JoVE Journal > Biology
Summary
Abstract
Introduction
Protocol
Results
Discussion
Disclosures
Acknowledgements
Materials
References
Automatic Translation
Please note that all translations are automatically generated. Click here for the English version.
Biology

التقنيات الفعالة للتغذية والاستزراع خارج الموقع للمرجان المتصلب الحاضن ، Pocillopora acuta

Published: June 23, 2023
doi:
10.3791/65395
, , , ,
1Department of Planning and Research,National Museum of Marine Biology & Aquarium, 2Department of Marine Biotechnology and Resources,National Sun Yat-sen University

Summary

يؤثر تغير المناخ على النظم الإيكولوجية للشعاب المرجانية على مستوى العالم. يمكن أن تساعد الشعاب المرجانية التي يتم الحصول عليها من أنظمة تربية الأحياء المائية خارج الموقع الطبيعي في دعم جهود الاستعادة والبحث. هنا ، يتم تحديد تقنيات التغذية وتربية المرجان التي يمكن استخدامها لتعزيز الصيانة طويلة الأجل للشعاب المرجانية الصلبة خارج الموقع .

Abstract

يؤثر تغير المناخ على بقاء الشعاب المرجانية ونموها وتجنيدها على مستوى العالم ، مع توقع حدوث تحولات واسعة النطاق في الوفرة وتكوين المجتمع في النظم الإيكولوجية للشعاب المرجانية على مدى العقود العديدة القادمة. وقد أدى الاعتراف بهذا التدهور في الشعاب المرجانية إلى مجموعة من التدخلات النشطة الجديدة القائمة على البحث والترميم. ويمكن أن يلعب الاستزراع المائي خارج الموقع الطبيعي دورا داعما من خلال وضع بروتوكولات قوية للاستزراع المرجاني (على سبيل المثال، لتحسين الصحة والتكاثر في التجارب طويلة الأجل) ومن خلال توفير إمدادات ثابتة من الأمهات (على سبيل المثال، للاستخدام في مشروعات الاستعادة). هنا ، يتم تحديد التقنيات البسيطة للتغذية والاستزراع خارج الموقع للشعاب المرجانية الصلبة الحاضنة باستخدام المرجان الشائع والمدروس جيدا ، Pocillopora acuta ، كمثال. لإثبات هذا النهج ، تعرضت المستعمرات المرجانية لدرجات حرارة مختلفة (24 درجة مئوية مقابل 28 درجة مئوية) وتمت مقارنة معالجات التغذية (التغذية مقابل عدم التغذية) والناتج التناسلي والتوقيت ، بالإضافة إلى جدوى تغذية الأرتيميا نوبلي بالشعاب المرجانية عند كلتا درجتي الحرارة. أظهر الناتج التناسلي تباينا كبيرا عبر المستعمرات ، مع اتجاهات مختلفة لوحظت بين المعالجات الحرارية. عند 24 درجة مئوية ، أنتجت المستعمرات المغذية يرقات أكثر من المستعمرات غير المغذية ، ولكن تم العثور على العكس في المستعمرات المستزرعة عند 28 درجة مئوية. تم استنساخ جميع المستعمرات قبل اكتمال القمر ، ولم يتم العثور على اختلافات في توقيت التكاثر إلا بين المستعمرات غير المغذية في معاملة 28 درجة مئوية والمستعمرات المغذية في معاملة 24 درجة مئوية (متوسط يوم التكاثر القمري ± الانحراف المعياري: 6.5 ± 2.5 و 11.1 ± 2.6 ، على التوالي). تتغذى المستعمرات المرجانية بكفاءة على الأرتيميا نوبلي في كل من درجات حرارة المعالجة. وتركز تقنيات التغذية والاستزراع المقترحة هذه على الحد من الإجهاد المرجاني وتعزيز طول العمر الإنجابي بطريقة فعالة من حيث التكلفة وقابلة للتخصيص، مع إمكانية التطبيق المتنوعة في كل من أنظمة الاستزراع المائي المتدفقة وإعادة تدويرها.

