Um método não invasivo para<em> Em situ</em> Determinação do sucesso de acasalamento em fêmeas lagostas americanas (<em> Homarus americanus</em>)
Summary
Mudanças induzidas pela pesca para a pesca de crustáceos explorados, tais como a pesca de lagosta americano, poderia influenciar a sua dinâmica reprodutiva, levando a uma redução no sucesso de acasalamento. O objetivo deste estudo foi desenvolver um método não invasivo para determinar o sucesso de acasalamento de lagostas fêmeas que podem ser fisiologicamente ou funcionalmente maduro.
Abstract
Apesar de ser uma das mais produtivas da pesca no Noroeste do Atlântico, muito permanece desconhecido sobre a dinâmica reprodutiva naturais de lagostas americanas. Trabalhos recentes em populações de crustáceos exploradas (caranguejos e lagostas) sugere que há circunstâncias em que fêmeas maduras não são capazes de alcançar o seu pleno potencial reprodutivo, devido à limitação do esperma. Para examinar esta possibilidade em diferentes regiões da pesca de lagosta americano, um método confiável e não invasivo foi desenvolvido para provar um grande número de lagostas fêmeas no mar. Este método envolve a inserção de uma agulha de ponta romba no receptáculo seminal da fêmea para determinar a presença ou ausência de um tampão de espermatozóides e para retirar uma amostra que pode ser examinada para a presença de esperma. Uma série de estudos de controle foram realizados no cais e no laboratório para testar a confiabilidade desta técnica. Estes esforços de amostragem envolveu 294 lagostas fêmeas para confirmar que a presença oplugue esperma fa era um indicador confiável de esperma dentro do recipiente e assim, o acasalamento. Este documento detalha a metodologia e os resultados obtidos a partir de um subconjunto da totalidade da amostra fêmeas. Dos 230 lagostas fêmeas amostradas de Banco de George e Cape Ann, MA (intervalo size = 71-145 mm de comprimento da carapaça), 90,3% foram positivas para o esperma. Explicações potenciais para a ausência de espermatozóides em algumas fêmeas incluem: imaturidade (falta de maturidade fisiológica), avaria da tomada de esperma depois de ser utilizado para fertilizar uma ninhada de ovos, e falta de atividade de acasalamento. As pesquisas indicam que esta técnica para analisar o sucesso de acasalamento de lagostas do sexo feminino é um proxy confiável que pode ser usado no campo para documentar atividade reprodutiva em populações naturais.
Introduction
Lagosta americana (Homarus americanus) é uma das pescas mais produtivas do Atlântico Norte (~ 56 mil toneladas em 2011, avaliado em mais de $ 390000000) 1. No entanto, há uma falta geral de compreensão sobre a dinâmica reprodutiva da espécie em populações selvagens. Gerando estimativas mais precisas de produção reprodutiva, incluindo o número e tamanho de indivíduos participando ativamente na reprodução, pode melhorar o processo de avaliação de estoque. Por exemplo, as mulheres que são impedidos de alcançar seu pleno potencial reprodutivo, devido à limitação do esperma foram identificados como uma preocupação para vários crustáceos marinhos explorados comercialmente incluindo: lagostas, caranguejos azuis 2 3, rei caranguejos 4, caranguejos de pedra 5 e caranguejos da neve 6. O objetivo geral é determinar se a limitação de esperma pode ser um fator em certas regiões da pesca da lagosta americana.
nt "> Os primeiros sinais de um potencial problema de limitação de esperma em lagostas foram observadas durante a realização de um estudo de marcação relacionado com lagostas fêmeas ovígeras (com visivelmente intactos, ovos recentemente extrudados). recapturar relatos de pescadores indicaram que aproximadamente 15% desses animais caiu suas desovas após apenas 1-2 meses. A hipótese de trabalho foi que algumas lagostas estavam carregando os ovos que não foram fertilizados e, como resultado, 'caiu' 7. Dados preliminares de um estudo posterior confirmou o fato de que as lagostas vontade expulsar os ovos, mesmo que eles não tenham acasalado com sucesso e esses ovos não fertilizados só são realizadas para ~ 1 mês 8. Portanto, dada a observação de mulheres que levam os ovos não fertilizados em populações naturais, buscou-se determinar até que ponto a limitação de espermatozóides pode estar contribuindo para um nível submáximo de reprodução por lagostas sexualmente maduros. Para atingir este objetivo, a técnica foi desenvolvida para detectar a spermatophore depositado pelos machos durante o acasalamento.Este artigo e vídeo descrever um método não invasivo, simples desenvolvido para determinar o sucesso de acasalamento de lagostas do sexo feminino. A técnica pode ser utilizada de forma rápida e confiável no mar, ou a bordo de investigação ou de embarcações de pesca comercial. Os pormenores deste método de amostragem, bem como alguns resultados representativos são apresentado para ilustrar a aplicação da técnica.
