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Alternative Verfahren zum Entfernen von Otolithen von Stör

Published: June 27, 2016 doi: 10.3791/54316

Abstract

Extrahieren der Otolithen (Ohrknochen) von Fischen, die sehr dicken Schädel haben aufwendig schwierig und sehr zeit. Die gängige Praxis zur Herstellung einer vertikalen Quer Schnitt an der Oberseite des Schädels mit einer Hand oder eines elektrischen Säge die Otolithen beschädigen können, wenn sie nicht richtig ausgeführt. Störe (Acipenseridae) sind eine Familie , insbesondere die einen sehr großen und dicken Schädel haben. Ein neues Laborverfahren, das Gehirn Höhle von der Bauchseite des Fisches Eingabe der Otolithen auszusetzen war leichter als andere otolith Extraktionsverfahren in der Literatur zu finden. Methoden in der Literatur überprüft werden für den Bereich ausgelegt und effizienter bei der Verarbeitung großer Mengen von Fisch schnell. Allerdings wurde diese neue Technik für eine Laborumgebung zu sein, besser geeignet gestaltet, wenn die Zeit nicht Press- und erfolgreiche Extraktion von jeder Probe ist kritisch. Der Erfolg der Suche und das Entfernen otoliths dieser Technik ist sehr hoch und beeinträchtigt nicht die structure in irgendeiner Art und Weise. Diese alternative Technik ist anwendbar auf andere ähnliche Fischarten für die otoliths extrahieren.

Introduction

Stör (Acipenseridae) Bevölkerung auf der ganzen Welt gesunken sind mehr als einem Jahrhundert für durch Stöße einschließlich Verlust von Lebensraum, Bevölkerung Fragmentierung und Überfischung , so dass viele Populationen von staatlichen und bundesstaatlichen Gesetze 1,2 geschützt sind. Management - Agenturen in den USA und der Welt haben 1 für die Wiederherstellung und Recovery - Stör als Zielart identifiziert. Bevölkerungsmerkmale (Wachstum, Rekrutierung, Ernährung) der meisten Störpopulationen wurden untersucht, besser grundlegende Biologie und Lebensgeschichte Eigenschaften 1 zu verstehen. Durch den geschützten Status der meisten Störpopulationen, ist das Alter Auswertung schwierig in kleinen gefährdeten Populationen, in denen kein Opfer oder Schäden für die Bürger gerechtfertigt ist.

Die Extraktion von Knochenstrukturen für die Zwecke der Altersschätzung und Wachstumsanalyse Verwendung fin Strahlabschnitte eine übliche Technik 3 .Die gewesen Alter von Sturge zu bestimmen ,auf hat ein praktisches nonlethal Methode geworden, aber die Überprüfung der Technik beschränkt ist und Alter kann sehr schwierig sein , bei älteren Menschen zu entziffern (> 15 Jahre) 4. Forscher die Verwendung von mehreren Knochenstrukturen in Stör Auswertung für ihre Verwendung bei der Validierung des Alters von Golf Stör (Acipenser oxyrinchus desoti) 5, Atlantischer Stör (A. o. Oxyrinchus) 6, Weißer Stör (A. transmontanus) 7 und Lake Sturgeon (A. fluvescens) 8 Schluss , dass die ersten Randbrustflosse ray die genaueste Alter zur Verfügung gestellt , sondern schloss diese invasive Verfahren zu größeren Individuen schädlich zu sein. Derzeit gibt es die Entwicklung der Otolithen Form Metriken 9 zwischen nordamerikanischen Störarten mit einer sehr hohen Erfolgsrate zu unterscheiden. Einzelheiten über den Prozess an der Basis des Schädels die Otolithen mit einer dorsalen Querinzision zu entfernen, ist eine gemeinsame otolith Extraction Verfahren in der gesamten Literatur und klar detailliert von Secor et al. (1991) 10. Jedoch ist dieses Verfahren schwierig auf Stör zu implementieren, die sehr dicken Schädel mit Otolithen haben, sind klein und zart und würde zu brechen neigen. Eine weitere Überprüfung der Literatur zeigt keine andere detaillierte Methodik der Otolithen Entfernungsprozess für Stör. Das Ziel dieser Arbeit war Detail eine alternative Methode der otoliths von Stör Extrahieren durch das Gehirn Höhle von der Bauchseite eintritt.

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Protocol

Wichtiger Hinweis: Aufgrund der geschützten Status aller Störarten in den Vereinigten Staaten erlaubt zu erwerben und zu verarbeiten Fisch vor Verfahren Labor erhalten wurden. Alle Proben wurden von Brüterei Quellen erworben post mortem auf natürliche Ursachen zurückzuführen und der folgenden Standardverfahren angeordnet sind.