Introduction

يتم فقدان العديد من النظم الإيكولوجية للشعاب المرجانية على مستوى العالم وتدهورها نتيجة لارتفاع درجة الحرارة الناجمة عن تغير المناخ 1,2. يعتبر ابيضاض المرجان (أي انهيار تكافل الطحالب المرجانية3) نادرا نسبيا في الماضي4 ولكنه يحدث الآن بشكل متكرر5 ، مع توقع حدوث ابيضاض سنوي في العديد من المناطق بحلول منتصف إلى أواخر القرن 6,7. هذا التقصير في الفترة الانتقالية بين أحداث التبييض يمكن أن يحد من القدرة على مرونة الشعاب المرجانية8. ترتبط الآثار المباشرة للإجهاد الناتج عن درجات الحرارة العالية على المستعمرات المرجانية (على سبيل المثال ، تلف الأنسجة9 ؛ استنفاد الطاقة10) ارتباطا جوهريا بالتأثيرات غير المباشرة على مستوى نطاق الشعاب المرجانية ، والتي يشكل انخفاض القدرة الإنجابية / التوظيف مصدر قلق خاص11. وقد حفز ذلك مجموعة من البحوث التطبيقية التي تستكشف، على سبيل المثال، التعزيز النشط للتوظيف في الموقع (على سبيل المثال، بذر الشعاب المرجانية12)، والتكنولوجيات الجديدة لتوسيع نطاق استعادة المرجان 13، ومحاكاة الإشارات الإنجابية للحث على التكاثر في النظم خارج الموقع 14. واستكمالا لهذه التدخلات النشطة هو الاعتراف مؤخرا بمزايا التغذية غير الذاتية في الشعاب المرجانية تحت ضغط درجات الحرارةالعالية15 واستكشاف الدور الذي يمكن أن يلعبه توفير الغذاء في التكاثر16.

من المعروف أن التغذية غير الذاتية تؤثر على أداء الشعاب المرجانية17 وقد تم ربطها على وجه التحديد بزيادة نمو المرجان18,19 ، وكذلك المقاومة الحرارية والمرونة20,21. ومع ذلك ، فإن فوائد التغذية غير المتجانسة ليست موجودة في كل مكان بين الأنواع المرجانية22 ويمكن أن تختلف بناء على نوع الطعام الذي يتم استهلاكه 23 ، وكذلك مستوى التعرض للضوء24. في سياق تكاثر المرجان ، أظهرت التغذية غير الذاتية نتائج متغيرة ، مع الإبلاغ عن ملاحظات أعلى25 وكذلك أقل26 قدرة على التكاثر بعد التغذية غير الذاتية. نادرا ما يتم تقييم تأثير التغذية غير الذاتية على تكاثر المرجان عبر مجموعة من درجات الحرارة ، ولكن في المرجان المعتدل Cladocora caespitosa ، وجد أن التغذية غير المتجانسة أكثر أهمية للتكاثر في ظل ظروف درجات الحرارة المنخفضة27. من المحتمل أن تكون هناك حاجة إلى فهم أفضل لدور درجة الحرارة والتغذية على الناتج التناسلي لتحديد ما إذا كانت شعاب مرجانية معينة (على سبيل المثال ، الشعاب المرجانية المرتبطة بتوافر الغذاءالمرتفع 28) تمتلك قدرة أعلى على التجنيد في ظل تغير المناخ.

على غرار الناتج التناسلي ، لا يزال تأثير درجة الحرارة والتغذية على توقيت التكاثر في الشعاب المرجانية غير مدروس نسبيا ، على الرغم من أن تزامن التكاثر مع الظروف اللاأحيائية / الأحيائية هو اعتبار مهم لنجاح التوظيف في محيط دافئ29. وقد تبين أن درجات الحرارة الأكثر دفئا تؤدي إلى التكاثر المبكر في دراسات التكييف الحراري المرجاني التي أجريت في المختبر30 ، وقد لوحظ هذا أيضا في الشعاب المرجانية التي تم جمعها من الشعاب المرجانية الطبيعية عبر المواسم31. ومع ذلك ، من المثير للاهتمام أن الاتجاه المعاكس لوحظ مؤخرا في الشعاب المرجانية المغذية المستزرعة على مدار عام 1 في نظام التدفق خارج الموقع (أي أن التكاثر حدث في وقت مبكر من الدورة القمرية في درجات حرارة شتوية أكثر برودة وفي وقت لاحق في الدورة القمرية في درجات حرارة الصيف الأكثر دفئا)32. تشير هذه النتيجة المتناقضة إلى أن توقيت التكاثر قد يبتعد عن الأنماط النموذجية في ظل الظروف المرتبطة بموارد الطاقة الوفيرة.

