Chironomidae (Diptera) का प्रयोग भूतल अस्थायी जल निकायों के लिए एक तेजी Bioassessment प्रोटोकॉल के रूप में पोटा संबंधी Exuviae
Summary
Rapid bioassessment protocols using benthic macroinvertebrates are often used to monitor and assess water quality. An efficient protocol involves collections of Chironomidae surface-floating pupal exuviae (SFPE). Here, techniques for field collection, laboratory processing, slide mounting, and identification of Chironomidae SFPE are described.
Abstract
Benthic macroinvertebrate assemblages का उपयोग कर रैपिड bioassessment प्रोटोकॉल सफलतापूर्वक पानी की गुणवत्ता पर मानव प्रभावों का आकलन करने के लिए इस्तेमाल किया गया है। दुर्भाग्य से, जैसे कि डिप-नेट के रूप में पारंपरिक benthic लार्वा नमूना तरीकों, समय लेने वाली और महंगा हो सकता है। एक वैकल्पिक प्रोटोकॉल Chironomidae सतह अस्थायी पोटा संबंधी exuviae (SFPE) का संग्रह शामिल है। Chironomidae जिसका अपरिपक्व चरणों में आम तौर पर जलीय निवास में होते मक्खियों (Diptera) की एक प्रजाति अमीर परिवार है। वयस्क chironomids, पानी से उभरने के पानी की सतह पर तैर रही है, उनके पोटा संबंधी खाल, या exuviae जा रही है। Exuviae अक्सर बैंकों के साथ या वे chironomid विविधता और समृद्धि का आकलन करने के लिए एकत्र किया जा सकता है, जहां हवा या पानी के वर्तमान, की कार्रवाई से अवरोधों के पीछे जमा। कुछ प्रजातियों दूसरों की तुलना में प्रदूषण के लिए और अधिक सहिष्णु हैं क्योंकि Chironomids, महत्वपूर्ण जैविक संकेतक के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है। इसलिए, एकत्र SFPE के रिश्तेदार बहुतायत और जाति की संरचना को प्रतिबिंबितपानी की गुणवत्ता में परिवर्तन। इधर, क्षेत्र के संग्रह, प्रयोगशाला प्रसंस्करण, स्लाइड, बढ़ते और chironomid SFPE की पहचान के साथ जुड़े तरीकों के बारे में विस्तार से वर्णित हैं। SFPE विधि का लाभ एक नमूना क्षेत्र में कम से कम अशांति, कुशल और किफायती नमूना संग्रह और प्रयोगशाला प्रसंस्करण, पहचान में आसानी, प्रयोज्यता लगभग सभी जलीय वातावरण में, और पारिस्थितिकी तंत्र तनाव का एक संभावित अधिक संवेदनशील उपाय शामिल हैं। सीमाओं वे वयस्क पुरुषों के साथ जुड़े नहीं किया गया है अगर प्रजातियों के लिए पोटा संबंधी exuviae की पहचान करने के लार्वा microhabitat का उपयोग करें और अक्षमता का निर्धारण करने में असमर्थता शामिल हैं।
Introduction
पर्यावरणीय स्वास्थ्य का मूल्यांकन करने के रहने वाले जीवों का उपयोग करें जो जैविक निगरानी कार्यक्रम, अक्सर पानी की गुणवत्ता का आकलन या पारिस्थितिकी तंत्र बहाली के कार्यक्रमों की सफलता की निगरानी करने के लिए उपयोग किया जाता है। Benthic macroinvertebrate assemblages का उपयोग कर रैपिड bioassessment प्रोटोकॉल (RBP) 1989 के बाद से 1 राज्य जल संसाधन एजेंसियों के बीच लोकप्रिय हो गया है। इस तरह की डुबकी-नेट, Surber पारखी, और हेस पारखी के रूप में 2 RBPs के लिए benthic macroinvertebrates नमूने के पारंपरिक तरीकों, समय किया जा सकता है महंगा है, लगता है, और केवल एक विशेष microhabitat 3 से assemblages उपाय हो सकता है। एक विशेष रूप से पानी शरीर के बारे में जैविक जानकारी पैदा करने के लिए एक कुशल, वैकल्पिक RBP Chironomidae सतह अस्थायी पोटा संबंधी exuviae (SFPE) 3 के संग्रह शामिल है।
