Bioindication בדיקות של התאמת הסביבה זרם עבור צעירים מים מתוקים פנינה מולים בשיטות בחשיפה באתרו
Summary
בחיי עיר bioindications מאפשרות קביעת ההתאמה של סביבת מאסל בסכנת הכחדה מינים. אנו מתארים שתי שיטות בהתבסס על החשיפה לנוער של צדפות פנינים מים מתוקים בתוך כלובים אל נהר oligotrophic בתי גידול. שתי השיטות מיושמות משתנים עבור מים פתוחים וסביבות מים hyporheic.
Abstract
ידיעת בית גידול התאמתם מולים מים מתוקים היא צעד חשוב בשימור של הקבוצה בסכנת הכחדה. נתאר פרוטוקול לביצוע בחיי עיר ילדותי חשיפה בדיקות בתוך נהר oligotrophic catchments על פני תקופות חודש אחד, שלושה חודשים. שתי שיטות (ב שני שינויים) מוצגים כדי להעריך את קצב הגדילה וההישרדות לנוער. השיטות ואת השינויים נבדלים ערך bioindication המקומיות, לכל אחד יש את היתרונות שלה, כמו גם מגבלות. השיטה כלוב החולי עובדת עם קבוצה גדולה של אנשים, אבל רק בחלק של האנשים נמדדים, התוצאות מוערכות בצובר. השיטה כלוב רשת, האנשים הם כל הזמן נמדד בנפרד, אך בודדים במספר נמוך מוערך. השינוי חשיפה מים פתוחים יחסית קל ליישם; זה פוטנציאל הגידול לנוער של אתרים, יכול להיות גם יעיל לבדיקת רעילות מים. השינוי חשיפה בתוך המיטה צריך עומס עבודה גבוה אבל קרוב יותר לתנאי סביבה טבעית לנוער, עדיף על דיווח אמיתי והתאמתו יישובים. מצד שני, שכפולי יותר יש צורך בשינוי זה עקב השתנות הסביבה שלה גבוהה-hyporheic.
Introduction
החשיפה של אורגניזמים ניסיוני בחיי עיר עם הערכת מצבם לאחר מכן היא דרך אפשרית. אחת כדי לקבל מידע על איכות הסביבה ועל (במיוחד) את התאמת האתר עבור זן. בתוך בעלי חיים, כגון bioindication ישימה בעיקר עבור חסרי חוליות קטנים אשר מסוגלים לחיות בחלל חסומה מוגבלת. שלבים צעירים של צדפות (צדפות) הם אחד כזה מתאים האורגניזם קבוצה1.
צדפות של משפחת Unionidae הם מרכיב חשוב מאוד של המערכת האקולוגית הימית2. עם זאת, מינים אלה לעיתים קרובות אנושות בסכנה, בפרט נחלים ונהרות. חלקם מאופיינים כמו ‘מינים מטריה’ שימור אשר קשורה קשר הדוק שימור ביוטופ זרם שלם, המחייבות מקיפה לגשת3. בעלי חיים אלה יש מחזור חיים הקשורים רכיבים רבים סביבה, מים כימיה4,5 שינויים באוכלוסיות של דגים אשר לשמש מאסל הזחלים מארחים6. כי קטינים מאסל מייצגים לעיתים קרובות שלב קריטי של מחזור חיי מאסל, התאמת האתר לפיתוח שלהם בשלב זה הוא קריטי עבור התפתחות האוכלוסייה מינים מוצלחים ביישוב.