يمكن أن تساهم التجارب طويلة الأجل ذات الشواهد في ظل سيناريوهات درجات الحرارة المختلفة في فهم أفضل لتأثير التغذية غير المتجانسة على التكاثر في الشعاب المرجانية الصلبة. ومع ذلك ، فإن الحفاظ على تكاثر المستعمرات المرجانية في ظل ظروف خارج الموقع لدورات تكاثر متعددة قد يكون أمرا صعبا (ولكن انظر البحث السابق32،33). وهنا يتم وصف التقنيات المباشرة والفعالة للتغذية النشطة (مصدر الغذاء: Artemia nauplii) والاستزراع طويل الأجل للمرجان الحاضن (Pocillopora acuta) في نظام الاستزراع المائي المتدفق؛ ومع ذلك، تجدر الإشارة إلى أن جميع التقنيات الموصوفة يمكن استخدامها أيضا في إعادة تدوير نظم الاستزراع المائي. لإثبات هذه التقنيات ، أجريت مقارنة أولية للناتج التناسلي وتوقيت المستعمرات المرجانية المحتفظ بها عند 24 درجة مئوية و 28 درجة مئوية تحت العلاجات “المغذية” و “غير المغذية”. تم اختيار درجات الحرارة هذه لتقريب درجات حرارة مياه البحر في الشتاء والصيف ، على التوالي ، في جنوب تايوان30,34 ؛ لم يتم اختيار درجة حرارة أعلى لأن تعزيز الاستزراع خارج الموقع على المدى الطويل ، بدلا من اختبار استجابة المرجان للإجهاد الحراري ، كان الهدف الأساسي لهذه التجربة. علاوة على ذلك ، تم تحديد كثافة الأرتيميا nauplii قبل وبعد جلسات التغذية لمقارنة جدوى التغذية غير الذاتية في كل من معالجات درجة الحرارة.

على وجه التحديد ، تم الحصول على 24 مستعمرة من P. acuta (متوسط الامتداد الخطي الكلي ± الانحراف المعياري: 21.3 سم ± 2.8 سم) من خزانات التدفق في مرافق البحث في المتحف الوطني لعلم الأحياء البحرية والأكواريوم ، جنوب تايوان. Pocillopora acuta هو نوع مرجاني شائع يمتلك كلا من التفريخ الإذاعي ، ولكن عادة ما يفكر في استراتيجية التكاثر35,36. تم جمع المستعمرات الأم لهذه الشعاب المرجانية في الأصل من الشعاب المرجانية (21.931 درجة شرقا ، 120.745 درجة شمالا) قبل عامين تقريبا لإجراء تجربة أخرى32. ونتيجة لذلك، فإن المستعمرات المرجانية المستخدمة في التجربة الحالية قد تربى طوال حياتها في ظل ظروف الاستزراع خارج الموقع الطبيعي؛ على وجه التحديد ، تعرضت المستعمرات لدرجة الحرارة المحيطة وضوء 12 ساعة: 12 ساعة: دورة مظلمة عند 250 ميكرولتر كوانتا م − 2 · ثانية − 1 وتم تغذيتها Artemia nauplii مرتين في الأسبوع. نحن ندرك أن هذه الثقافة خارج الموقع على المدى الطويل يمكن أن تؤثر على كيفية استجابة المستعمرات لظروف العلاج في هذه التجربة. لذلك ، نود التأكيد على أن الهدف الأساسي هنا هو توضيح كيف يمكن استخدام التقنيات الموصوفة بشكل فعال لاستزراع الشعاب المرجانية خارج الموقع من خلال إظهار مثال تطبيقي حيث تم تقييم آثار درجة الحرارة والتغذية على تكاثر المرجان.

