozoides son producidos por los gonozooides hermafroditas, la única etapa solitaria del ciclo de vida. Los gonozooides liberan espermatozoides a la columna de agua y los óvulos son fertilizados internamente y liberados para convertirse en larvas. Las larvas eclosionan y metorfican en oozooides que pueden alcanzar 1-2 mm. Suponiendo condiciones ambientales y nutrición propicias, los oozooides se convierten en enfermeras tempranas dentro de 1-2 días a 20 oC e inician las etapas coloniales del ciclo de vida. Los oozooides producen asexualmente brotes en su eston ventral. Estos cogollos salen del estony migran al cadoforo dorsal donde se alinean en tres filas emparejadas. Las filas dobles centrales se convierten en phorozooides y las dos filas dobles externas se convierten en trophozooides. Estos últimos proporcionan alimento tanto a la enfermera como a los farorozooides16,17. Los trophozooides suministran nutrición a la enfermera, ya que pierde todos los órganos internos. A medida que aumenta la abundancia de trophozooides, el tamaño de la enfermera puede alcanzar los 15 mm en el laboratorio. A medida que los farorozooides crecen, ingenian cada vez más presas planctónicas y alcanzan 1,5 mm de tamaño antes de ser liberados como individuos17. Una sola enfermera puede liberar > 100 phorozooides durante su vida útil18. Después de que los farorozooides son liberados del cadoforo, siguen creciendo y son la segunda etapa colonial del ciclo de vida. Una vez que alcanzan los 5 mm de tamaño, cada phorozooide desarrolla un racimo de gonozooides en su pedúnculo ventral. Estos gonozooides pueden ingerir partículas cuando alcanzan 1 mm de longitud. Después de que los gonozooides han alcanzado de 2 a 3 mm de tamaño, se liberan del phorozooide y se convierten en la única etapa solitaria del ciclo de vida. Una vez que alcanzan los 6 mm de tamaño, los gonozooides se vuelven sexualmente maduros17. Los gonozooides pueden alcanzar 9 mm o más de longitud. Los gonozooides son hermafroditas, los espermatozoides se liberan intermitentemente mientras que la fertilización de los óvulos ocurre internamente16,17. Cuando el gonozooide tiene un tamaño de 6 mm, libera hasta 6 óvulos fertilizados. El cultivo exitoso requiere apoyar las necesidades específicas de cada una de estas etapas únicas de la historia de la vida.
Debido a la importancia ecológica y evolutiva de los thaliaceanos, incluidos los doliolids, es necesario que las metodologías de cultivo avancen en la comprensión de la biología, fisiología, ecología e historia evolutiva únicas de este organismo19 . Los doliolids tienen una promesa considerable como organismos modelo experimentales en biología del desarrollo y genómica funcional porque son transparentes y probablemente tienen genomas simplificados20,21. La falta de métodos de cultivo fiables, sin embargo, impide su utilidad como modelos de laboratorio. Aunque un puñado de laboratorios han publicado resultados basados en doliolides cultivados, a nuestroconocimiento no se han publicado previamente enfoques de cultivo y protocolos detallados. Basándose en años de experiencia, y los intentos de cultivo de ensayos y errores, el propósito de este estudio fue revisar experiencias y compartir protocolos para la recolección y cultivo de doliolids, específicamente la especie Dolioletta gegenbauri.