Abstract
חילוץ otoliths (עצמות אוזן) מדגים כי יש גולגולות עבות מאוד יכול להיות זמן רב קשה מאוד. המנהג הנפוץ של ביצוע חתך אנכי רוחבי על החלק העליון של הגולגולת עם יד או במסור חשמלי עלול לגרום נזק אֶבֶן הַאוֹזֶן אם לא מבוצע כהלכה. דגי (Acipenseridae) הם משפחה אחת בפרט שיש גולגולת מאוד גדול ועבה. שיטת מעבדה חדשה הנכנסת חלל המוח מצד הגחון של הדג על מנת לחשוף את otoliths הייתה קלה יותר מאשר שיטות חילוץ אֶבֶן הַאוֹזֶן אחרות למצוא בספרות. שיטות ביקורת בספרות מיועדות בתחום והם יעילים יותר עיבוד כמויות גדולות של דגים מהר. עם זאת, טכניקה חדשה זו נועדה להיות יותר מתאים במעבדת הגדרה כאשר הזמן אינו לחיצת חילוץ מוצלח מכל דגימה הוא קריטי. ההצלחה של מציאה והסרת otoliths באמצעות טכניקה זו היא מאוד גבוהה לא להתפשר על היםtructure בכל דרך. טכניקה חלופית זו ישימה מיני דגים דומים אחרים לחילוץ otoliths.
Introduction
חדקן (Acipenseridae) אוכלוסיות ברחבי העולם כבר בירידה במשך יותר ממאה שנה בשל ההשפעות כולל אובדן בית הגידול, קיטוע האוכלוסייה, ואת overfishing כך אוכלוסיות רבות מוגנים על ידי חוקי המדינה הפדרלי 1,2. סוכנויות ניהול ברחבי ארה"ב והעולם זיהו חדקן כמין יעד לשיקום והתאוששות 1. מאפייני האוכלוסייה (צמיחה, גיוס, דיאטה) של אוכלוסיות חדקן ביותר נחקרו כדי להבין את ההיסטוריה הביולוגיה הבסיסית לחיים טובים יותר מאפיינים 1. בשל מעמדם המוגן של רוב אוכלוסיות חידקן, הערכת גיל קשה באוכלוסיות קטנות מאוימות שבו אף קרבה או ניזק ליחידים היא מוצדקת.
הפקת מבנים גרמיים לצורך הערכת גיל וניתוח צמיחה הייתה שימוש טכניקה נפוצה 3 .the סעיפי ray סנפיר כדי לקבוע גיל sturgeעל הפכה שיטה קטלנית מעשית, אך אימות של הטכניקה הוגבלה וגיל יכול להיות מאוד קשה לפענח אצל אנשים מבוגרים (> 15 שנים) 4. החוקרים להעריך את השימוש במבנים הגרמיים מרובים חדקן לשימושם אימות גיל המפרץ חדקן (desoti חדקן oxyrinchus) 5, אטלנטיק חדקן (א o. Oxyrinchus) 6, לבן חדקן (transmontanus א) 7, ואגם חדקן (א fluvescens) 8 למסקנה כי ray סנפיר החזה השולי הראשון ספק את הגיל המדויק ביותר, אך מדענים קובע הליך פולשני זה להיות מזיקות פרטים גדולים יותר. נכון לעכשיו, קיימת ההתפתחות של שימוש במטריצות צורת אֶבֶן הַאוֹזֶן להבחין בין מיני חדקן בצפון אמריקה עם שיעור גבוה מאוד של הצלחה 9. פרטים על תהליך ההסרה של אֶבֶן הַאוֹזֶן עם חתך רוחבי מגבה בבסיס הגולגולת הוא אֶבֶן הַאוֹזֶן נפוץ נוסףשיטת ction עיון בספרות העלה ופירט בבירור אל Secor et. (1991) 10. עם זאת, שיטה זו היא קשה ליישם על חדקן שיש גולגולות עבות מאוד עם otoliths כי הם קטנים ועדינים היו נשברים ומפרקים. סקירה נוספת של הספרות מראה שום מתודולוגיה מפורטת שנייה של תהליך הסרת אֶבֶן הַאוֹזֶן עבור חדקן. מטרת נייר זה הייתה לפרט שיטה חלופית של לחילוץ otoliths מ חדקן ידי הזנת חלל המוח מצד הגחון.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
הערה חשובה: בשל מעמדם המוגן של כל המינים של חידקן בארצות הברית, מאפשרת לרכוש ולטפל דגים התקבלו לפני הליך מעבדה. כל הדגימות נרכשו ממקורות מדגרה לפרסם מורטם בשל סיבות טבעיות ועל מסולק בהתאם לנוהל השגרתי.
1. הכנת הדגימה
- לפני חתכים בכל שכבת פגר חדקן על צידו באמצעות סרט מדידה כדי למדוד אורך כולל של החוטם אל קצה הזנב עד המ"מ 1 הקרוב. (איור 1 א)
- לשקול פגר חדקן בסולם tared אל הגרם 1 הקרוב. הערכת פגר לכל תגיות או סימנים ולהקליט חיצוניים.