1. Probenvorbereitung

  1. Bevor irgendwelche Einschnitte Stör Karkasse auf die Seite legen und mit einem Maßband Gesamtlänge von der Schnauze bis zur Spitze des Schwanzes auf die nächsten 1 mm zu messen (Abb . 1A)
  2. Wiegen Stör Karkasse auf eine austarierte Waage auf die nächsten 1 g. Bewerten Karkasse für externe Tags oder Markierungen und aufzeichnen.

2. Otolith Extraction

  1. Machen Sie einen vertikalen Schnitt mit einem großen Filiermesser zwischen der Basis des Schädels und der ersten Rücken scute durch den Körper , den Kopf aus dem Körper (1B) zu trennen. Nach dem Kopf zu entfernen, turn den Kopf so steht vor der Mündung (Abbildung 1C).
  2. Entfernen Weichgewebe des Mundes und der Kiemen mit dem Filet Messer entlang der Bauchseite des Schädels (1D) zu schneiden. Einen Einschnitt mit einer elektrischen Knochensäge von der Spitze der Schnauze an der Basis des Schädels , um vollständig den Kopf (Abbildung 1E) halbieren. Trennen die beiden Hälften von Hand das Gehirn Hohlraum (2A) zu belichten.
  3. Entfernen und entsorgen Hirnsubstanz (Red Box links) mit einer Pinzette Bogengänge (Red Box rechts) im Gehirn Hohlraum (2B) zu sehen.
  4. Entfernen Bogengang Knorpel aus Gehirnhöhle mit einer Pinzette (Abbildung 2C). Pannen vorsichtig Bogengang Knorpel mit der Spitze der Zange und entfernen Otolithen (2D). Entfernen Sie die Otolithen (harte knöcherne Struktur im Inneren der Knorpel) mit einer Pinzette aus dem Bogengang Knorpel (Abbildung 2E)
  5. Wiederholen Sie die Schritte 2,3-2,4 otolith von der anderen Hälfte des Schädels zu entfernen.
  6. Tauchen Sie die Otolithen in 92% Ethanol für 5 Sekunden alle Knorpel zu entfernen. Ort otoliths in einer offenen 25 ml Szintillationsfläschchen 24 h zu trocknen.

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Representative Results

Die Erwachsenengröße von Stör in der ganzen Welt sehr unterschiedlich, aber die Lage der Otolithen konsistent ist. Die Verwendung eines scharfen Filiermesser wurde das weiche Gewebe des Mundes leicht gezeigt in 1D zu entfernen gefunden. Eine elektrische Knochensäge ist das bevorzugte Werkzeug für den lateralen Einschnitt in das Gehirn Hohlraum in 1E zu belichten. Jedoch Aufmerksamkeit der Mittellinie des Schädels halbierenden brauchte ist ansonsten die otoliths kann während dieses Vorgangs zerquetscht werden. Wenn dieser Vorgang korrekt durchgeführt wird , dann wird das Gehirn Hohlraum gleichmäßig auf die otoliths ohne Beschädigung ausgesetzt werden , wie in 2A gezeigt. Die Hirnsubstanz wird mit der Verwendung von Pinzetten , wie in 2B und Finden des Bogengangs Knorpels leicht entfernt , die die otolith enthält , wird leicht an der Basis des Gehirns Höhle , wie in 2C gezeigt. Der Knorpel im Bogengang gefunden ist easily vom otolith mit einer Pinzette entfernt , wie in Figur 2D betrachtet.

Dieses Verfahren erfolgreich zeigt die Entfernung des Stör otolith und ist ein erster Schritt in einer quantitativen Analyse der Lebensgeschichte des Fisches. Ergebnis Erfolg kann durch die Entfernung des otolith gemessen werden, ohne die Struktur zu brechen. Altersbestimmung und die Wachstumsraten sind zwei Metriken, die mit der Verwendung der entfernten Otolithen ausgewertet werden kann. Formanalyse für Spezies-Differenzierung ist eine andere messbare Metrik, die von den Otolithen entwickelt werden kann.

Abbildung 1
Abbildung 1. Platzierung von Sturgeon Carcass für Otolith Entfernen. (A) Sturgeon Carcass Seitenansicht für Messen und Wiegen, (B) Vertikale Inzision zu trennen Stör Leiter von Bo dy, (C) Kopf Flip Mund und ventralen Seite des Kopfes auf Ansicht, (D) Weiches Gewebe entfernt ventralen Seite des Schädels, (E) laterale Inzision von der Spitze des Mauls bis zur Schädelbasis Expose klicken Sie hier Bitte um eine größere Version zu sehen dieser Figur.