Protocol
Representative Results
Discussion
Este vídeo e papel esboço e demonstrar um método para determinar se as lagostas fêmeas acasalaram com sucesso. Esta abordagem é simples o suficiente para que ele possa ser utilizado para a amostragem em larga escala de lagostas no mar por uma variedade de utilizadores. O método baseia-se na detecção da presença de um spermatophore no receptáculo seminal que é transmitido a partir do sexo masculino para lagostas fêmea durante o acasalamento. Estes spermatophores parcialmente endurecer e formar um tampão de e…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Os autores gostariam de agradecer a todos os pescadores de lagosta comerciais da Nova Inglaterra, cujos barcos foram autorizados a amostra a partir de – a sua cooperação é muito apreciada. Além disso, agradecemos a Little Bay Lobster Company (Newington, NH) e de Champlin frutos do mar (Point Judith, RI), que permitiu a realização de amostragem em suas instalações. Os seguintes estudantes UNH prestou assistência valiosa ao longo deste estudo: Haley Branco, Françoise Morrison, Sarah Havener, Audra Chaput, e maio Grose. Este projecto foi apoiado por subsídios da NH SeaGrant a WHW (projeto # R/CFR-11) e um Programa Bolsa UNH Marine para JSG.
Materials
| Calipers: Mitutoyo Digimatic | Mitutoyo | 500-196-20 | http://www.globalindustrial.com |
| 3 mL Luer-Lok™ syringe | Beckton-Dickinson | 309585 | www.bd.com |
| Monoject aluminum hub blunt needles, 18-G x 1 | Webster Veterinary | 8881202348 | www.mywebstervet.com |
| 2.0 mL plastic storage tubes | Eppendorf | wu-06333-72 | http://www.coleparmer.com |
| Styrofoam cooler with ice | |||
| Compound light microscope | Olympus | BH System | http://www.olympusamerica.com |
| Glass sides with cover slip | 75 mm x 25 mm, ~ 1 mm thickness | ||
| Pipettor with disposable tips |
Referências
- . . FAO and Agriculture Organization of the United Nations). Fisheries and Aquaculture Department. , (2012).
- MacDiarmid, A., Butler, M. J. Sperm economy and limitation in spiny lobsters. Behav. Ecol. Sociobiol. 46, 14-24 (1999).
- Kendall, M. S., Wolcott, D. L., Wolcott, T. G., Hines, A. H. Influence of male size and mating history on sperm content of ejaculates of the blue crab Callinectes sapidus. 230, 235-240 (2002).
- Sato, T., Ashidate, M., Goshima, S. Effects of male mating frequency and male size on ejaculate size and reproductive success of female spiny king crab, Parolithodes brevipes. Mar. Ecol. Prog. Ser. 296, 251-262 (2005).
- Sato, T., Goshima, S. Impacts of male-only fishing and sperm limitation in manipulated populations of an unfished crab, Hapalogaster. 313, 193-204 (2006).
- Rondeau, A., Sainte-Marie, B. Variable mate-guarding time and sperm allocation by male snow crabs (Chionoecetes opilio) in response to sexual competition, and their impact on the mating success of females. Biol. Bull. 201, 204-217 (2001).
- Waddy, S. L., Aiken, D. E., Bauer, R. T., Martin, J. W. . Mating and insemination in the Ameri can lobster,Homarus americanus. Crustacean sexual behavior. , 126-144 (1990).
- Johnson, K. J., Goldstein, J. S., Watson, W. H. Two methods for determining the fertility status in early-stage American lobster, Homarus americanus, eggs. J. Crust. Biol. 31, 693-700 (2011).
- Aiken, D. E. Proecdysis, setal development, and molt prediction in the American lobster (Homarus). 30, 1337-1344 (1973).
- Aiken, D. E., Waddy, S. L. Cement gland development, ovary maturation, and reproductive cycles in the American lobster Homarus americanus. J. Crust. Biol. 2, 315-327 (1982).
- Pugh, T. L., Goldstein, J. S., Lavalli, K. L., Clancy, M., Watson, W. H. At-sea determination of female American lobsters (Homarus americanus) mating activity: Patterns vs. expectations. Fish. Res. 147, 327-337 (2013).
- Bauer, R. T. Phylogenetic trends in sperm transfer and storage complexity in decapod crustaceans. J. Crust. Biol. 6, 313-325 (1986).
- Talbot, P., Helluy, S., Factor, J. R. Reproduction and embryonic development. Biology of the Lobster: Homarus americanus. , 177-216 (1995).
- Cooper, R. A., Uzmann, J. R., Cobb, J. S. . Ecology of juvenile and adult Homarus. The biology and management of lobsters. 2, 97-142 (1980).
- Estrella, B. T., McKiernan, D. J. Catch-per-unit-effort and biological parameters from the Massachusetts coastal lobster (Homarus americanus) resource: description and trends. NOAA Tech. Rep. NMFS. 81, (1989).
- Waddy, S. L., Aiken, D. E. Multiple fertilization and consecutive spawning in large American lobster, Homarus americanus. Can. J. Fish. Aquat. Sci. 43, 2291-2294 (1986).
- . Atlantic States Marine Fisheries Commission (ASMFC). American lobster stock assessment report for peer review. ASMFC Stock Assessment. , (2009).
