Deniz Gnathiid İzopod Balık Parazitlerinin Işık Tuzakları ile Toplanması
Summary
Deniz gnathiid izopod balık parazitlerini nefes tutma dalışı veya tüplü dalış yoluyla saha alanlarına yerleştirilen ışık tuzaklarını kullanarak toplamak için bir yöntem sunuyoruz.
Abstract
Işık tuzakları kullanılarak deniz gnathiid izopod balık parazitlerini toplamak için bir yöntem sunulmaktadır. Gnathiid izopodları, çoğunlukla geceleri konakçı balıklardan kan ve sıvı ile beslenen önemli bir deniz balığı parazit grubudur. Karadaki keneler ve sivrisinekler gibi, sadece geçici olarak ev sahipleriyle ilişki kurarlar ve hayatlarının çoğunu benthos’ta özgürce yaşayarak geçirirler. Yüksek hareketlilikleri ve konakçılarla geçici ve ağırlıklı olarak gece ilişkileri göz önüne alındığında, serbest yaşayan konakçıları yakalayarak kolayca toplanamazlar. Bununla birlikte, su altı ışık kaynaklarına kolayca çekilirler ve bu da onları ışık tuzaklarında toplama fırsatı yaratır. Burada, gnathiid izopodlarının serbest yaşam aşamalarını toplamak için özel olarak uyarlanmış ışık tuzaklarının konuşlandırılması ve işlenmesinde yer alan tasarım ve bireysel adımlar özetlenmiştir. Numune sonuçları ve çeşitli farklı örnekleme ihtiyaçları için temel protokolün olası modifikasyonları sunulmakta ve tartışılmaktadır.
Introduction
Paraziter kabuklular, resif balıklarının ekolojisinde ve yaşam öykülerinde önemlidir. Ev sahiplerinden çıkardıkları biyokütle ve enerji önemlidir ve davranışı, fizyolojiyi ve hayatta kalmayı etkiler1. Gnathiid izopod kabukluları, tropikal ve subtropikal resif sistemlerinde en belirgin balık paraziti grubunu temsil eder, burada hem bol hem de çeşitlidir 2,3 ve daha temiz balıkların birincil gıda maddesidir 4,5. Gnathiidler genellikle 1-3 mm büyüklüğündedir. Sadece üç yavru evrenin balıkların kan ve vücut sıvılarıyla beslendiği olağandışı yaşam geçmişleri vardır 6,7. En çok gece 8,9’da aktiftirler ve görme bir rol oynuyor gibi görünse de, konakçı bulma 10, konakçı 11,12’yi bulmak için koku alma ipuçlarına büyük ölçüde dayanır. Üç yavru besleme aşamasının her biri, tek bir konakçı balıkla beslenir ve her yem bir erime aşaması ile ayrılır. Son yemden sonra, üçüncü aşama larvaları, çoğalan ve sonra ölen beslenmeyen yetişkinlere dönüşür. Beslenmenin konakçı ile sadece kısa bir ilişki gerektirdiği göz önüne alındığında, her bir beslenme aralığı günler sürerken, gnathiidler yaşamlarının çoğunu benthos’ta serbest yaşayarak geçirirler.
Gnathiidler konakçıları çeşitli şekillerde etkiler1. Daha temiz balıklar ve müşteriler arasındaki etkileşimlerin itici gücü olarak rollerinin yanı sıra 13,14,15, gnathiidler kortizol seviyelerini artırabilir ve yetişkin balık konakçılarında hematokriti azaltabilir16 ve yüksek sayılarda ölüme bile neden olabilir 17. Yavru balıklar için, tek bir gnathiid bile ölümcül olabilir 18,19,20 ve balık hayatta kalsa bile, uzay için rekabet etme ve avcılardan kaçma kabiliyetitehlikeye girer 20,21,22. Gnathiidlerden kaçınmak, bazı resif balıklarında gece göçünün faydalarından birini bile oluşturabilir23.
Daha temiz balıklara ek olarak, gnathiid popülasyonları diğer mikro etçil balıklardan24 ve mercanlar25,26’dan etkilenebilir. Okyanus ısınması ve buna bağlı canlı mercanların kaybı, gnathiidler 27,28,29 üzerinde zıt etkilere sahip gibi görünmektedir.