גברת פנינים מים מתוקים (FWPM, Margaritifera margaritifera; Unionida, צדפות) הוא של ביואלו בסכנת הכחדה חמורה המתרחשים oligotrophic נחלים אירופי. המספרים שלהם ירדו באופן דרסטי ה-20המאה ה לאורך אזור התרחשות . נראה כי הירידה הנוכחית של הרבייה ברוב המכריע של אוכלוסיות האירופי המרכזי נגרמת בעיקר על ידי נמוך מאוד להישרדות אפס בני נוער במהלך השנים הראשונות של החיים שלהם. ההנחה היא כי FWPMs לנוער לחיות שנים רבות hyporheic רדוד אזור7, מהם התנאים ולשינויים שלהם מתוארים עדיין לא טוב. יתר על כן, עד השנה השנייה של החיים, קטינים יש רק מימד של עד 1 מ מ, ולכן הם מאוד קשה למצוא בכמויות גדולות של משקעים תחת תנאים טבעיים8. לכן, ניסויים עם קטינים בשבי נחוצים לחקר האקולוגיה שלהם.
בתוך הצ’כית תוכנית הפעולה מים מתוקים מאסל פנינה9, ישנם אלפי בני נוער עולה בכל שנה מתוך תוכנית גידול טבעי למחצה. עם זאת, ישנה שאלה אשר יישובים, בתי גידול מתאימים עבור האוכלוסייה מוצלחת תמיכה על ידי קטינים אלה או מינים בסופו של דבר השבת בעלי חיים לטבע. בחיי עיר bioindications מציגים דרך למצוא את התשובה.
למרות העובדה כי שיעורי ההישרדות לא עקבי של מולים לנוער בכלובים חשיפה נצפתה כמה עבודות קודמות שחקר את ההתאמה של מולים לנוער bioindicators10, מחקרים שנעשו לאחרונה מספר אישרו הישימות של שיטות חשיפה לקטינים איכות המים בדיקות11,12,13. בנוסף, זה הוכח כי כמה גורמים צריך להיחשב כאשר לפרש את התוצאות של מחקרים אלה מסוים, כגון מניות מקור14 והשפעת שמירת תנאים זחל15.
עולה השאלה כיצד להתקין נוער ניסיוני ביישובים שנבדקו וכיצד להעריך את מצבם בצורה היעילה ביותר. היישום הקפדני הראשון ב באתרו שיטות חשיפה עם FWPMs נעורים בהוצאת Buddensiek16. לנוער FWPM אנשים הוחזקו בכלובים גיליון, חשוף במים זורמים זרמי, הישרדות והצמיחה שלהם היו לכמת לאחר מספר שבועות של חשיפה. הגישה פותחה במקור כשיטה הרבייה חצי-מלאכותי, אך המחבר גם הדגיש את תחולתן להערכה של דרישות הגידול ואיכות המים. למרות ההישרדות לנוער FWPM נמוכה באופן טבעי מאוד בסולם של חודשים/שנים, רק מספר קטן מאוד של בעלי חיים ישרדו, שיעור ההישרדות יכול להיות סמן טוב של אפקט סביבתי בקנה מידה של שבועות מספר16. במהלך שנים של מחקר, פותחו שיטות חשיפה יותר להחזיק ניסיוני מאסל לנוער ב- stream בתי גידול, כדי להעריך את שיעורי הצמיחה והישרדות שלהן; אלה כוללות תיבות החולי17, ממגורות מאסל המבוסס על עיקרון של עליית מי העומק18ושונים אחרים חשיפה הכלובים (מסוכם על ידי מסטיק ועמיתיו)11. כי קטינים להתרחש באופן טבעי ב אזור רדוד hyporheic7, היישום של התקנים ניסיוני בתוך הנחל התחתון רצוי מאוד.
במאמר שלנו, אנו מתארים את השימוש שני התקנים חשיפה עבור FWPMs: אני) שונה Buddensiek גיליון הכלובים (“כלובי רשת”) גם הפיכת בדיקות בתנאים hyporheal; bioindication ו- ii) החולי Hruška תיבות (“כלובים החולי”). הפרוטוקול מתאר את היישום של שתי השיטות בתנאים פתוח מים ו- hyporheic (כלומר, ארבע גרסאות של חשיפה מתוארים). בהדרגה, השיטות היו ששינה ו מורחבת במשך יותר מ 15 שנים של יישום בתוך תכנית הפעולה הצ’כית מים מתוקים מאסל פנינה9 , מאומת על ידי קבוצה של ניסויים.
