Abstract
استخراج otoliths (عظام الأذن) من الأسماك التي لها الجماجم سميكة جدا يمكن أن يكون الوقت الصعب وطويلا جدا. الممارسة الشائعة المتمثلة في جعل شق عمودي عرضية على الجزء العلوي من الجمجمة مع جهة أو منشار كهربائي قد يؤدي إلى تلف otolith إذا لم يتم تنفيذ بشكل صحيح. سمك الحفش (Acipenseridae) هي عائلة واحدة على وجه الخصوص أن يكون جمجمة كبيرة جدا وسميكة. كان هناك طريقة مختبر جديد دخول تجويف الدماغ من الجانب البطني من الأسماك لفضح otoliths أسهل من أساليب الاستخراج otolith أخرى وجدت في الأدب. تم تصميم الطرق المستعرضة في الكتابات عن هذا المجال وأكثر كفاءة في معالجة كميات كبيرة من الأسماك بسرعة. ومع ذلك، تم تصميم هذه التقنية الجديدة لتكون أكثر ملاءمة لإعداد مختبر عند الوقت ليس إلحاحا واستخراج ناجحة من كل عينة أمر بالغ الأهمية. نجاح إيجاد وإزالة otoliths باستخدام هذه التقنية عالية جدا ولا تفسد الصورةtructure في أي شكل من الأشكال. هذه التقنية البديلة هي التي تنطبق على أنواع الأسماك الأخرى المماثلة لاستخراج otoliths.
Introduction
وقد سمك الحفش (Acipenseridae) السكان في جميع أنحاء العالم تتراجع لأكثر من قرن بسبب الآثار بما في ذلك فقدان الموائل، والتجزؤ السكان، والصيد الجائر مثل أن العديد من السكان ومحمية بموجب قوانين الدولة والحكومة الاتحادية 1،2. وقد حددت إدارة وكالات في جميع أنحاء الولايات المتحدة الأمريكية والعالم سمك الحفش كنوع الهدف لاستعادة واسترداد 1. وقد تم دراسة الخصائص السكانية (النمو والتوظيف والنظام الغذائي) لمعظم السكان سمك الحفش إلى فهم أفضل الأساسية البيولوجيا والتاريخ الحياة الخصائص 1. ويرجع ذلك إلى الوضع المحمي معظم السكان سمك الحفش، وتقييم سن صعب في السكان المهددين صغير حيث هناك ما يبرر أي تضحية أو ضرر للأفراد.
وقد تم استخراج الهياكل العظمية لغرض تقدير العمر وتحليل النمو تقنية 3 المشتركة. استخدام لأقسام الأشعة الزعنفية لتحديد سن ستورجأصبح على طريقة غير قاتل العملي، ولكن تم التحقق من هذه التقنية محدودة والعمر يمكن أن يكون من الصعب جدا فك في الأفراد الأكبر سنا (> 15 سنة) 4. الباحثون بتقييم استخدام هياكل عظمية متعددة في سمك الحفش لاستخدامها في التحقق من سن الخليج سمك الحفش (أسيبنسر oxyrinchus desoti) 5، والمحيط الأطلسي سمك الحفش (أ. س. oxyrinchus) 6، الأبيض سمك الحفش (A. ترانسمونتانوس) 7، وبحيرة سمك الحفش (أ fluvescens) 8 خلصت إلى أن أول الصدرية هامشية أشعة الزعانف قدم العمرية الأكثر دقة ولكن انتهى هذا الإجراء الغازية لتكون ضارة للأفراد أكبر. حاليا، هناك تطور استخدام مقاييس الشكل otolith للتمييز بين أنواع سمك الحفش في أمريكا الشمالية مع نسبة عالية جدا من النجاح 9. تفاصيل عن عملية إزالة otolith مع شق عرضي الظهري في قاعدة الجمجمة هي otolith المشترك خارجوجدت طريقة ction في جميع أنحاء الأدب ومفصلة بشكل واضح سيكور وآخرون. (1991) 10. ومع ذلك، وهذه الطريقة من الصعب تنفيذ على سمك الحفش التي لديها الجماجم سميكة جدا مع otoliths التي هي صغيرة وحساسة ومن شأنه أن يكسر. ويبين استعراض آخر للأدب لا منهجية تفصيلية أخرى لعملية إزالة otolith لسمك الحفش. وكان الهدف من هذه الورقة بالتفاصيل طريقة بديلة لاستخراج otoliths من سمك الحفش قبل دخول تجويف الدماغ من الجانب البطني.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
ملاحظة هامة: نظرا للوضع المحمية بجميع أنواع سمك الحفش في الولايات المتحدة، يسمح للحصول على والتعامل معها تم الحصول عليها الأسماك قبل إجراء المختبر. تم الحصول على جميع العينات من مصادر التفريخ بعد الوفاة لأسباب طبيعية والتخلص من اتباع إجراءات موحدة.