Açık ekolojik önemleri ve antropojenik çevresel değişimin popülasyonları üzerindeki olası etkileri göz önüne alındığında, onları mercan resiflerinin ekolojik çalışmalarına dahil etmek için zorlayıcı nedenler vardır. Bununla birlikte, benzersiz yaşam öyküleri ve onları inceleyen az sayıda araştırmacı, araştırma için onları toplamak için güvenilir, tekrarlanabilir örnekleme yöntemlerinin geliştirilmesi, uygulanması ve yayılması için bir engel oluşturmaktadır.
Işık tuzakları, geceleri küçük deniz organizmalarını toplamak için uzun zamandır kullanılmaktadır30,31. Eklembacaklılar da dahil olmak üzere gece aktif birçok organizmanın ışığa çekilmesinden yararlanırlar ve buna dayanırlar. Geleneksel olarak, su sütunu30’daki planktonik organizmaları toplamak için kullanılmıştır. Bununla birlikte, temel ilkeler, benthos yakınında aktif olan serbest yüzme organizmalarını toplamak için uygulanabilir. Burada, Filipinler gibi uzak mercan resifi ortamlarında okyanus dibine yakın gnathiid izopodlarının serbest yaşam aşamalarını toplamak için uyarlanmış bir ışık yakalama yöntemi sunuyoruz. Uzak bölgelerde toplama için, bu ışık tuzakları (Şekil 1), bu organizmaları toplamak için geliştirilen diğer yöntemlere göre bazı avantajlar sunar32. Son derece taşınabilir ve dayanıklıdırlar, kolayca elde edilebilen ve ucuz olan sadece üç parça gerektirirler. Ayrıca, konuşlandırıldıklarında tamamen deniz suyuyla dolduruldukları için negatif olarak yüzdürücüdürler. Çekim için ışığa bağımlı olduklarından, sadece geceleri gece aktif türlerin toplanmasında etkilidirler. Ayrıca, hedef türlerden daha fazlasını çekerler ve hedef organizmaları elde etmek için örneklerin diseksiyon kapsamı altında sıralanmasını gerektirirler. Ekibimiz ve işbirlikçilerimiz tarafından şimdiye kadar dünya çapında mercan resif sistemlerinde gnathiidleri toplamak için üç yöntem kullanılmıştır32. Bunlar arasında ortaya çıkma tuzakları, canlı balık yemi tuzakları ve her biri avantajları ve sınırlamaları olan ışık tuzakları bulunur.
Protocol
Representative Results
Discussion
Larva balıklarını toplamak için kullanılanlar gibi geleneksel ışık tuzakları büyüktür ve su sütunu34’te asılıdır. Buna karşılık, burada açıklanan ışık tuzakları küçüktür ve deniz dibinde konuşlandırılmıştır. Bu tuzaklar kolayca taşınabilir ve hızlı bir şekilde konuşlandırılabilir. Sığ bölgelerde (bu çalışmada olduğu gibi) nefes tutma (serbest) dalış yoluyla veya daha derin bölgelerde tüplü dalış yaparak yerleştirilebilirler ve hem beslenen …
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Finansman ABD Ulusal Bilim Vakfı (NSF OCE 2023420 ve DEB 2231250, P. Sikkel PI) tarafından sağlandı. Filipinler’in Negros Oriental kentindeki Dumaguete Şehri belediyesine bu çalışmayı yürütmeye izin verdiği için teşekkür ederiz. Ayrıca, saha yardımları için birçok gönüllüye ve Silliman Üniversitesi Çevre ve Deniz Bilimleri Enstitüsü’ndeki personele ve meslektaşlarımıza destekleri için teşekkür ederiz.