تم توزيع المستعمرات المرجانية بالتساوي عبر ستة خزانات استزراع لنظام التدفق (الطول الداخلي للخزان × العرض × الارتفاع: 175 سم × 62 سم × 72 سم ؛ نظام ضوء الخزان: 12 ساعة: 12 ساعة ضوء: دورة مظلمة عند 250 ميكرولتر كوانتا م − 2 · ثانية − 1) (الشكل 1 أ). تم ضبط درجة الحرارة في ثلاثة من الخزانات عند 28 درجة مئوية ، وتم ضبط درجة الحرارة في الخزانات الثلاثة الأخرى عند 24 درجة مئوية. كان لكل خزان مسجل يسجل درجة الحرارة كل 10 دقائق (انظر جدول المواد). تم التحكم في درجة الحرارة بشكل مستقل في كل خزان باستخدام المبردات والسخانات ، وتم الحفاظ على دوران المياه باستخدام محركات التدفق (انظر جدول المواد). تم تغذية نصف المستعمرات في كل خزان (ن = 2 مستعمرة / خزان) Artemia nauplii مرتين في الأسبوع ، بينما لم يتم تغذية المستعمرات الأخرى. كانت مدة كل جلسة تغذية 4 ساعات وتم إجراؤها في خزاني تغذية مستقلين محددين بدرجة الحرارة. أثناء التغذية ، تم نقل جميع المستعمرات إلى خزانات التغذية ، بما في ذلك المستعمرات غير المغذية ، لتوحيد تأثير الإجهاد المحتمل لنقل المستعمرات بين الخزانات. تم وضع المستعمرات في العلاجات المغذية وغير المغذية في حجرتها الخاصة باستخدام إطار شبكي داخل خزانات التغذية الخاصة بدرجة الحرارة بحيث تتلقى المستعمرات فقط في حالة التغذية الطعام. تم تقييم ناتج التكاثر المرجاني وتوقيته لكل مستعمرة يوميا في الساعة 09:00 صباحا من خلال حساب عدد اليرقات التي تم إطلاقها في حاويات جمع اليرقات بين عشية وضحاها.

Protocol

1. تعليق مستعمرات المرجانفي خزانات تربية الأحياء المائية خارج الموقع ضع قضيبا مسنزا (الطول × العرض × الارتفاع: 75 سم × 1 سم × 3 سم) ، يشار إليه فيما يلي باسم “شريط معلق” ، عبر خزان الاستزراع استعدادا لتعليق المستعمرات المرجانية.ملاحظة: كان الشريط المعلق المستخدم في هذه الت?…

Representative Results

سمحت البروتوكولات الموصوفة ب (1) مقارنة الناتج التناسلي وتوقيت المستعمرات المرجانية الفردية بين معالجات التغذية ودرجة الحرارة المتميزة و (2) تقييم جدوى تغذية الأرتيميا nauplii في درجات حرارة مختلفة. هنا ، يتم تقديم لمحة موجزة عن النتائج ، ولكن يجب توخي الحذر فيما يتعلق بالتفسير الواسع لل?…

Discussion

كشف هذا التقييم الأولي لتأثير درجة الحرارة والتغذية على تكاثر المرجان عن اختلافات في الإنتاج التناسلي والتوقيت بين المستعمرات المستزرعة في ظل ظروف معالجة متميزة. علاوة على ذلك ، وجد أن تغذية الأرتيميا nauplii للمستعمرات المرجانية تبدو فعالة في درجات حرارة باردة نسبيا (24 درجة مئوية) وكذ?…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

تم تمويل هذا البحث من قبل وزارة العلوم والتكنولوجيا (تايوان) ، أرقام المنح MOST 111-2611-M-291-005 و MOST 111-2811-M-291-001.

