Bioindikation Prüfung von Stream Umwelt Eignung für junge Süßwasser Perle Miesmuscheln mit In Situ Belichtungsmethoden
Summary
In Situ bioindikationen ermöglichen die Feststellung der Eignung einer Umgebung für vom Aussterben bedrohte Muschel-Arten. Wir beschreiben zwei Methoden basieren auf der juvenilen Exposition von Süßwasser Perle Miesmuscheln in Käfigen an oligotrophen Fluss Lebensräume. Beide Methoden werden in Varianten für open Water und Hyporheic Wasser Umgebungen implementiert.
Abstract
Kenntnis der Lebensraum Eignung für Süßwassermuscheln ist ein wichtiger Schritt bei der Erhaltung dieser vom Aussterben bedrohten Arten-Gruppe. Wir beschreiben ein Protokoll für die Durchführung von in Situ juvenile expositionstests innerhalb oligotrophen Flussgebieten über einen Monat und drei-Monats-Zeiträume. Zwei Methoden (in beiden Modifikationen) werden vorgestellt, um die juvenile Wachstum und Überleben Rate zu bewerten. Die Methoden und die Änderungen unterscheiden sich in der Ortschaft Bioindikation Preis-Leistungs und jeder hat seine Vorteile sowie Einschränkungen. Die sandigen Käfig-Methode arbeitet mit einer großen Menge von Individuen, aber sind nur einige der Personen gemessen und die Ergebnisse sind in der Masse ausgewertet. In der Mesh-Käfig-Methode die Einzelpersonen werden gehalten und separat gemessen, aber individuelle nur wenige wird ausgewertet. Die Freiwasser-Exposition-Modifikation ist relativ einfach anzuwenden; Es zeigt die juvenile Wachstumspotenzial von Websites und kann auch für Wasser-Toxizitätstests wirksam sein. Im Bett Exposition Änderung braucht einen hohen Arbeitsbelastung aber näher an die Bedingungen der juvenilen Natur und es ist besser für die Berichterstattung der wirklichen Eignung der Ortschaften. Auf der anderen Seite sind mehr Wiederholungen in diese Änderung aufgrund seiner hohen-Hyporheic Umwelt Variabilität erforderlich.
Introduction
Die Belichtung des experimentellen Organismen in Situ mit der anschließenden Bewertung ihres Zustandes ist ein möglicher Weg, um Informationen über die Umweltqualität und (vor allem) die Eignung für eine Art. In Tiere gilt solche Bioindikation in erster Linie für kleine Wirbellose Tiere, die in der Lage, in einem begrenzten umgrenzten Raum zu leben. Jungen Stadien der Muscheln (Bivalvia) sind eine solche geeigneten Organismus Gruppe1.
Muscheln der Familie Unionidae sind ein sehr wichtiger Bestandteil der aquatischen Ökosysteme2. Allerdings sind diese Arten oft kritisch gefährdet, vor allem in Bächen und Flüssen. Einige von ihnen werden als “Umbrella-Arten” deren Erhaltung ist eng verwandt mit der Erhaltung des ganzen Stream Biotops und die erfordern ein umfassender Ansatz3charakterisiert. Diese Tiere haben einen Lebenszyklus verbunden mit vielen Umwelt-Komponenten aus Wasser Chemie4,5 auf Veränderungen in der Bevölkerung der Fische, die als Muschel Larven Gastgeber6dienen. Da Muschel Jugendliche oft eine kritische Phase des Lebenszyklus Muschel Standorteignung für ihre Entwicklung zu diesem Zeitpunkt ist entscheidend für eine erfolgreiche Spezies Bevölkerungsentwicklung in einer Ortschaft stellen.
Die Süßwasser Perle Muschel (FWPM, Margaritifera Margaritifera; Unionida, Bivalvia) ist eine vom Aussterben bedrohte zweischaligen Auftritt in oligotrophen Europäischen strömen. Ihre Zahlen sind drastisch gefallen, während der 20Jahrhundert über den Bereich auftreten . Es scheint, dass der aktuelle Rückgang der Reproduktion der Arten in der Mehrzahl der zentralen europäischen Bevölkerungen in erster Linie durch sehr niedrig für NULL Überleben der Jungtiere in den ersten Jahren ihres Lebens verursacht wird. Es wird angenommen, dass juvenile FWPMs seit vielen Jahren in der flachen Hyporheic Zone7 Leben, von denen die Bedingungen und ihre Variabilität noch nicht gut beschrieben sind. Darüber hinaus haben bis zum zweiten Lebensjahr die Jungvögel nur eine Dimension von bis zu etwa 1 mm, so dass sie sehr schwierig, große Mengen an Sediment unter natürlichen Bedingungen8zu finden sind. Deshalb sind Experimente mit Gefangenen Jungtiere notwendig für das Studium der ihre Ökologie.