Protocol
Representative Results
Discussion
זמן חשיפה:
אפילו חודש חשף רשת כלובים הצג גידול הגלויים משקפים הבדלים בין יישובים (איור 3), ולכן הם מאוד שמיש עבור גילוי מהיר וקל של אפיון במדינתך. למרות זאת, הרלוונטיות של התוצאות תלוי המדינה לטווח קצר של התנאים, אשר יכול נעים. בפרט, אירועי גשם קצר יכול לשחק תפקיד…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Bílý מיכל וסיימון עמ’ Ondřej נתמכו על ידי מענקים של הצ’כית האוניברסיטה של החיים המדע [פנימי גרנט סוכנות של הפקולטה למדעי הסביבה, CULS פראג (3175 1312 42110 (20164236))]. תמיכה עבור צ ‘ רלי הגר הגיעה קרן המדע הצ’כית (13-05872S). נתונים על bioindication ועל המופע הנוכחי של מולים פנינה שנאספו במהלך היישום של תכנית הפעולה הצ’כית עבור מים מתוקים מולים פרל המנוהל על-ידי הסוכנות שימור הטבע של הרפובליקה הצ’כית, אשר ממומן על ידי הממשלה של הרפובליקה הצ’כית והוא זמין
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
- Goldberg, E. D. The mussel watch-a first step in global marine monitoring. Marine Pollution Bulletin. 6 (7), 111-114 (1975).
- Vaughn, C. C. Ecosystem services provided by freshwater mussels. Hydrobiologia. , (2017).
- Lopes-Lima, M., et al. Conservation status of freshwater mussels in Europe: state of the art and future challenges. Biological Reviews. 92 (1), 572-607 (2017).
- Strayer, D. L., Malcom, H. M. Causes of recruitment failure in freshwater mussel populations in southeastern New York. Ecological Applications. 22 (6), 1780-1790 (2012).
- Douda, K. Effects of nitrate nitrogen pollution on Central European unionid bivalves revealed by distributional data and acute toxicity testing. Aquatic Conservation: Marine and Freshwater Ecosystems. 20 (2), 189-197 (2010).
- Modesto, V., et al. Fish and mussels: importance of fish for freshwater mussel conservation. Fish and Fisheries. , (2017).
- Bauer, G., Wächtler, K. . Ecology and evolution of the freshwater mussels Unionoida. 145, 1-394 (2001).
- Neves, R. J., Widlak, J. C. Habitat ecology of juvenile fresh-water mussels (Bivalvia, Unionidae) in a headwater stream in Virginia. American Malacological Bulletin. 5, 1-7 (1987).
- Švanyga, J., Simon, O. P., Mináriková, T., Spisar, O., Bílý, M. . Záchranný program pro perlorodku říční v ČR (Action plan for the endangered freshwater pearl mussel in the Czech Republic). , (2013).
- Schmidt, C., Vandré, R. Ten years of experience in the rearing of young freshwater pearl mussels (Margaritifera margaritifera). Aquatic Conservation: Marine and Freshwater Ecosystems. 20 (7), 735-747 (2010).
- Gum, B., Lange, M., Geist, J. A critical reflection on the success of rearing and culturing juvenile freshwater mussels with a focus on the endangered freshwater pearl mussel (Margaritifera margaritifera L.). Aquatic Conservation: Marine and Freshwater Ecosystems. 21 (7), 743-751 (2011).
- Denic, M., Taeubert, J. E., Lange, M., Thielen, F., Scheder, C., Gumpinger, C., Geist, J. Influence of stock origin and environmental conditions on the survival and growth of juvenile freshwater pearl mussels (Margaritifera margaritifera) in a cross-exposure experiment. Limnologica. 50, 67-74 (2015).
- Černá, M., Simon, O. P., Bílý, M., Douda, K., Dort, B., Galová, M., Volfová, M. Within-river variation in growth and survival of juvenile freshwater pearl mussels assessed by in situ exposure methods. Hydrobiologia. , (2017).