Materials

Artemia cysts  Supreme plus NA Food source 
Chiller Resun CL650 To cool down water temperature if needed
Conductivity portable meter WTW Cond 3110 To measure salinity
Enrichment diets Omega NA Used in Artemia cultivation
Fishing line Super Nylon monofilament To hang the coral colonies
Flow motors Maxspect GP03 To create water flow
Heater 350 W ISTA NA Heaters used in tanks
HOBO pendant temperature logger Onset Computer UA-002-08 To record water temperature
LED lights Mean Well FTS: HLG-185H-36B NA
Light portable meter LI-COR LI-250A Device used with light sensor to measure light intensity in PAR
Light sensor LI-COR LI-193SA NA
Plankton net 100 µm mesh size Omega NA To collect larvae and artemia 
Primary pump 6000 L/H Mr. Aqua BP6000 To draw water from tanks into chiller
Propeller-type current meter KENEK GR20 Device used with propeller-type detector to measure flow rate
Propeller-type detector KENEK GR3T-2-20N NA
Stereo microscope Zeiss Stemi 2000-C  To count the number of artemia 
Temperature controller 1000 W Rep Park O-RP-SDP-1 To set and maintain water temperature
DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Hughes, T. P., et al. Coral reefs in the Anthropocene. Nature. 546 (7656), 82-90 (2017).
  2. Special Report on the Ocean and Cryosphere in a changing climate. Intergovernmental Panel on Climate Change Available from: https://www.ipcc.ch/srocc/ (2019)
  3. van Oppen, M. J. H., Lough, J. M. Synthesis: Coral bleaching: patterns, processes, causes and consequences. Coral Bleaching: Patterns, Processes, Causes and Consequences. , 343-348 (2018).
  4. Glynn, P. W. Coral reef bleaching: Ecological perspectives. Coral Reefs. 12 (1), 1-17 (1993).
  5. Hughes, T. P., et al. Spatial and temporal patterns of mass bleaching of corals in the Anthropocene. Science. 359 (6371), 80-83 (2018).
  6. Grottoli, A. G., et al. The cumulative impact of annual coral bleaching can turn some coral species winners into losers. Global Change Biology. 20 (12), 3823-3833 (2014).
  7. Frieler, K., et al. Limiting global warming to 2 °C is unlikely to save most coral reefs. Nature Climate Change. 3 (2), 165-170 (2013).
  8. Montefalcone, M., Morri, C., Bianchi, C. N. Long-term change in bioconstruction potential of Maldivian coral reefs following extreme climate anomalies. Global Change Biology. 24 (12), 5629-5641 (2018).
  9. Traylor-Knowles, N. Heat stress compromises epithelial integrity in the coral, Acropora hyacinthus. PeerJ. 7, e6510 (2019).
  10. Anthony, K. R. N., Hoogenboom, M. O., Maynard, J. A., Grottoli, A. G., Middlebrook, R. Energetics approach to predicting mortality risk from environmental stress: a case study of coral bleaching. Functional Ecology. 23 (3), 539-550 (2009).
  11. Ward, S., Harrison, P., Hoegh-Guldberg, O. Coral bleaching reduces reproduction of scleractinian corals and increases susceptibility to future stress. Proceedings of the 9th Coral Reef Symposium. , 1123-1128 (2002).
  12. Suzuki, G., et al. Enhancing coral larval supply and seedling production using a special bundle collection system "coral larval cradle" for large-scale coral restoration. Restoration Ecology. 28 (5), 1172-1182 (2020).
  13. Schmidt-Roach, S., et al. Novel infrastructure for coral gardening and reefscaping. Frontiers in Marine Science. 10, 1110830 (2023).
  14. Craggs, J., et al. Inducing broadcast coral spawning ex situ: Closed system mesocosm design and husbandry protocol. Ecology and Evolution. 7 (24), 11066-11078 (2017).
  15. Conti-Jerpe, I. E., et al. Trophic strategy and bleaching resistance in reef-building corals. Science Advances. 6 (15), 5443 (2020).