1. إعداد العينات
- قبل أي شقوق تكمن الذبيحة سمك الحفش على جانبها وباستخدام شريط القياس لقياس الطول الكلي من الخطم إلى طرف الذيل إلى أقرب 1 مم. (الشكل 1A)
- وزن سمك الحفش الذبيحة على نطاق tared إلى أقرب 1 غرام. تقييم الذبيحة لأية علامات خارجية أو علامات وسجل.
2. Otolith استخراج
- جعل شق عمودي بسكين شرائح كبيرة بين قاعدة الجمجمة وأول ترس الظهرية من خلال الجسم لفصل الرأس عن الجسم (الشكل 1B). بعد إزالة الرأس، توآر الرأس بحيث يكون الفم هو مواجهة (الشكل 1C).
- إزالة الأنسجة الناعمة في الفم والخياشيم باستخدام سكين شرائح لقطع على طول الجانب البطني من الجمجمة (1D الشكل). إجراء شق مع منشار العظام الكهربائي من طرف خطم إلى قاعدة الجمجمة إلى شطر تماما الرأس (الشكل 1E). فصل شطري باليد للكشف عن تجويف الدماغ (الشكل 2A).
- إزالة والمواد الدماغ (المربع الأحمر يسار) مع ملقط لمشاهدة القنوات الهلالية (المربع الأحمر يمين) داخل تجويف الدماغ (الشكل 2B) تجاهل.
- إزالة الغضروف الهلالي القناة من تجويف الدماغ مع ملقط (الشكل 2C). بعناية ثقب دائري الغضروف القناة مع غيض من ملقط وإزالة otolith (الشكل 2D). إزالة otolith (هيكل عظمي صلب داخل الغضروف) مع ملقط من الغضروف القناة الهلالية (الشكل 2E)
- كرر الخطوات من 2،3-2،4 لإزالة otolith من النصف الآخر من الجمجمة.
- تراجع otoliths في 92٪ من الإيثانول لمدة 5 ثانية لإزالة أي الغضروف. مكان otoliths في مفتوح التلألؤ قارورة 25 مل لتجف لمدة 24 ساعة.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
حجم الكبار من سمك الحفش في جميع أنحاء العالم يختلف كثيرا لكن موقع otoliths هو ثابت. تم العثور على استخدام سكين حاد شرائح لإزالة الأنسجة الرخوة في الفم هو مبين بسهولة في 1D الشكل. منشارا العظام الكهربائي هو الأداة المفضلة للشق الجانبي لفضح تجويف الدماغ في الشكل 1E. ومع ذلك، هناك حاجة وإلا قد يكون سحقت الانتباه إلى تتوسط خط الوسط من الجمجمة otoliths خلال هذه العملية. وإذا تم تنفيذ هذه العملية بشكل صحيح ثم يتعرض تجويف الدماغ بالتساوي مع أي ضرر للotoliths كما هو مبين في الشكل 2A. تتم إزالة هذا الشأن الدماغ بسهولة باستخدام ملقط كما في الشكل 2B، وإيجاد الغضروف القناة الهلالية التي تحتوي على otolith وجدت بسهولة في قاعدة تجويف الدماغ كما هو مبين في الشكل 2C. الغضروف الموجود في القناة الهلالية هو قمة شرق آسياإزالة إيلي من otolith مع زوج من الملقط كما تراه في الشكل 2D.
ويبين هذا الإجراء بنجاح إزالة otolith سمك الحفش وهو خطوة أولية في تحليل كمي من تاريخ حياة السمكة. نجاح نتائج يمكن قياسها عن طريق إزالة otolith دون كسر هيكل. معدلات تحديد العمر والنمو هما المقاييس التي يمكن تقييمها مع استخدام otoliths إزالتها. تحليل شكل للتمايز الأنواع هو المقياس قياس أخرى التي يمكن تطويرها من otoliths.