2. אֶבֶן הַאוֹזֶן הפקה
- ביצוע חתך אנכי עם סכין פילה גדול בין בסיס הגולגולת ואת scute הגבה הראשונה דרך הגוף להפריד את הראש מהגוף (האיור 1B). לאחר הסרת הראש, turn הראש כך הפה הוא פונה כלפי מעלה (איור 1 ג).
- הסר הרקמות הרכות של הפה הזימים באמצעות סכין פילה לחתוך לאורך הצד הגחוני של הגולגולת (איור 1D). עושים חתך עם מסור חשמלי עצם מקצה החוטם לבסיס הגולגולת כדי לחצות את הראש לחלוטין (איור 1E). הפרד את שני חצי ביד כדי לחשוף את חלל המוח (איור 2 א).
- סר וזורק משנה המוח (תיבת האדום משמאל) עם מלקחיים כדי להציג תעלות בצורה חצי עיגול (תיבת האדום מימין) בתוך חלל המוח (איור 2 ב).
- הסר סחוס תעלה חצי עגול מ חלל המוח עם מלקחיים (איור 2 ג). בזהירות לנקב סחוס תעלה חצי עגול עם קצה מלקחיים ולהסיר אֶבֶן הַאוֹזֶן (איור 2 ד). הסר את אֶבֶן הַאוֹזֶן (מבנה גרמי קשה בתוך סחוס) עם מלקחיים מן הסחוס תעלה חצי עגול (איור 2E)
- חזור על שלבים 2.3 - 2.4 ל להסיר אֶבֶן הַאוֹזֶן מן החצי השני של הגולגולת.
- טובל את otoliths באתנול 92% במשך 5 שניות כדי להסיר כל סחוס. otoliths מקום ב בקבוקון הנצנץ 25 מ"ל פתוח להתייבש במשך 24 שעות.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
הגודל הבוגר חדקן ברחבי העולם משתנה מאוד אבל המיקום של otoliths עולה בקנה אחד. שימוש סכין פילה חד נמצא להסיר את הרקמות הרכות של הפה לראות בקלות באיור 1D. מסור עצם חשמלי הוא הכלי המועדף עבור החתך לרוחב כדי לחשוף את חלל המוח באיור 1E. עם זאת, תשומת לב שחצה את קו האמצע של הגולגולת מתבקש ביתר שאת אחרת otoliths ניתן לכתוש במהלך תהליך זה. אם תהליך זה מבוצע כהלכה ואז חלל המוח ייחשפו באופן שווה ללא נזק otoliths כפי שמוצג באיור 2 א. העניין המוח מוסר בקלות עם שימוש של מלקחיים כמו באיור 2B ומציאת סחוס תעלה חצי עגול אשר מכיל את אֶבֶן הַאוֹזֶן נמצא בקלות בבסיס חלל המוח כפי שמוצג באיור 2C. הסחוס הנמצא התעלה חצי עגול הוא EASily יוסר אֶבֶן הַאוֹזֶן עם זוג מלקחיים כפי שנצפו באיור 2 ד.
הליך זה בהצלחה מציג את הסרת אֶבֶן הַאוֹזֶן חידקן הוא צעד מקדים ניתוח כמוני יותר של תולדות חייו של הדגים. הצלחת תוצאה תעיד על ידי הסרה של אֶבֶן הַאוֹזֶן בלי לשבור את המבנה. שיעורי נחישות וצמיחת גיל הם שני מדדים כי ניתן להעריך עם שימוש otoliths הסיר. ניתוח צורה לבידול מינים הוא ערך אחר מדידים שניתן לפתח מן otoliths.
איור 1. מיקום של חדקן פגר להסרת אֶבֶן הַאוֹזֶן. (א) חדקן פגר לרוחב צפה למדידה ושקילה, (ב) חתך אנכי להפריד חדקן ראש מצד בו dy, (C) תהפוך ראש להציג פי גחון בצד של הראש, (ד) רקמות רכות הוסרו כדי לחשוף גחון לוואי של גולגולת, (E) חתך לרוחב מן העצה של חוטם לבסיס גולגולת אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של נתון זה.
איור 2. בדיקה הפנימית של חלל המוח להסיר Otoliths. (א) חלל המוח החשוף לאחר הראש מופרד, (B) מוח חומר הוסר כדי לחשוף תעלות בצורה חצי עיגול, (C) חצי עגול תעלת הסחוס שהוסר, (ד) אֶבֶן הַאוֹזֶן נצפה והוציא מ חצי עגול תעלת סחוס, (E) Shortnose חדקן אֶבֶן הַאוֹזֶן54,316 / 54316fig2large.jpg "target =" _ blank "> לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
הסקירה של שיטה חלופית של לחילוץ otoliths מגוויות חדקן כבר מפורטת. חשוב לציין כי תשומת לב מיוחדת צריכה את המיקום חתך לרוחב על קו האמצע של הגולגולת כדי לחצות את הגולגולת שווה כדי לוודא שלא ניזוק אל otoliths במהלך לנתיחה. אם החתך הוא לא עמוק מספיק כדי לחצות את הגולגולת לגמרי זה יהיה מאוד קשה לחשוף את חלל המוח בו נמצא היישוב של otoliths נראה בבירור. עם ניסיון, את הטכניקה הכללית היא יחסית פשוטה ומובילה אחוז גבוה של otoliths שנמצא ללא פגע. שיטה חדשה זו נותנת מחקרים דרך חלופית כדי לחלץ otoliths עבור מינים אחרים מאשר חדקן כי עלול להיות קשה בשיטות מיצוי אֶבֶן הַאוֹזֶן סטנדרטיות.