  16. Bellworthy, J., Spangenberg, J. E., Fine, M. Feeding increases the number of offspring but decreases parental investment of Red Sea coral Stylophora pistillata. Ecology and Evolution. 9 (21), 12245-12258 (2019).
  17. Houlbrèque, F., Ferrier-Pagès, C. Heterotrophy in tropical scleractinian corals. Biological Reviews. 84 (1), 1-17 (2009).
  18. Ferrier-Pagès, C., Witting, J., Tambutté, E., Sebens, K. P. Effect of natural zooplankton feeding on the tissue and skeletal growth of the scleractinian coral Stylophora pistillata. Coral Reefs. 22 (3), 229-240 (2003).
  19. Huang, Y. -. L., Mayfield, A. B., Fan, T. -. Y. Effects of feeding on the physiological performance of the stony coral Pocillopora acuta. Scientific Reports. 10 (1), 19988 (2020).
  20. Tagliafico, A., et al. Lipid-enriched diets reduce the impacts of thermal stress in corals. Marine Ecology Progress Series. 573, 129-141 (2017).
  21. Huffmyer, A. S., Johnson, C. J., Epps, A. M., Lemus, J. D., Gates, R. D. Feeding and thermal conditioning enhance coral temperature tolerance in juvenile Pocillopora acuta. Royal Society Open Science. 8 (5), 210644 (2021).
  22. Grottoli, A. G., Rodrigues, L. J., Palardy, J. E. Heterotrophic plasticity and resilience in bleached corals. Nature. 440 (7088), 1186-1189 (2006).
  23. Conlan, J. A., Bay, L. K., Severati, A., Humphrey, C., Francis, D. S. Comparing the capacity of five different dietary treatments to optimise growth and nutritional composition in two scleractinian corals. PLoS One. 13 (11), 0207956 (2018).
  24. Treignier, C., Grover, R., Ferrier-Pagés, C., Tolosa, I. Effect of light and feeding on the fatty acid and sterol composition of zooxanthellae and host tissue isolated from the scleractinian coral Turbinaria reniformis. Limnology and Oceanography. 53 (6), 2702-2710 (2008).
  25. Gori, A., et al. Effects of food availability on the sexual reproduction and biochemical composition of the Mediterranean gorgonian Paramuricea clavata. Journal of Experimental Marine Biology and Ecology. 444, 38-45 (2013).
  26. Séré, M. G., Massé, L. M., Perissinotto, R., Schleyer, M. H. Influence of heterotrophic feeding on the sexual reproduction of Pocillopora verrucosa in aquaria. Journal of Experimental Marine Biology and Ecology. 395 (1), 63-71 (2010).
  27. Rodolfo-Metalpa, R., Peirano, A., Houlbrèque, F., Abbate, M., Ferrier-Pagès, C. Effects of temperature, light and heterotrophy on the growth rate and budding of the temperate coral Cladocora caespitosa. Coral Reefs. 27 (1), 17-25 (2008).
  28. Fox, M. D., et al. Gradients in primary production predict trophic strategies of mixotrophic corals across spatial scales. Current Biology. 28 (21), 3355-3363 (2018).
  29. Shlesinger, T., Loya, Y. Breakdown in spawning synchrony: A silent threat to coral persistence. Science. 365 (6457), 1002-1007 (2019).
  30. McRae, C. J., Huang, W. -. B., Fan, T. -. Y., Côté, I. M. Effects of thermal conditioning on the performance of Pocillopora acuta adult coral colonies and their offspring. Coral Reefs. 40 (5), 1491-1503 (2021).
  31. Fan, T. Y., et al. Plasticity in lunar timing of larval release of two brooding pocilloporid corals in an internal tide-induced upwelling reef. Marine Ecology Progress Series. 569, 117-127 (2017).
  32. Lam, K. -. W., et al. Consistent monthly reproduction and completion of a brooding coral life cycle through ex situ culture. Diversity. 15 (2), 218 (2023).
  33. O’Neil, K. L., Serafin, R. M., Patterson, J. T., Craggs, J. R. K. Repeated ex situ Spawning in two highly disease susceptible corals in the family Meandrinidae. Frontiers in Marine Science. 8, 669976 (2021).