Innerhalb der Tschechischen Aktionsplan für Süßwasser Perle Muschel9gibt es Tausende von Jugendlichen steigen jedes Jahr an ein naturnaher Zuchtprogramm. Dennoch gibt es eine Frage der Ortschaften und Lebensräume für erfolgreiche Bevölkerung Unterstützung durch diese Jungtiere geeignet oder für eventuelle Arten Wiedereinführung sind. In Situ bioindikationen präsentieren eine Möglichkeit die Antwort zu finden.
Trotz der Tatsache, dass inkonsistente Überlebensraten von juvenilen Miesmuscheln in Exposition Käfigen in einigen früheren Werken beobachtet wurden, die die Eignung der juvenilen Miesmuscheln als Bioindikatoren10hinterfragt, mehrere aktuelle Studien belegen die Anwendbarkeit der juvenilen Belichtungsmethoden für Wasserqualität testen11,12,13. Darüber hinaus wurde nachgewiesen, dass mehrere Faktoren müssen bei der Interpretation der Ergebnisse dieser bestimmten Studien, wie die Lager Herkunft14 und die anhaltenden Auswirkungen der Larven Bedingungen15berücksichtigt werden.
Es stellt sich die Frage, wie experimentelle Jungtiere in getesteten Ortschaften zu installieren und wie Sie am effektivsten ihre Bedingung ausgewertet werden soll. Die erste rigorose Anwendung der in Situ Belichtungsmethoden mit juvenilen FWPMs wurde von Buddensiek16veröffentlicht. Juvenile FWPM Individuen in Blatt Käfigen gehalten wurden, in das frei fließende Wasser der Bäche, ausgesetzt und ihr Überleben und Wachstum wurden nach einigen Wochen der Exposition quantifiziert. Das Konzept wurde ursprünglich als ein semi-künstliche Zucht-Methode entwickelt, aber der Autor auch seine Eignung für die Beurteilung der Ansprüche an den Lebensraum und die Wasserqualität hervorgehoben. Obwohl das FWPM juvenile Überleben ist natürlich sehr niedrig auf einer Skala von Monaten/Jahren und nur eine sehr kleine Anzahl von Tieren kann werden überleben, die Überlebensrate ein guter Marker der Umwelteffekt auf einer Skala von mehreren Wochen16. Jahrelange Forschung entstanden Belichtungsmethoden weiter halten experimentelle juvenile Muschel in-Stream Lebensräume und deren Wachstum und Überleben Rate zu bewerten; Dazu zählen sandigen Feldern17, Muschel-Silos basierend auf einen Auftrieb Prinzip18, und verschiedene andere Belichtung Käfige (zusammengefasst von Kaugummi und Kollegen)11. Weil Jugendliche natürlich in seichten Hyporheic Zone7auftreten, ist die Anwendung der experimentellen Geräte innerhalb Stream unten sehr wünschenswert.
In unserem Artikel beschreiben wir die Verwendung von zwei Belichtungsgeräte für FWPMs: ich) geändert Buddensiek Blatt Käfige (“Netz-Käfige”) ermöglichen auch Bioindikation testen unter Hyporheal Bedingungen; und Ii) Hruška sandigen Feldern (“sandigen Käfige”). Das Protokoll beschreibt die Anwendung beider Methoden im offenen Wasser und Hyporheic Bedingungen (d. h.vier Varianten der Exposition sind beschrieben). Die Methoden wurden allmählich geändert und in mehr als 15 Jahren der Anwendung innerhalb der Tschechischen Aktionsplan für Süßwasser Perle Muschel9 erweitert und durch eine Reihe von Experimenten verifiziert.
Protocol
Representative Results
Discussion
Belichtungszeit:
Sogar einen Monat ausgesetzt Gitter Käfige zeigen ein sichtbares Wachstum spiegelt die Unterschiede zwischen den Ortschaften (Abbildung 3), so sind sie sehr geeignet für die schnelle und einfache Erkennung von Lokalität Charakterisierung. Dennoch, die Relevanz der Ergebnisse hängt vom kurzfristigen Zustand der Bedingungen, die schwingen kann. Insbesondere können kurze Niederschlagsereignissen eine Rolle spielen. Im Gegensatz dazu kann unvorherse…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Michal Bílý und Ondřej P. Simon wurden durch Zuschüsse aus dem tschechischen Universität of Life Science [interne Grant Agency der Fakultät für Umweltwissenschaften, CULS Prag (42110 1312 3175 (20164236))] unterstützt. Unterstützung für Karel Douda kamen aus der Tschechischen Wissenschaftsstiftung (13-05872S). Daten über die Bioindikation und aktuelle Auftreten von Perlmutt Muscheln sammelten während der Durchführung des Aktionsplans für Tschechische für Pearl Süßwassermuscheln, verwaltet von der Naturschutzbehörde der Tschechischen Republik, die von der Regierung finanziert wird die Tschechischen Republik und ist abrufbar unter
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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