Abstract
Estrazione dei otoliti (ossa dell'orecchio) da pesci che hanno i crani molto spesse può essere difficile e richiede molto tempo. La pratica comune di fare una incisione trasversale verticale sulla parte superiore del cranio con una mano o sega elettrica possono danneggiare la dell'otolite se non eseguite correttamente. Storioni (Acipenseridae) sono una famiglia, in particolare, che hanno un grande e grosso cranio. Un nuovo metodo di laboratorio che entra nella cavità cervello dal lato ventrale del pesce per esporre otoliti era più facile che altri metodi di estrazione otoliti in letteratura. Metodi recensiti in letteratura sono progettati per il campo e sono più efficienti a trattare grandi quantità di pesce rapidamente. Tuttavia, questa nuova tecnica è stato progettato per essere più adatto per un ambiente di laboratorio, quando il tempo non è pressante ed estrazione di successo di ciascun campione è critica. Il successo di trovare e rimuovere otoliti utilizzando questa tecnica è molto elevato e non compromette le struttura in qualsiasi modo. Questa tecnica alternativa è applicabile ad altre specie di pesci simili per l'estrazione dei otoliti.
Introduction
Sturgeon (Acipenseridae) le popolazioni di tutto il mondo sono in calo da oltre un secolo a causa di impatti, tra cui la perdita di habitat, la frammentazione della popolazione, e la pesca eccessiva in modo tale che molte popolazioni sono protetti da leggi statali e federali 1,2. Agenzie di gestione in tutti gli USA e il mondo hanno identificato lo storione come specie bersaglio per il restauro e il recupero 1. Caratteristiche della popolazione (la crescita, il reclutamento, la dieta) della maggior parte delle popolazioni di storione sono stati studiati per comprendere meglio le caratteristiche di biologia e storia di vita di base 1. A causa della condizione protetta della maggior parte delle popolazioni di storione, la valutazione di età è difficile in piccole popolazioni minacciate Se concede nessun sacrificio o danni alle persone.
L'estrazione delle strutture ossee ai fini della stima dell'età e analisi crescita è stata una tecnica comune 3 uso .Il delle sezioni raggi pinna per determinare l'età di Sturgesu è diventato un metodo pratico non letale, ma la verifica della tecnica è stata limitata e l'età può essere molto difficile da decifrare nei soggetti anziani (> 15 anni) 4. I ricercatori hanno valutato l'uso di più strutture ossee in storione per il loro uso nel convalidare l'età di Golfo storione (Acipenser oxyrinchus desoti) 5, Atlantic Sturgeon (A. o. Oxyrinchus) 6, Storione Bianco (A. transmontanus) 7, e il Lago di Sturgeon (A. fluvescens) 8 ha concluso che il primo raggio della pinna pettorale marginale fornito l'età più accurata, ma ha concluso la procedura invasiva per essere deleterio per gli individui più grandi. Attualmente, vi è lo sviluppo di utilizzare metriche forma otoliti di distinguere tra le specie di storione del Nord America, con un altissimo tasso di successo 9. Dettagli sulla processo di rimozione del otoliti con una incisione trasversale dorsale alla base del cranio è un comune otolite supplementareMetodo ction trovato tutta la letteratura e chiaramente dettagliato per Secor et al. (1991) 10. Tuttavia, questo metodo è difficile da implementare sulla storione che hanno crani molto spesse con otoliti che sono piccole e delicate e tenderebbero a rompersi. Un ulteriore revisione della letteratura mostra nessuna altra metodologia dettagliata del processo di rimozione otoliti per storione. L'obiettivo di questo lavoro è stato quello di dettaglio un metodo alternativo di estrazione di otoliti da Sturgeon inserendo nella cavità del cervello dal lato ventrale.
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Protocol
Nota importante: A causa della condizione protetta di tutte le specie di storione negli Stati Uniti, permette di acquisire e gestire pesci sono stati ottenuti prima procedura di laboratorio. Tutti i campioni sono stati acquisiti da fonti di incubazione post mortem dovute a cause naturali e smaltiti seguendo la procedura standard.
1. Preparazione del campione
- Prima eventuali incisioni giacevano storione carcassa su un lato e con un nastro di misurazione per misurare la lunghezza totale del muso alla punta della coda per l'approssimazione di 1 mm. (Figura 1A)
- Pesare storione carcassa su una scala tarato l'approssimazione di 1 g. Valutare carcassa per eventuali variabili esterne o segni e record.
2. Estrazione Otolith
- Effettuare una incisione verticale con una lama del raccordo tra la base del cranio e il primo scute dorsali attraverso il corpo per separare la testa dal corpo (Figura 1B). Dopo aver rimosso la testa, turn la testa in modo che la bocca è rivolta verso l'alto (Figura 1C).
- Rimuovere tessuti molli della bocca e branchie utilizzando il coltello filetto per tagliare lungo la faccia ventrale del cranio (Figura 1D). Fare un'incisione con una sega elettrica osso dalla punta del muso alla base del cranio alla bisettrice completamente la testa (Figura 1E). Separare le due metà manualmente per esporre la cavità cerebrale (Figura 2A).
- Rimuovere e materia cerebrale (Red box a sinistra) con una pinza per visualizzare canali semicircolari (Red box a destra) all'interno della cavità cerebrale (Figura 2B) scartare.