  34. Keshavmurthy, S., et al. Coral Reef resilience in Taiwan: Lessons from long-term ecological research on the Coral Reefs of Kenting national park (Taiwan). Journal of Marine Science and Engineering. 7 (11), 388 (2019).
  35. Smith, H. A., Moya, A., Cantin, N. E., van Oppen, M. J. H., Torda, G. Observations of simultaneous sperm release and larval planulation suggest reproductive assurance in the coral Pocillopora acuta. Frontiers in Marine Science. 6, 362 (2019).
  36. Yeoh, S. -. R., Dai, C. -. F. The production of sexual and asexual larvae within single broods of the scleractinian coral, Pocillopora damicornis. Marine Biology. 157 (2), 351-359 (2010).
  37. Bates, D., Mächler, M., Bolker, B., Walker, S. Fitting linear mixed-effects models using lme4. Journal of Statistical Software. 67 (1), 1-48 (2015).
  38. Kuznetsova, A., Brockhoff, P. B., Christensen, R. H. B. lmerTest package: Tests in linear mixed effects models. Journal of Statistical Software. 82 (13), 1-26 (2017).
  39. Length, R. . Emmeans: Estimated marginal means, aka least-squares means. R Package Version 1.7.4-1. , (2022).
  40. Fox, J., Weisberg, S. . An R Companion to Applied Regression. Third edition. , (2019).
  41. Harell, F. E. . Hmisc: Harrell Miscellaneous_. R package version 4.7-1. , (2022).
  42. Donelson, J. M., Munday, P. L., McCormick, M. I., Pankhurst, N. W., Pankhurst, P. M. Effects of elevated water temperature and food availability on the reproductive performance of a coral reef fish. Marine Ecology Progress Series. 401, 233-243 (2010).
  43. Torres, G., Giménez, L. Temperature modulates compensatory responses to food limitation at metamorphosis in a marine invertebrate. Functional Ecology. 34 (8), 1564-1576 (2020).
  44. Borell, E. M., Bischof, K. Feeding sustains photosynthetic quantum yield of a scleractinian coral during thermal stress. Oecologia. 157 (4), 593-601 (2008).
  45. Ferrier-Pagès, C., Rottier, C., Beraud, E., Levy, O. Experimental assessment of the feeding effort of three scleractinian coral species during a thermal stress: Effect on the rates of photosynthesis. Journal of Experimental Marine Biology and Ecology. 390 (2), 118-124 (2010).
  46. Harriott, V. J. Reproductive seasonality, settlement, and post-settlement mortality of Pocillopora damicornis (Linnaeus), at Lizard Island, Great Barrier Reef. Coral Reefs. 2 (3), 151-157 (1983).
  47. Shefy, D., Shashar, N., Rinkevich, B. The reproduction of the Red Sea coral Stylophora pistillata from Eilat: 4-decade perspective. Marine Biology. 165 (2), 27 (2018).
  48. Rinkevich, B., Loya, Y. Variability in the pattern of sexual reproduction of the coral Stylophora pistillata at Eilat, Red Sea: a long-term study. The Biological Bulletin. 173 (2), 335-344 (1987).
  49. Combosch, D. J., Vollmer, S. V. Mixed asexual and sexual reproduction in the Indo-Pacific reef coral Pocillopora damicornis. Ecology and Evolution. 3 (10), 3379-3387 (2013).
  50. Fan, T. -. Y., Dai, C. -. F. Reproductive plasticity in the reef coral Echinopora lamellosa. Marine Ecology Progress Series. 190, 297-301 (1999).
  51. Crowder, C. M., Liang, W. -. L., Weis, V. M., Fan, T. -. Y. Elevated temperature alters the lunar timing of planulation in the brooding Coral Pocillopora damicornis. PLoS One. 9 (10), e107906 (2014).
  52. Lin, C. -. H., Nozawa, Y. The influence of seawater temperature on the timing of coral spawning. Coral Reefs. 42, 417-426 (2023).
  53. O’Connor, M. I., et al. Temperature control of larval dispersal and the implications for marine ecology, evolution, and conservation. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 104 (4), 1266-1271 (2007).
