Questo articolo descrive un protocollo semplice e riproducibile per manipolare le condizioni di ossigeno disciolto in un ambiente di laboratorio per gli studi di comportamento animale. Questo protocollo può essere utilizzato in entrambe le impostazioni di insegnamento e laboratorio di ricerca per valutare la risposta organismal di macroinvertebrati, pesci, anfibi o alle variazioni di concentrazione di ossigeno disciolto.
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Articolo metodologico
Un approccio semplice per manipolare ossigeno disciolto per Osservazioni Comportamento animale
In questo articolo
Sommario
Abstract
La capacità di manipolare ossigeno disciolto (DO) in un ambiente di laboratorio ha un'applicazione significativo per indagare su una serie di domande comportamento ecologico e degli organismi. Il protocollo qui descritto fornisce un metodo semplice, riproducibile e controllato per manipolare DO per studiare risposta comportamentale in organismi acquatici ottenuti da ipossia e condizioni anossiche. Durante l'esecuzione di degassificazione di acqua con azoto è comunemente usato in laboratorio, nessun metodo esplicita per ecologica applicazione (acquatico) esiste nella letteratura, e questo protocollo è il primo a descrivere un protocollo per degassano acqua per osservare risposta organica. Questa tecnica e il protocollo sono stati sviluppati per l'applicazione diretta di macroinvertebrati acquatici; Tuttavia, piccoli pesci, anfibi e altri vertebrati acquatici potrebbero essere facilmente sostituiti. Esso consente una facile manipolazione dei livelli DO vanno da 2 mg / L a 11 mg / L con stabilità fino ad un periodo di osservazione animali-5 min.Al di là di un periodo di 5 minuti di osservazione la temperatura dell'acqua ha cominciato a salire, ed a 10 min DO livelli è diventato troppo instabile per mantenere. Il protocollo è scalabile per l'organismo studio, riproducibile e affidabile, consentendo una rapida implementazione in laboratori didattici introduttivi e applicazioni di ricerca di alto livello. I risultati attesi di questa tecnica dovrebbe riferirsi sciolto modifiche ossigeno alle risposte comportamentali degli organismi.
Introduzione
ossigeno disciolto (DO) è un parametro fisico-chiave importante nel mediare una serie di processi biologici ed ecologici all'interno degli ecosistemi acquatici. Le esposizioni verso ipossia acuta e cronica sub-letali di ridurre i tassi di crescita in certi insetti acquatici e riducono la sopravvivenza degli insetti esposti 1. Questo protocollo è stato sviluppato per fornire un metodo controllato per manipolare i livelli facciamo in acqua corrente per osservare gli effetti sul comportamento animale. Dal momento che la sopravvivenza tutti gli organismi acquatici aerobici che dipende dalla concentrazione di ossigeno per vivere e riprodursi, i cambiamenti ....
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Protocollo
Nota: Questo esperimento non ha utilizzato i vertebrati e quindi non richiede l'approvazione da parte dell'Istituto di Juniata College for Animal Care e del Comitato Usa. Tuttavia per gli individui adattano questo metodo per l'utilizzo con i vertebrati, l'approvazione IACUC dovrebbe essere cercato.
1. Campo Raccolta del campione
- Determinare e valutare potenziali siti di campo per la capacità di raccogliere, memorizzare e plecotteri trasporto rapidamente per ridurre al minimo il tempo in transito con un tempo massimo raccomandato in transito di 1 ora.
- Eseguire il campionamento calcio-net nel sito campo selezio....
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Risultati
Sei prove del setup descritto sono stati eseguiti da 24 matricole studenti universitari in un ambiente di laboratorio didattico per quantificare il numero di push-up plecotteri in atto in risposta a differenti concentrazioni DO in acqua. Il numero medio di push-up eseguito all'interno di un livello di DO e all'interno di ogni processo è stato riunito per tracciare push-up contro il livello di DO nella figura 2. Un'ANOVA è stata eseguita inizialmente uti.......
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Discussione
passaggi critici
Questa procedura fornisce un modo semplice ed efficace per manipolare fare in un ambiente di laboratorio per eseguire studi comportamentali sugli organismi acquatici. Abbiamo trovato lì per essere diversi critici passi / oggetti di essere a conoscenza di quando si esegue questo esperimento che direttamente correlata ai risultati. All'interno di un processo, è fondamentale per mantenere la pressione della camera per evitare variazioni della pressione parziale del gas sopra l'acqua, e la su.......
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Dichiarazioni
Gli autori dichiarano di non avere interessi finanziari concorrenti.
Ringraziamenti
Gli autori desiderano innanzitutto ringraziare tutti gli studenti del laboratorio del modulo di biologia 121 - Ecologia del Juniata College per il loro aiuto nella generazione dei dati utilizzati in questo studio. Vorremmo anche ringraziare il Dr. Randy Bennett, Chris Walls, Sherry Isenberg e Taylor Cox per la loro assistenza nell'acquisizione dei materiali necessari per sviluppare questa metodologia. Inoltre, vorremmo ringraziare il Dr. Norris Muth e il Dr. John Unger per i loro consigli sullo sviluppo metodologico e il Dr. Jill Keeney e il dipartimento di Biologia per il loro sostegno a questo sforzo. Vorremmo anche ringraziare i revisori anonimi che hanno contribui....
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Materiali
| Nome | Azienda | Numero di catalogo | Commenti |
|---|---|---|---|
| Pallone filtrante 2 L | Pyrex | 5340 | |
| Tappo in gomma misura 6 | Sigma-Aldrich | Z164534 | |
| Nalgene 180 Tubo in plastica trasparente | Thermo Scienfitic | 8001-1216 | |
| Whisper 60 pompa ad aria | Tetra | ||
| Tubo flessibile standard della linea dell'aria | Penn Plax | ST25 | |
| 0,25 pollici Tubo in rame | Lowes Home Improvement | 23050 | |
| Portagomma maschio | Grainger | 5LWH1 | |
| Connettore femmina | Grainger | 20YZ22 | |
| Misuratore di ossigeno disciolto per impieghi gravosi | Extech | 407510 | |
| Azoto gassoso | Matheson TRIGAS | ||
| Radnor AF150-580 Regolatore | Airgas | RAD64003036 |
Riferimenti
- Hoback, W., Stanley, D. Insects in hypoxia. J. Insect Physiol. 47 (6), 533-542 (2001).
- Craig, J., Crowder, L. Hypoxia-induced habitat shifts and energetic consequences in Atlantic croaker and brown shrimp on the Gulf of Mexico shelf. Mar Ecol-Prog Ser. <....
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