Chironomidae: आमतौर पर गैर-काट midges के रूप में जाना जाता है (इनसेक्टा Diptera), आमतौर पर वयस्कों के रूप में उभर रहा से पहले जलीय वातावरण में पाए जाते हैं कि holometabolous मक्खियों हैं 60, पानी की सतह पर। chironomid परिवार दुनिया भर में वर्णित लगभग 5000 प्रजातियों के साथ, प्रजातियों युक्त है; हालांकि, के रूप में कई के रूप में 20,000 प्रजातियों 4 मौजूद का अनुमान है। Chironomids क्योंकि उनके उच्च विविधता और चर प्रदूषण सहनशीलता का स्तर 5 से कई जलीय पारिस्थितिकी प्रणालियों में पानी और वास गुणवत्ता का दस्तावेजीकरण करने में उपयोगी होते हैं। इसके अलावा, वे आम तौर पर समुदाय 5,6 में 50% या प्रजातियों में से अधिक के लिए लेखांकन, अक्सर जलीय प्रणालियों में सबसे प्रचुर मात्रा में है और बड़े पैमाने benthic macroinvertebrates हैं। स्थलीय वयस्क के उद्भव के बाद, पोटा संबंधी exuviae (पोटा संबंधी त्वचा डाली) पानी की सतह पर तैर रहता है (चित्रा 1)। पोटा संबंधी exuviae हवा या पानी वर्तमान की क्रिया के माध्यम से बैंकों के साथ या अवरोधों के पीछे जमा और आसानी से और तेजी से पिछले 24-48 घंटा 7 के दौरान उभरा है कि chironomid प्रजातियों में से एक व्यापक नमूना देने के लिए एकत्र किया जा सकता है।
दूसरों 5 काफी संवेदनशील होते हैं, जबकि ntent "> रिश्तेदार बहुतायत और एकत्र SFPE का वर्गीकरण संरचना, कुछ प्रजातियों सहिष्णु बहुत प्रदूषण कर रहे हैं, विचार है कि पानी की गुणवत्ता को दर्शाता है SFPE विधि सहित पारंपरिक लार्वा chironomid नमूना तकनीक के कई फायदे हैं:। (1) कम से कम (2) के नमूने रहने वाले जीवों इकट्ठा करने पर ध्यान देते हैं, बल्कि निर्जीव त्वचा, ताकि समुदाय की गतिशीलता की गति प्रभावित नहीं है नहीं है; जीनस (3) की पहचान, और यदि कोई हो, वास अशांति एक नमूना क्षेत्र में होता है अक्सर प्रजातियों, अपेक्षाकृत आसान उपयुक्त चाबियाँ और विवरण 3 दिया जाता है, (4) का संग्रह, प्रसंस्करण, और नमूने की पहचान के पारंपरिक तरीकों के नमूने 3,8,9 की तुलना में कुशल और किफायती है, (5) संचित exuviae से उत्पन्न है कि टाक्सा का प्रतिनिधित्व microhabitats 10 की एक विस्तृत श्रृंखला, (6) विधि नदियों और नदियों, ज्वारनदमुख, लाक सहित लगभग सभी जलीय वातावरण में लागू होता हैतों, तालाबों, रॉक पूल, और झीलों; वे सभी अपरिपक्व चरणों पूरा किया और सफलतापूर्वक वयस्कों के 11 के रूप में उभरा है कि व्यक्तियों के प्रतिनिधित्व के बाद से और (7) SFPE शायद पारिस्थितिकी तंत्र के स्वास्थ्य के प्रति अधिक संवेदनशील सूचक हो।SFPE विधि chironomid समुदायों के बारे में जानकारी जुटाने के लिए एक नया दृष्टिकोण नहीं है। SFPE का प्रयोग पहली बार 1900 के प्रारंभ में Thienemann 12 ने सुझाव दिया था। अध्ययन की एक किस्म (जैसे 7,16-19) वर्गीकरण सर्वेक्षण (जैसे, 13-15), जैव विविधता और पारिस्थितिकी के अध्ययन के लिए SFPE प्रयोग किया जाता है, और जैविक आकलन (जैसे, 20-22)। साथ ही, कुछ अध्ययनों नमूना डिजाइन, नमूना आकार, और प्रजातियों या पीढ़ी (जैसे, 8,9,23) के विभिन्न पता लगाने के स्तर को प्राप्त करने के लिए आवश्यक नमूना घटनाओं की संख्या के विभिन्न पहलुओं को संबोधित किया है। इन अध्ययनों प्रजाति या पीढ़ी के अपेक्षाकृत उच्च प्रतिशत मध्यम effor के साथ पता लगाया जा सकता है कि संकेत मिलता हैटी या खर्च नमूना प्रसंस्करण के साथ जुड़ा। उदाहरण के लिए, एंडरसन और Ferrington 8 100 गिनती subsample पर आधारित, 