الشكل 1. تنسيب من سمك الحفش الذبيحة لإزالة Otolith. (أ) سمك الحفش الذبيحة الجانبي عرض للقياس وزنها، (ب) عمودي شق لفصل سمك الحفش رئيس من بو دى، (C) الوجه رئيس لعرض الفم وبطني جانب الرأس، (D) الأنسجة اللينة إزالتها لفضح بطني الجانبية للجمجمة، (E) شق الجانبي من غيض من الخطم إلى قاعدة من الجمجمة الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
يتم فصل الشكل 2. فحص الداخلية من الدماغ تجويف إزالة Otoliths. (A) تجويف الدماغ مكشوف بعد رئيس، (ب) المخ مسألة إزالة لفضح القنوات نصف دائري، (C) نصف دائري قناة الغضروف الذي تمت إزالته، (D) Otolith شوهد وإزالتها من نصف دائري قناة الغضروف، (E) Shortnose سمك الحفش Otolith54316 / 54316fig2large.jpg "الهدف =" _ فارغة "> الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
وقد فصلت محة عامة عن طريقة بديلة لاستخراج otoliths من جثث سمك الحفش. من المهم أن نلاحظ أن هناك حاجة إلى عناية خاصة لوضع شق الوحشي على خط الوسط من الجمجمة من أجل شطر الجمجمة بالتساوي لضمان عدم وجود ضرر على otoliths أثناء تشريح. إذا شق ليست عميقة بما يكفي لشطر تماما الجمجمة سيكون من الصعب جدا لفضح تجويف الدماغ حيث موقع otoliths واضحة للعيان. من ذوي الخبرة، والتقنية بشكل عام هي بسيطة نسبيا ويؤدي إلى نسبة عالية من otoliths التي وجدت سليمة. هذا الأسلوب الجديد يعطي الأبحاث وسيلة بديلة لاستخراج otoliths لأنواع أخرى من سمك الحفش قد يكون من الصعب استخدام أساليب الاستخراج otolith القياسية.
القيود إلى هذا الأسلوب هي تطبيق لمختبر وضع لا للاستخدام الميداني. الوقت اللازم لإعداد الذبيحة لا يفضي إلى العينات التي تم جمعهافي الميدان في الوقت المناسب. قلق آخر هو استخدام على الأنواع سمك الحفش التي عادة ما يحميها الدولة أو القانون الاتحادي نظرا لانخفاض عدد السكان.
من الصعب جدا الحصول على تصاريح لإجراء هذا النوع من التقييم على حساب التضحية الأفراد أن هناك حاجة للحفاظ على السكان على قيد الحياة. ومع ذلك، عندما تكون العينات الميتة المتاحة من خلال الأسباب الطبيعية وتوفر هذه التقنية وسيلة مفيدة لجمع مزيد من المعلومات من شأنه أن تكون متاحة على خلاف ذلك.
ومن المهم أن نلاحظ أهمية هذه التقنية لإزالة otoliths من سمك الحفش استخدام هذا الأسلوب البديل بنجاح. التقنيات الموجودة إزالة otoliths من المنطقة الظهرية من الرأس لا تزال مفيدة ومفيدة ولكن لا تنطبق على سمك الحفش. باستخدام هذه التقنية الجديدة للكشف عن تجويف الدماغ يعطي أيضا وصول وإمكانية تطبيقها في مناطق أخرى وظيفة العصبية وبنية الدماغ. قد تكون هذه التقنية الجديدة مفيدة لاستخدام على الأنواع الأخرى من الأسماك مع جدران الجمجمة سميكة جدا أو عندما يكون هناك كمية محدودة من الأسماك لاستخدامها لاستخراج otolith.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Acknowledgments
شكر خاص لشعبة سانت ريجيس الموهوك البيئة، Welaka الوطنية التفريخ السمك، السمك الولايات المتحدة وحدة أبحاث إدارة الحياة البرية، جامعة جنوب إلينوي، الولايات المتحدة للأسماك ومركز خدمة مصائد الأسماك في شمال الحياة البرية، والجنيه الاسترليني الكافيار، جامعة كاليفورنيا في ديفيز، حامية السد أسمال التفريخ، الدببة النصب الوطني تفريخ السمك، والسمك الولايات المتحدة ومكتب الموارد مدينة مصايد الأسماك الحياة البرية بنما لمساعدتهم توريد سمك الحفش لهذا المشروع، وهذا المقال هو المساهمة عام 2013 في مركز العلوم البحيرات العظمى هيئة المسح الجيولوجي الامريكية.
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).