Figur 2
Abbildung 2. Interne Untersuchung des Gehirns Cavity Otoliths zu entfernen. (A) Gehirnhöhle nach Kopf ausgesetzt ist , getrennt, (B) Hirnsubstanz entfernt Bogengänge zu Expose, (C) Bogengang Cartilage Removed, (D) Otolith gesehen und entfernt von Bogengang Cartilage, (E) Shortnose Stör Otolith54316 / 54316fig2large.jpg "target =" _ blank "> Bitte hier klicken, um eine größere Version dieser Figur zu sehen.

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Discussion

Der Überblick über eine alternative Methode der Otolithen von Stör Kadaver Extraktion wurde ausführlich dargestellt. Es ist wichtig zu beachten, dass besonderes Augenmerk auf die lateralen Einschnitt Platzierung auf der Mittellinie des Schädels, um den Schädel zu halbieren benötigt wird, gleichmäßig bei der Präparation nicht schaden, die Otolithen zu gewährleisten. Wenn der Schnitt nicht tief genug ist, vollständig den Schädel zu halbieren, wird es sehr schwierig sein, die Gehirnhöhle zu exponieren, wo der Ort der otoliths deutlich sichtbar ist. Mit Erfahrung ist die Gesamt Technik relativ einfach und führt zu einem hohen Prozentsatz der otoliths intakt ist. Diese neue Methode gibt Untersuchungen, einen alternativen Weg Otolithen für andere Arten als Stör zu extrahieren, die schwierig sein kann, Standard otolith Extraktionsverfahren.

Beschränkungen dieses Verfahrens sind die Anwendbarkeit auf einem Labor nicht für den Feldeinsatz zu setzen. Die Zeit für die Karkasse Vorbereitung benötigt wird, ist nicht förderlich für die Proben gesammelt,auf dem Gebiet in der Lage sind. Ein weiteres Problem ist die Verwendung auf Störarten, die normalerweise unter staatlicher oder Bundesgesetz aufgrund des Bevölkerungsrückgänge geschützt sind.

Es ist sehr schwierig, Genehmigungen zu erhalten, diese Art der Bewertung zu führen auf Kosten Individuen zu opfern, die Bevölkerung am Leben zu halten benötigt werden. Wenn jedoch tote Exemplare durch natürliche Ursachen zur Verfügung stehen diese Technik bietet eine nützliche Methode, um weitere Informationen zu sammeln, als es sonst zur Verfügung stehen würde.

Es ist wichtig, die Bedeutung dieser Technik zu beachten, um erfolgreich Otolithen von Stör entfernen Sie diese alternative Methode. Bestehende Techniken Otolithen aus dem dorsalen Bereich des Kopfes sind immer noch nützlich und vorteilhaft, aber nicht für Stör zu entfernen. diese neue Technik auch mit dem Gehirn Hohlraum zu belichten ermöglicht den Zugang und die Anwendbarkeit auf andere Bereiche neuronale Funktion und Gehirnmorphologie. Diese neue Technik kann vorteilhaft sein,Verwendung auf anderen Arten von Fischen mit sehr dicken Wänden Schädel oder in denen es nur eine begrenzte Menge an Fisch ist für otolith Extraktion zu verwenden.

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Acknowledgments

Besonderer Dank gebührt dem St. Regis Mohawk Umweltabteilung, Welaka National Fish Hatchery, US Fish and Wildlife Service Research Unit, Southern Illinois University, US Fish and Wildlife Service Nordost Fisheries Center, Sterling Kaviar, University of California-Davis, Garrison Dam National Fish Hatchery, Bären Bluff National Fish Hatchery und US Fish and Wildlife Service Panama City Fischereiressourcenamt für ihre Hilfe Stör für dieses Projekt zu liefern. dieser Artikel ist Beitrag 2013 des USGS Great Lakes Science Center.

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

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References

  1. 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).
  2. Sturgeon Specialists Group, sturgeon conservation. IUCN (International Union for the Conservation of Nature). , Source: www.iucn.org (2008).
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  4. 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).
  5. Baremore, I. E., Rosati, J. D. A validated, minimally deleterious method for ageing sturgeon. Fishery Bulletin. 112, 274-282 (2014).
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  9. Chalupnicki, M. A., Dittman, D. E. North American Sturgeon Otolith Morphology. Copeia. , 260-266 (2016).
  10. Secor, D. H., Dean, J. M., Laban, E. H. Manual for otolith removal and preparation for microstructural examination. , Barach Press. Columbia, South Carolina. (1991).

Tags

Medizin Ausgabe 112 Stör Otolithen Fisch Gehörknöchelchen Extraktion Abbauführer Acipenseridae
Alternative Verfahren zum Entfernen von Otolithen von Stör
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Chalupnicki, M. A., Dittman, D. E.More

Chalupnicki, M. A., Dittman, D. E. Alternative Method of Removing Otoliths from Sturgeon. J. Vis. Exp. (112), e54316, doi:10.3791/54316 (2016).

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