1/3 कम समय के नमूने शुद्ध डुबकी की तुलना में SFPE के नमूने लेने के लिए आवश्यक था कि निर्धारित। एक अन्य अध्ययन में 3-4 SFPE नमूने हल और हर डुबकी शुद्ध नमूने के लिए और प्रजातियों समृद्धि 3 में वृद्धि हुई है के रूप में SFPE नमूने का पता लगाने प्रजातियों में डुबकी शुद्ध नमूनों की तुलना में अधिक कुशल थे कि पहचाना जा सकता है कि निर्धारित किया। SFPE नमूने 97.8% 3 कुशल थे, जबकि उदाहरण के लिए, प्रजातियों के साथ साइटों पर 15-16 प्रजातियों के मूल्यों समृद्धि, औसत डुबकी शुद्ध दक्षता 45.7% थी।
महत्वपूर्ण बात है, SFPE विधि यूरोपीय संघ के 24 में मानकीकरण किया गया है और पारिस्थितिक मूल्यांकन के लिए उत्तरी अमेरिका के 25 (chironomid पोटा संबंधी exuviae तकनीक (CPET) के रूप में जाना जाता है), लेकिन विधि विस्तार से वर्णित नहीं किया गया है। SFPE कार्यप्रणाली से एक आवेदन एट अल Ferrington, द्वारा बताया गया था। <s> 3 ऊपर; हालांकि, इस तरह के अध्ययन के प्राथमिक ध्यान SFPE विधि की दक्षता, प्रभावकारिता, और अर्थव्यवस्था का मूल्यांकन करने के लिए किया गया था। इस काम का उद्देश्य नमूना संग्रह, प्रयोगशाला प्रसंस्करण, स्लाइड बढ़ते, और जीनस पहचान सहित, विस्तार से SFPE विधि के सभी चरणों का वर्णन करने के लिए है। लक्षित दर्शकों को उनकी पढ़ाई में परंपरागत जल की गुणवत्ता की निगरानी के प्रयासों का विस्तार करने में रुचि रखते स्नातक छात्रों, शोधकर्ताओं, और पेशेवरों के शामिल है।
Protocol
Representative Results
Discussion
सफल SFPE नमूना संग्रह, स्लाइड, बढ़ते उठा छँटाई, और पहचान के लिए सबसे महत्वपूर्ण कदम हैं: (1) मैदान संग्रह (2A चित्रा) के दौरान अध्ययन के क्षेत्र के भीतर उच्च SFPE संचय के क्षेत्रों का पता लगाने; (2) धीरे-धीरे न?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
रचना और इस पत्र को प्रकाशित करने के लिए अनुदान मिनेसोटा विश्वविद्यालय में कीट विज्ञान विभाग में Chironomidae अनुसंधान समूह (नियंत्रण रेखा Ferrington, जूनियर, पीआई) करने के लिए कई अनुदान और ठेके के माध्यम से प्रदान किया गया। धन्यवाद नाथन रॉबर्ट्स के लिए आंकड़ों के रूप में प्रयोग किया जाता म तस्वीरें साझा करने के लिए वीडियो में इस पांडुलिपि के साथ जुड़े।
Materials
| Ethanol | Fisher Scientific | S25309B | 70-95% |
| Plastic wash bottles | Fisher Scientific | 0340923B | |
| Sample jar | Fisher Scientific | 0333510B | Glass or plastic, 60-mL recommended |
| Testing sieve | Advantech | 120SS12F | 125-micron mesh size |
| Larval tray | BioQuip | 5524 | White |
| Stereo microscope | |||
| Glass shell vials | Fisher Scientific | 0333926B | 1-dram size |
| Plastic dropper | Thermo Scientific | 1371110 | 30 to 35 drops/mL |
| Fine forceps | BioQuip | 4524 | #5 |
| Petri dish | Carolina | 741158 | Glass or plastic |
| Multi-well plate | Thermo Scientific | 144530 | Glass or plastic |
| Glass microslides | Thermo Scientific | 3010002 | 3 x 1 in. |
| Glass cover slips | Thermo Scientific | 12-519-21G | Circular or square |
| Euparal mounting medium | BioQuip | 6372B | |
| Pigma pen | BioQuip | 1154F | Black |
| Probe | BioQuip | 4751 | |
| Kimwipes | Kimberly-Clark Professional™ | 34120 |
References
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