- Denic, M., Taeubert, J. E. Trophic relationships between the larvae of two freshwater mussels and their fish hosts. Invertebrate Biology. 134 (2), 129-135 (2015).
- Douda, K. Host-dependent vitality of juvenile freshwater mussels: implications for breeding programs and host evaluation. Aquaculture. 445, 5-10 (2015).
- Buddensiek, V. The culture of juvenile freshwater pearl mussels Margaritifera margaritifera L. in cages: a contribution to conservation programmes and the knowledge of habitat requirements. Biological Conservation. 74 (1), 33-40 (1995).
- Hruška, J. Experience of semi-natural breeding program of freshwater pearl mussel in the Czech Republic. Die Flussperlmuschel in Europa: Bestandssituation und Schutzmaßnahmen. , 69-75 (2001).
- Barnhart, M. C. Buckets of muckets: a compact system for rearing juvenile freshwater mussels. Aquaculture. 254 (1), 227-233 (2006).
- Simon, O. P., Vaníčková, I., Bílý, M., Douda, K., Patzenhauerová, H., Hruška, J., Peltánová, A. The status of freshwater pearl mussel in the Czech Republic: several successfully rejuvenated populations but the absence of natural reproduction. Limnologica. 50, 11-20 (2015).
- . A language and environment for statistical computing Available from: https://www.r-project.org/ (2013)
- Hastie, L. C., Yang, M. R. . Conservation of the freshwater pearl mussel I: captive breeding techniques. 2, (2003).
- Hruška, J. Nahrungsansprüche der Flußperlmuschel und deren halbnatürliche Aufzucht in der Tschechischen Republik. Heldia. 4 (6), 69-79 (1999).
- Scheder, C., Lerchegger, B., Jung, M., Csar, D., Gumpinger, C. Practical experience in the rearing of freshwater pearl mussels (Margaritifera margaritifera): advantages of a work-saving infection approach, survival, and growth of early life stages. Hydrobiologia. 735 (1), 203-212 (2014).
- Braun, A., Auerswald, K., Geist, J. Drivers and spatio-temporal extent of hyporheic patch variation: implications for sampling. PLoS ONE. 7 (7), e42046 (2012).
- Franken, R. J. M., Storey, R. G., Williams, D. D. Biological, chemical and physical characteristics of downwelling and upwelling zones in the hyporheic zone of a north-temperate stream. Hydrobiologia. , 183-195 (2001).
- Roley, S. S., Tank, J. L. Pore water physicochemical constraints on the endangered clubshell mussel (Pleurobema clava). Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences. 73 (12), 1712-1722 (2016).
- Larson, J. H., Eckert, N. L., Bartsch, M. R. Intrinsic variability in shell and soft tissue growth of the freshwater mussel Lampsilis siliquoidea. PLoS ONE. 9 (11), e112252 (2014).
- Lavictoire, L., Moorkens, E., Ramsey, A. D., Sinclair, W., Sweeting, R. A. Effects of substrate size and cleaning regime on growth and survival of captive-bred juvenile freshwater pearl mussels, Margaritifera (Linnaeus, 1758). Hydrobiologia. 766 (1), 89-102 (2015).
- Hruška, J. Experience of semi-natural breeding programme of freshwater pearl mussel in the Czech Republic. Die Flussperlmuschel in Europa: Bestandssituation und Schutzmassnahmen. , 69-75 (2000).
- Bayne, B. L. Physiological components of growth differences between individual oysters (Crassostrea gigas) and a comparison with Saccostrea commercialis. Physiological and Biochemical Zoology. 72 (6), 705-713 (1999).
- Tamayo, D., Azpeitia, K., Markaide, P., Navarro, E., Ibarrola, I. Food regime modulates physiological processes underlying size differentiation in juvenile intertidal mussels Mytilus galloprovincialis. Marine Biology. 163 (6), (2016).