Materials
| Buckets, small sample containers | hardware store | ||
| Funnels | Supplier No. 2209-03 | Funnels: AMERICAN SCIENTIFIC LLC SE - 75 mm (3”) | https://us.vwr.com/store/product/8884369/plastic-funnels |
| Main body of light traps (made from commercially available PVC sanitarty pipes) | (SKU 145640) | Alasco Sanitary uPVC Pipes Series 1000 107mm/4' | https://alascopvcpipes.com/product/alasco-standard-sanitary-upvc-pipe-series-1000/. This brand can be found in the Philippines. Other simular brands can also be used |
| Modeling clay | Can be found in art suppliy and childreans toy stores | To seal the funnel after retreival | |
| Plankton mesh (50-100 µm) | any reputable brand and source | https://www.adkinstruments.in/products/plankton-nets-in-various-mesh-size-1633936883 | |
| Screw on lids for the light trap | Alasco Sanitary Clean-Out 4" | https://alascopvcpipes.com/product/alasco-standard-sanitary-upvc-clean-out/. This brand can be found in the Philippines. Other simular brands can also be used | |
| Scuba/snorkel equipment | any reputable brand and source | ||
| Stereo-microscopes | Scientific suppliers | ||
| Underwater touches | Princeton Tec Ecoflare or Fantasea Nanospotter 6023 |
References
- Sikkel, P. C., Welicky, R. L. The ecological significance of parasitic crustaceans. Parasitic Crustacea. 17 (17), 421-477 (2019).
- Svavarsson, J., Bruce, N. L. New gnathiid isopod crustaceans (Cymothoida) from Heron Island and Wistari Reef, southern Great Barrier Reef. Zootaxa. 4609 (1), 4609 (2019).
- Shodipo, M. O., Sikkel, P. C., Smit, N. J., Hadfield, K. A. First record and molecular characterisation of two Gnathia species (Crustacea, Isopoda, Gnathiidae) from Philippine coral reefs, including a summary of all Central-Indo Pacific Gnathia species. International Journal for Parasitology: Parasites and Wildlife. 14, 355-367 (2021).
- Losey, G. S. Cleaning symbiosis in Puerto Rico with comparison to the tropical Pacific. 4 (4), 960-970 (1974).
- Grutter, A. S., et al. Parasite infestation increases on coral reefs without cleaner fish. Coral Reefs. 37, 15-24 (2018).
- Smit, N. J., Davies, A. J. The curious life-style of the parasitic stages of gnathiid isopods. Advances in Parasitology. 58. , 289-391 (2004).
- Tanaka, K. Life history of gnathiid isopods-current knowledge and future directions. Plankton and Benthos Research. 2 (1), 1-11 (2007).
- Sikkel, P. C., Schaumburg, C. S., Mathenia, J. K. Diel infestation dynamics of gnathiid isopod larvae parasitic on Caribbean reef fish. Coral Reefs. 25, 683-689 (2006).
- Santos, T. R. N., Sikkel, P. C. Habitat associations of fish-parasitic gnathiid isopods in a shallow reef system in the central Philippines. Marine Biodiversity. 4, 83-96 (2019).
- Nagel, L. The role of vision in host-finding behaviour of the ectoparasite Gnathia falcipenis (Crustacea). Isopoda). Marine and Freshwater Behaviour and Physiology. 42 (1), 31-42 (2009).
- Sikkel, P. C., Sears, W. T., Weldon, B., Tuttle, B. C. An experimental field test of host-finding mechanisms in a Caribbean gnathiid isopod. Marine Biology. 158, 1075-1083 (2011).
- Vondriska, C., Dixson, D. L., Packard, A. J., Sikkel, P. C. Differentially susceptible host fishes exhibit similar chemo-attractiveness to a common coral reef ectoparasite. Symbiosis. 81 (3), 247-253 (2020).
- Grutter, A. S. Parasite infection rather than tactile stimulation is the proximate cause of cleaning behaviour in reef fish. Proceedings of the Royal Society of London. Series B: Biological Sciences. 268 (1474), 1361-1365 (2001).
- Sikkel, P. C., Cheney, K. L., Côté, I. M. In situ evidence for ectoparasites as a proximate cause of cleaning interactions in reef fish. Animal Behaviour. 68 (2), 241-247 (2004).
- Sikkel, P. C., Herzlieb, S. E., Kramer, D. L. Compensatory cleaner-seeking behavior following spawning in female yellowtail damselfish. Marine Ecology Progress Series. , 1-11 (2005).
- Triki, Z., Grutter, A. S., Bshary, R., Ros, A. F. Effects of short-term exposure to ectoparasites on fish cortisol and hematocrit levels. Marine Biology. 163, 1-6 (2016).