מגבלות שיטה זו הן תחולתה על המעבדתית לא לשימוש בשטח. הזמן הנדרש להכנת פגר אינו תורם דגימות שנאספובתחום מבעוד מועד. חשש נוסף הוא השימוש על מיני חדקן מוגנים בדרך כלל תחת מדינה או החוק הפדרלי בשל ירידות אוכלוסייה.
זה מאוד קשה להשיג היתרים לנהל סוג זה של הערכה על החשבון הקרבה אנשים כי יש צורך לשמור על אוכלוסיות בחיים. עם זאת, כאשר דגימות מתות זמינות דרך מסיבות טבעיות טכניקה זו מספקת דרך נוחה לגבות יותר מידע מאשר יהיה זמין אחר.
חשוב לציין את המשמעות של בטכניקה זו כדי להסיר otoliths בהצלחה חדקן באמצעות שיטה חלופית זו. טכניקות קיימות הסרת otoliths מהאזור הגבי של הראש עדיין שימושיות ומועילות אבל לא ישימות עבור חדקן. באמצעות טכניקה חדשה זו כדי לחשוף את חלל המוח גם נותן גישה ותחולה לתפקד ומורפולוגיה המוח עצביים באזורים אחרים. טכניקה חדשה זו עשויה להועיללהשתמש על מינים אחרים של דגים עם קירות גולגולת עבים מאוד או איפה יש כמות של דגים מוגבלים להשתמש להפקת אֶבֶן הַאוֹזֶן.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Acknowledgments
תודה מיוחדת ממחלקת הסביבה St. Regis מוהוק, מדגרת דגים Welaka הלאומי, דגים בארה"ב יחידת המחקר שירות בטבע, באוניברסיטת דרום אילינוי, דגים בארה"ב מרכז הדיג Northeast שירות בטבע, סטרלינג קוויאר, אוניברסיטת קליפורניה-דיוויס, גאריסון סכר לאומי דגים מדגרה, מדגרת הדגים הלאומית Bluff דובים, וארה"ב דגים וחיות בר שירות פנמה סיטי דיג משאבי משרד עזרו באספקת חדקן עבור פרויקט זה. מאמר זה הוא תרומה 2013 במרכז מדע האגמים הגדול USGS.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Measuring Board | Metric meter stick is preferred | ||
| Weighing scale | |||
| Filleting Knife | |||
| Scalpel | |||
| Forceps | |||
| Sample vials | 25 ml scintillation vials work well |
References
- Auer, N. A. Conservation. Sturgeons and Paddlefish of North America. LeBreton, G. T. O., Beamish, F. W. H., McKinley, R. S. 27, Kluwer Academic Publishers. 252-276 (2004).
- Sturgeon Specialists Group, sturgeon conservation. IUCN (International Union for the Conservation of Nature). , Source: www.iucn.org (2008).
- Campana, S. E. Accuracy, precision and quality control in age determination, including a review of the use and abuse of age validation methods). Journal of Fish Biology. 59, 197-242 (2001).
- Bruch, R. M., Campana, S. E., Davis-Foust, S. L., Hansen, M. J., Janssen, J. Lake Sturgeon age validation using bomb radiocarbon and known-age fish. Transactions of the American Fisheries Society. 138, 361-372 (2009).
- Baremore, I. E., Rosati, J. D. A validated, minimally deleterious method for ageing sturgeon. Fishery Bulletin. 112, 274-282 (2014).
- Stevensen, J. T., Secor, D. H. Age determination and growth of Hudson River Atlantic sturgeon, Acipenser oxyrhynchus. Fishery Bulletin. 97, 153-166 (1999).
- Brennan, J. S., Cailliet, G. M. Comparative age-determination techniques for white sturgeon in California. Transactions of the American Fishery Society. 118, 296-310 (1989).
- Rossiter, A., Noakes, D. L. G., Beamish, F. W. H. Validation of age estimation for the lake sturgeon. Transactions of the American Fisheries Society. 124, 777-781 (1995).
- Chalupnicki, M. A., Dittman, D. E. North American Sturgeon Otolith Morphology. Copeia. , 260-266 (2016).
- Secor, D. H., Dean, J. M., Laban, E. H. Manual for otolith removal and preparation for microstructural examination. , Barach Press. Columbia, South Carolina. (1991).