  54. Nozawa, Y. Annual variation in the timing of coral spawning in a high-latitude environment: Influence of temperature. The Biological Bulletin. 222 (3), 192-202 (2012).
  55. Bouwmeester, J., et al. Solar radiation, temperature and the reproductive biology of the coral Lobactis scutaria in a changing climate. Scientific Reports. 13 (1), 246 (2023).
  56. Bouwmeester, J., et al. Latitudinal variation in monthly-scale reproductive synchrony among Acropora coral assemblages in the Indo-Pacific. Coral Reefs. 40 (5), 1411-1418 (2021).
  57. Lai, S., et al. First experimental evidence of corals feeding on seagrass matter. Coral Reefs. 32 (4), 1061-1064 (2013).
  58. Iryani, M. T. M., et al. Cyst viability and stress tolerance upon heat shock protein 70 knockdown in the brine shrimp Artemia franciscana. Cell Stress and Chaperones. 25 (6), 1099-1103 (2020).
  59. Nedimyer, K., Gaines, K., Roach, S. Coral Tree Nursery©: An innovative approach to growing corals in an ocean-based field nursery. Aquaculture, Aquarium, Conservation & Legislation. 4, 442-446 (2011).
  60. Leuzinger, S., Willis, B. L., Anthony, K. R. N. Energy allocation in a reef coral under varying resource availability. Marine Biology. 159 (1), 177-186 (2012).
  61. Chang, T. C., Mayfield, A. B., Fan, T. Y. Culture systems influence the physiological performance of the soft coral Sarcophyton glaucum. Science Reports. 10 (1), 20200 (2020).
  62. Forsman, Z. H., Kimokeo, B. K., Bird, C. E., Hunter, C. L., Toonen, R. J. Coral farming: Effects of light, water motion and artificial foods. Journal of the Marine Biological Association of the United Kingdom. 92 (4), 721-729 (2012).
  63. Costa, A. P. L., et al. The effect of mixotrophy in the ex situ culture of the soft coral Sarcophyton cf. glaucum. Aquaculture. 452, 151-159 (2016).
  64. Marubini, F., Davies, P. S. Nitrate increases zooxanthellae population density and reduces skeletogenesis in corals. Marine Biology. 127 (2), 319-328 (1996).
  65. Bartlett, T. C. Small scale experimental systems for coral research: Considerations, planning, and recommendations. NOAA Technical Memorandum NOS NCCOS 165 and CRCP 18. , 68 (2013).
  66. Galanto, N., Sartor, C., Moscato, V., Lizama, M., Lemer, S. Effects of elevated temperature on reproduction and larval settlement in Leptastrea purpurea. Coral Reefs. 41 (2), 293-302 (2022).
  67. Nietzer, S., Moeller, M., Kitamura, M., Schupp, P. J. Coral larvae every day: Leptastrea purpurea, a brooding species that could accelerate coral research. Frontiers in Marine Science. 5, 466 (2018).
  68. Edwards, A. J., et al. Direct seeding of mass-cultured coral larvae is not an effective option for reef rehabilitation. Marine Ecology Progress Series. 525, 105-116 (2015).
  69. Boström-Einarsson, L., et al. Coral restoration – A systematic review of current methods, successes, failures and future directions. PLoS One. 15 (1), 0226631 (2020).
  70. Anthony, K. R. N., et al. Interventions to help coral reefs under global change-A complex decision challenge. PLoS One. 15 (8), e0236399 (2020).

Tags

Keywords: CoralEx Situ AquacultureBrooding CoralPocillopora AcutaFeedingReproductionClimate ChangeResilienceRestorationMesocosmHeterotrophyTemperatureArtemia Nauplii
check_url/65395?article_type=t

Play Video
PDF
DOI
DOWNLOAD MATERIALS LIST
Cite This Article
Lam, K., McRae, C. J., Liu, Z., Zhang, X., Fan, T. Effective Techniques for the Feeding and Ex Situ Culture of a Brooding Scleractinian Coral, Pocillopora acuta. J. Vis. Exp. (196), e65395, doi:10.3791/65395 (2023).
Download Citation
Reprints and Permissions

View Video

✖

To prove you're not a robot, please enter the text in the image below

CAPTCHA Image
Play CAPTCHA Audio
Refresh Image