- Hayes, P. M., Smit, N. J., Grutter, A. S., Davies, A. J. Unexpected response of a captive blackeye thicklip, Hemigymnus melapterus (Bloch), from Lizard Island, Australia, exposed to juvenile isopods Gnathia aureamaculosa Ferreira & Smit. Journal of Fish Diseases. 34 (7), 563-566 (2011).
- Grutter, A. S., Pickering, J. L., McCallum, H., McCormick, M. I. Impact of micropredatory gnathiid isopods on young coral reef fishes. Coral Reefs. 27 (3), 655-661 (2008).
- Artim, J. M., Sellers, J. C., Sikkel, P. C. Micropredation by gnathiid isopods on settlement-stage reef fish in the eastern Caribbean Sea. Bulletin of Marine Science. 91 (4), 479-487 (2015).
- Sellers, J. C., Holstein, D. M., Botha, T. L., Sikkel, P. C. Lethal and sublethal impacts of a micropredator on post-settlement Caribbean reef fishes. Oecologia. 189, 293-305 (2019).
- Allan, B. J., et al. Parasite infection directly impacts escape response and stress levels in fish. Journal of Experimental Biology. 223 (16), (2020).
- Spitzer, C. A., Anderson, T. W., Sikkel, P. C. Habitat associations and impacts on a juvenile fish host by a temperate gnathiid isopod. International Journal for Parasitology: Parasites and Wildlife. 17, 65-73 (2022).
- Sikkel, P. C., et al. Nocturnal migration reduces exposure to micropredation in a coral reef fish. Bulletin of Marine Science. 93 (2), 475-489 (2017).
- Artim, J. M., Hook, A., Grippo, R. S., Sikkel, P. C. Predation on parasitic gnathiid isopods on coral reefs: a comparison of Caribbean cleaning gobies with non-cleaning microcarnivores. Coral Reefs. 36, 1213-1223 (2017).
- Artim, J. M., Sikkel, P. C. Live coral repels a common reef fish ectoparasite. Coral Reefs. 32, 487-494 (2013).
- Paula, J. R., et al. The role of corals on the abundance of a fish ectoparasite in the Great Barrier Reef. Coral Reefs. 40, 535-542 (2021).
- Sikkel, P. C., et al. Changes in abundance of fish-parasitic gnathiid isopods associated with warm-water bleaching events on the northern Great Barrier Reef. Coral Reefs. 38 (4), 721-730 (2019).
- Shodipo, M. O., Duong, B., Graba-Landry, A., Grutter, A. S., Sikkel, P. C. Effect of acute seawater temperature increase on the survival of a fish ectoparasite. In Oceans. 1 (4), (2020).
- Artim, J. M., Nicholson, M. D., Hendrick, G. C., Brandt, M., Smith, T. B., Sikkel, P. C. Abundance of a cryptic generalist parasite reflects degradation of an ecosystem. Ecosphere. 11 (10), (2020).
- Richardson, A. J., et al. Using continuous plankton recorder data. Progress in Oceanography. 68 (1), 27-74 (2006).
- McLeod, L. E., Costello, M. J. Light traps for sampling marine biodiversity. Helgoland Marine Research. 71 (1), 1-8 (2017).
- Artim, J. M., Sikkel, P. C. Comparison of sampling methodologies and estimation of population parameters for a temporary fish ectoparasite. International Journal for Parasitology: Parasites and Wildlife. 5 (2), 145-157 (2016).
- Pagán, J. A., Veríssimo, A., Sikkel, P. C., Xavier, R. Hurricane-induced disturbance increases genetic diversity and population admixture of the direct-brooding isopod, Gnathia marleyi. Scientific reports. 10 (1), (2020).
- Doherty, P. J. Light-traps: selective but useful devices for quantifying the distributions and abundances of larval fishes. Bulletin of Marine Science. 41, 423-431 (1987).
- Jones, C. M., Nagel, L., Hughes, G. L., Cribb, T. H., Grutter, A. S. Host specificity of two species of Gnathia (Isopoda) determined by DNA sequencing blood meals. International Journal for Parasitology. 37 (8-9), 927-935 (2007).
- Hendrick, G. C., Dolan, M. C., McKay, T., Sikkel, P. C. Host DNA integrity within blood meals of hematophagous larval gnathiid isopods (Crustacea). Isopoda, Gnathiidae). Parasites & Vectors. 12 (1), 1-9 (2019).
