Bioindicação teste de adequação de ambiente de fluxo para jovens de água doce da pérola mexilhões usando métodos de exposição em Situ
Summary
Em situ bioindications permitem a determinação da adequação de um ambiente para as espécies ameaçadas de extinção do mexilhão. Descrevemos dois métodos baseados sobre a exposição juvenil dos mexilhões de pérolas de água doce em gaiolas para habitats Rio oligotróficas. Ambos os métodos são implementados nas variantes para águas abertas e ambientes de água hyporheic.
Abstract
Conhecimento de aptidão de habitat para mexilhões de água doce é um passo importante para a conservação deste grupo de espécies ameaçadas de extinção. Descreveremos um protocolo para a realização de testes in situ exposição juvenil dentro de bacias hidrográficas do Rio oligotróficas sobre períodos de um mês e três meses. Dois métodos (em ambas as modificações) são apresentados para avaliar a taxa de crescimento e sobrevivência de juvenis. Os métodos e modificações diferem em valor para a localidade de bioindicação e cada um tem seus benefícios, bem como limitações. O método de gaiola areia funciona com um grande conjunto de indivíduos, mas somente alguns dos indivíduos são medidos e os resultados são avaliados em massa. No método da gaiola de malha, os indivíduos são mantidos e medidos separadamente, mas um número baixo de individual é avaliado. A modificação de exposição de águas abertas é relativamente fácil de aplicar; Isso mostra o crescimento juvenil potencial dos sites e também pode ser eficaz para testes de toxicidade de água. A modificação de exposição dentro-cama precisa de uma alta carga de trabalho, mas está mais perto para as condições de um ambiente natural e juvenil e é melhor para relatar a real adequação das localidades. Por outro lado, são necessárias mais replicações esta modificação devido a sua variabilidade do ambiente de alta-hyporheic.
Introduction
A exposição de organismos experimentais em situ , com a subsequente avaliação de sua condição é uma maneira de obter informações sobre a qualidade ambiental e (especialmente) a adequação do local para uma espécie. Nos animais, tal uma bioindicação é aplicável principalmente para pequenos invertebrados que são capazes de viver em um espaço limitado limitado. Estágios jovens de moluscos bivalves (Bivalvia) são um grupo tal organismo adequado1.
Moluscos bivalves da família Unionidae são um componente muito importante dos ecossistemas aquáticos2. No entanto, estas espécies são muitas vezes em perigo crítico, especialmente em córregos e rios. Alguns deles são caracterizados como ‘espécies guarda-chuva’ cuja conservação está intimamente relacionada com a conservação do biótopo fluxo inteiro e que exigem uma abrangente abordagem3. Estes animais têm um ciclo de vida associado com muitos componentes do ambiente, da água química4,5 a mudanças nas populações de peixes que servem de hospedeiros de larvas de mexilhão6. Porque os juvenis de mexilhão geralmente representam uma fase crítica do ciclo de vida de mexilhão, a adequação do local para o seu desenvolvimento nesta fase é crucial para um desenvolvimento de população de espécies bem sucedidas em uma localidade.
O mexilhão pérola de água doce (FWPM, Margaritifera margaritifera; Unionida, Bivalvia) é um ocorrendo bivalves criticamente em perigo em riachos europeus oligotróficos. Seus números caíram drasticamente durante os 20 do séculoXIX em toda a área de ocorrência. Parece que o actual declínio na reprodução de espécies, na maioria das populações europeias centrais é principalmente causado pelo muito baixo para zero sobrevivência de juvenis durante os primeiros anos da sua vida. Presume-se que FWPMs juvenis vivem por muitos anos no hyporheic rasa zona7, dos quais as condições e a sua variabilidade ainda não estão bem descritos. Além disso, até o segundo ano de vida, os juvenis só têm uma dimensão de até cerca de 1 mm, então eles são muito difíceis de encontrar em grandes volumes de sedimentos sob condições naturais8. Portanto, experiências com juvenis em cativeiro são necessárias para o estudo de sua ecologia.
Dentro Checa plano de acção para Pearl bivalve9, existem milhares de juvenis crescente a cada ano a partir de um programa de reprodução seminaturais. No entanto, há uma pergunta de que as localidades e habitats são adequados para suporte de população bem sucedido por esses menores ou para reintrodução de espécies eventual. Em situ bioindications apresentar uma maneira de encontrar a resposta.
Apesar do fato de que as taxas de sobrevivência inconsistente de mexilhões juvenis em gaiolas de exposição foram observadas em alguns trabalhos anteriores que questionaram a adequação de mexilhões juvenis como bioindicadores10, vários estudos recentes têm confirmado o aplicabilidade dos métodos de exposição juvenil para qualidade de água teste11,12,13. Além disso, foi demonstrado que vários fatores precisam ser considerados ao interpretar os resultados destes estudos particulares, tais como a origem das ações14 e os efeitos persistentes de condições larval15.
