Discovering  brine  shrimp  and  their  parasites  

         

   

     

 

Photo: Gergana Vasileva © 2008

Photo: Green et al., 2009)  

Background:    Brine  shrimp  Artemia  franciscana  are  an  integral  component  of  the  Great  Salt  Lake  (GSL)  ecosystem  (USGS,  2007).  The  lake  is  an  important  destination  for  many  species  of  migratory  shore  birds  including:  Wilson’s  phalarope  and  the  eared  grebe.  The  birds  use  the  GLS  as  a  resting  station  during  their  migration,  however,  other  birds  also  use  the  lake  as  nesting  site  where  they  raise  their  young  (Andres  et  al.,  2006).      The  migratory  birds  that  visit  the  GSL  could  be  infected  with  cestode  (tapeworm)  parasites.  Parasites  are  organisms  that  exploit  their  host  for  resources.  In  our  case,  the  definitive  hosts  are  migratory  birds,  and  the  parasites  are  the  tapeworms.  The  infected  birds  release  tapeworm  eggs  into  the  environment  in  their  excrement  where  the  brine  shrimp  become  infected  with  them.  The  brine  shrimp  are  intermediate  hosts  –  a  host  required  for  parasite  development–  for  tapeworm  parasites    (Figure  1).  When  brine  shrimp  are  infected,  they  appear  dark  red  in  color  (figure  2.)  (Green  et  al.,  2006).  Naïve  birds,  birds  without  tapeworm  infection,  become  infected  when  they  consume  infected  brine  shrimp.  This  successfully  completes  the  life  cycle  of  the  parasite.    

                                                   

     

Figure  1.  Microscopic  view  of  tapeworm  parasite  inside  brine  shrimp  gut.  Lower  panel  is  at  a  higher  magnification.  Photo  from:  Brine  Shrimp  lab,  Dr.  John  F  Cavitt  2010.  Weber  State  University  

Figure  2.  Infected  brine  shrimp  (red  color)  with  other  uninfected  shrimps  for  comparison.    Picture  from  Green  et  al.,  (2009)  

Directions:      

1. Students  will  collect  1  liter  of  water  from  the  Great  Salt  Lake  (3  times).    

2. Students  will  use  a  small  metal  filter  to  isolate  the  shrimp  from  the  liter  of  water.    

 3. Students  will  count  the  number  of  brine  shrimp  isolated  in  each  of  the  three  samples  

and  calculate  the  average  number  of  shrimp  per  liter.    

a. Note  the  total  number  of  brine  shrimp  that  have  red  bellies  to  greyish  bellies.    

4. Squish  a  few  red-­‐bellied  brine  shrimp  on  a  slide  and  observe  using  a  field  microscope.  

       Data  collection:          Average  #  brine  shrimp  per  liter  of  water        #  Infected  brine  shrimp                                              #  Uninfected  brine  shrimp                                                                      Prevalence  of  infection    (%)  (#  infected/#  uninfected)  %100        Draw  how  an  infected  brine  shrimp  looks  under  the  microscope  in  the  box  below            

Questions:  1. What  percentage  of  the  brine  shrimps  is  infected?  

   

2. How  many  shrimp  would  you  have  if  you  collected  6,000  liters  of  water?    

 3. How  many  infected  shrimp  would  you  have  if  you  collected  6,000  liters  of  water?  

   

4. Construct  a  graph  showing  the  relationship  between  the  number  of  brine  shrimp  and  the  volume  of  water  collected.  On  the  same  graph  show  the  relationship  between  the  number  of  infected  brine  shrimp  and  the  volume  of  water  collected.    

                                     Dimensional  Analysis  Imagine  you  are  harvesting  brine  shrimp  and  you  find  an  area  on  the  lake  1000  m2  in  area  where  the  concentration  of  brine  shrimp  is  the  same  as  the  area  you  sampled.      

5. If  you  can  only  harvest  brine  shrimp  down  to  a  depth  of  10  cm,  determine  the  number  of  brine  shrimp  you  can  harvest  in  that  area.    

10  cm  =  1  dm;  1  L  =  1  dm3;  1  m  =  10  dm;  1  m2  =  100  dm2  

 

 

 6. Determine  the  number  of  tons  of  brine  shrimp  the  1000  m2  area  will  produce.    1  brine  shrimp  =  15  micrograms;  1  microgram  =  10-­‐6  g;  1  L  =  1  dm3;  1  m  =  10  dm.  

 

 7. Determine  the  number  of  tones  of  infected  brine  shrimp  the  1000  m2  area  will  

produce.              

 Model  tapeworm  life  cycle  as  it  passes  from  host  to  host:        Key  words  (must  use  to  describe  life  cycle)=  intermediate  host,    definitive  host,  parasite  egg,  parasite  larva,  parasite  adult,  transmission.          

                                                       

References:    Andres  B,  Clay  R,  Duncan  C.  (2006)  Shorebird  species  of  conservation  concern  in  the  western  hemisphere.  Western  Hemisphere  Shorebird  Reserve  Network.  

Cavitt,  JF.  (2010)  Ecology  and  Natural  History  of  the  Great  Salt  Lake.  Retrieved  October  21,  11http://faculty.weber.edu/jcavitt/NaturalHistoryGSL/Brine%20Shrimp%20Lab%20.pdf    Sánchez  MI,  Georgiev  BB,  Nikolov  PN,  Vasileva  GP,  Green  AJ  (2006)  Red  and  transparent  brine  shrimps  (Artemia  parthenogenetica):  a  comparative  study    of  their  cestode  infections.  Parasitology  Research.  100:  111-­‐14  

Sánchez  MI,  Hortas  F,  Figuerola  J,  Green  AJ  (2009)  Colour-­‐Based  Predation  of  Parasitized  Prey  by  Shorebirds.  Ethiology.  115:  196-­‐200  

USGS  Water  Science  Center.  2009.  Brine  Shrimp  and  Ecology  of  Great  Salt  Lake.  Retreived  October  21,  11,  from  http://ut.water.usgs.gov.