Surge a questão de como instalar juvenis experimentais em localidades testadas e como mais efetivamente avaliar a sua condição. A primeira aplicação rigorosa em situ métodos de exposição com FWPMs juvenis foi publicada pela Buddensiek16. Indivíduos FWPM juvenis foram mantidos em gaiolas de folha, expostos na água fluindo livremente de fluxos, e sua sobrevivência e crescimento foram quantificados após várias semanas de exposição. A abordagem foi originalmente desenvolvida como um método de reprodução artificial semi, mas o autor também destacou sua aplicabilidade para a avaliação dos requisitos de habitat e qualidade da água. Embora a sobrevivência de juvenis de FWPM é naturalmente muito baixa na escala de meses/anos e apenas um número muito pequeno de animais vai sobreviver, a taxa de sobrevivência pode ser um bom marcador do efeito ambiental em uma escala de várias semanas16. Ao longo de anos de pesquisa, métodos de exposição foram desenvolvidos na sequência dos habitats de fluxo de mexilhão juvenil experimental espera e avaliar suas taxas de crescimento e sobrevivência; Estes incluem caixas de areia17, silos de mexilhão com base em um princípio de afloramento18e vários outros exposição gaiolas (resumidas por chiclete e colegas)11. Porque os juvenis ocorrem naturalmente em hyporheic superficial zona7, a aplicação de dispositivos experimentais dentro da parte inferior do fluxo é muito desejável.
Em nosso artigo, descrevemos o uso de dois dispositivos de exposição para FWPMs: eu) modificado gaiolas de folha de Buddensiek (“gaiolas de malha”) também permitindo bioindicação testes em condições de hyporheal; e ii) caixas de areia Hruška (“gaiolas de areias”). O protocolo descreve a aplicação de ambos os métodos em condições de água e hyporheic abertos (ou seja, quatro variantes de exposição são descritos). Os métodos foram gradualmente modificados e expandidos ao longo de mais de 15 anos de aplicação dentro do plano de acção para a Checa para Pearl bivalve9 e verificados por um conjunto de experiências.
Protocol
Representative Results
Discussion
Tempo de exposição:
Até mesmo um mês expostos malha gaiolas mostrar um crescimento visível refletindo diferenças entre as localidades (Figura 3), então eles são muito úteis para a detecção rápida e fácil de uma caracterização da localidade. No entanto, a relevância dos resultados depende do estado a curto prazo das condições, que pode oscilar. Em particular, os eventos de precipitação curto podem desempenhar um papel. Em contraste, poluição epis…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Michal Bílý e Ondřej P. Simon foram apoiados por subsídios da Checa Universidade de Ciências da vida [interno Grant agência da faculdade de ciências ambientais, CULS Praga (42110 1312 3175 (20164236))]. Suporte para Karel Douda veio a Fundação científica checa (13-05872S). A bioindicação e presente ocorrência de mexilhões pérolas foram recolhidos durante a execução do plano de ação Checa para mexilhões de pérola de água doce, gerido pela Agência de conservação da natureza da República Checa, que é financiado pelo governo da República Checa e está disponível em
Materials
| biological material maintenance and care | |||
| Freshwater pearl mussel juveniles | any | NA | from a FWPM breeding programme |
| plastic boxes | any | NA | |
| thermobox | MERCI | 212,070,600,030 | There are many possibilities. This is one example only. |
| field thermobox (ca25 l) | any | NA | cold box (insulated box) commonly used for food transport |
| river water | any | NA | |
| Petri dishes | any | NA | |
| plastic Pasteur pipettes with balloon bulb (droppers) | any | NA | hole diameter 1 mm |
| hydrogen peroxide | any | NA | |
| plastic container (ca 50 l) for river water | any | NA | |
| plastic tea strainer | any | NA | commonly used in kitchen |
| mesh cages construction | |||
| main plastic bodies | any | NA | |
| plactic covers | any | NA | |
| special technical sieves 340 µm | Silk &Progress | UHELON 20 T | |
| special technical sieves 100 µm | Silk &Progress | UHELON 67 M | |
| rubber hose (diameter 5.5 mm) | any | NA | |
| steel bolts | any | NA | |
| steel nuts | any | NA | |
| spanner | any | NA | |
| steel spikes | any | NA | |
| pliers | any | NA | |
| beakers | any | NA | |
| plastic dishes (ca. 25x15x3-5cm) | any | NA | |
| squirt bottle | any | NA | |
| field protocols | any | NA | |
| stationery | any | NA | |
| plastic container | any | NA | |
| string | any | NA | |
| hammer | any | NA | |
| sandy cages construction and use | |||
| sieve 1 mm | any | NA | |
| sieve 2 mm | any | NA | |
| special technical sieves 340 µm | Silk &Progress | UHELON 20 T | |
| plastic boxes with tight-fitting lid | any | NA | |
| hot melt adhesive | any | NA | |
| plastic box (ca 250 x 150 x 100 cm) | |||
| big plastic box (ca 25 l) | any | NA | |
| flat stone | any | NA | |
| net | any | NA | |
| river sand | any | NA | |
| round containers | any | NA | |
| magnifying glasses | Carson | Carson CP 60 | There ar many possibilities. This is one example only |
| cages installation and maintenance | |||
| field temperature dataloggers | ONSET | UA-001-64 | http://www.onsetcomp.com/products/data-loggers/ua-001-64 |
| spade | any | NA | |
| toothbrush | any | NA | |
| experiment evaluation | |||
| trinocular dissecting zoom stereo microscope | Bresser optic | ICD 10x-160x | There are many possibilities. This is one example only. |
| digital camera/ electronic eyepiece | Bresser optic | MikroCamLab 5M | There are many possibilities. This is one example only. |
| Calibration gird | Am Scope | SKU: MR100 | There are many possibilities. This is one example only. |
| external power source with two movable light guides | Arsenal | K1309010150021 | There are many possibilities. This is one example only. |
| Image software | ImageJ software | There are many possibilities. This is one example only. | |
| table processor | MS excel | There are many possibilities. This is one example only. |
References
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