- Rimuovere semicircolare cartilagine canale dalla cavità cerebrale con una pinza (Figura 2C). Forare con cautela semicircolare cartilagine canale con la punta della pinza e rimuovere otoliti (Figura 2D). Rimuovere il otoliti (struttura ossea duro dentro la cartilagine) con una pinza dalla cartilagine canale semicircolare (Figura 2E)
- Ripetere i punti 2.3 - 2.4 a rimuovere otolite dall'altra metà del cranio.
- Immergere le otoliti in 92% di etanolo per 5 secondi per eliminare ogni cartilagine. Luogo otoliti in un 25 ml di scintillazione flacone aperto ad asciugare per 24 ore.
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Representative Results
La dimensione adulta di storioni in tutto il mondo varia notevolmente ma la posizione degli otoliti è coerente. L'uso di un coltello filetto tagliente è stato trovato per rimuovere il tessuto molle della bocca facilmente mostrato nella Figura 1D. Una sega elettrica osso è lo strumento preferito per l'incisione laterale per esporre la cavità cerebrale in figura 1E. Tuttavia, l'attenzione per bisettrice la linea mediana del cranio, serve una altrimenti i otoliti può essere schiacciato durante questo processo. Se questo processo viene eseguito correttamente, cavità cerebrale sarà esposto uniformemente senza danneggiare otoliti come mostrato nella Figura 2A. La materia cerebrale viene facilmente rimosso con l'uso di pinze come in Figura 2B e trovare la cartilagine canale semicircolare che contiene il dell'otolite è facilmente si trova alla base della cavità cerebrale come mostrato nella Figura 2C. La cartilagine trovato nel canale semicircolare è easglia rimosso dal otoliti con un paio di pinze con riferimento alla figura 2D.
Questa procedura mostra correttamente la rimozione del otoliti storione e è un passo preliminare in un'analisi più quantitativa della storia della vita del pesce. Esito successo può essere misurato dalla rimozione del otoliti senza rompere la struttura. tassi di determinazione dell'età e crescita sono due metriche che possono essere valutati con l'uso degli otoliti rimossi. Analisi Forma per la differenziazione delle specie è un altro parametro misurabile che può essere sviluppato dagli otoliti.
Figura 1. Posizionamento di Sturgeon Carcassa per la rimozione Otolith. (A) Sturgeon Carcassa Vista Laterale per Misura e di pesatura, (B) verticale incisione per Separare Sturgeon testa da Bo dy, (C) flip testa a Visualizza Bocca e ventrale lato della testa, (D) dei tessuti molli Rimosso per esporre ventrale laterale del cranio, (E) incisione laterale dalla punta del muso alla base del cranio Cliccate qui per vedere una versione più grande di questa figura.
Figura 2. esame interno del cervello cavità per rimuovere otoliti. (A) del cervello Cavità esposti dopo testa è separata, (B) materia cerebrale Rimosso per esporre canali semicircolari, (C) Canale semicircolare Cartilagine rimossi, (D) Otolith Visto e rimosso da Canale semicircolare Cartilagine, (E) Shortnose Sturgeon Otolith54316 / 54316fig2large.jpg "target =" _ blank "> Clicca qui per vedere una versione più grande di questa figura.
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Discussion
La panoramica di un metodo alternativo di estrazione di otoliti dalle carcasse di storione è stato dettagliato. È importante notare che una particolare attenzione è necessaria per il posizionamento incisione laterale sulla linea mediana del cranio per bisettrice cranio uniformemente per garantire nessun danno agli otoliti durante la dissezione. Se l'incisione non è abbastanza profonda per bisettrice completamente cranio sarà molto difficile da esporre la cavità cerebrale dove la posizione delle otoliti è chiaramente visibile. Con l'esperienza, la tecnica generale è relativamente semplice e conduce ad una elevata percentuale di otoliti essere trovati intatti. Questo nuovo metodo consente ricerche un modo alternativo per estrarre otoliti per le specie diverse da storione che può essere difficile usando metodi di estrazione otoliti standard.
Le limitazioni di questo metodo sono l'applicabilità ad una impostazione non per l'uso sul campo in laboratorio. Il tempo necessario per la preparazione della carcassa non è favorevole a campioni raccoltinel campo in modo tempestivo. Un'altra preoccupazione è l'uso sulle specie di storione che sono in genere protetti ai sensi statali o federali a causa di una diminuzione della popolazione.
È molto difficile ottenere permessi di condurre questo tipo di valutazione a scapito di sacrificare individui che sono necessari per mantenere viva popolazioni. Tuttavia, quando esemplari morti sono disponibili per cause naturali questa tecnica fornisce un modo utile per raccogliere più informazioni di quanto sarebbe altrimenti disponibile.
È importante notare il significato di questa tecnica per rimuovere con successo otoliti di storione utilizzano questo metodo alternativo. tecniche esistenti rimozione otoliti dalla regione dorsale della testa sono ancora utile e vantaggioso, ma non applicabile per storione. Utilizzando questa nuova tecnica per esporre la cavità del cervello dà anche l'accesso e l'applicabilità ad altre aree funzione neurale e la morfologia del cervello. Questa nuova tecnica può essere utile perutilizzare su altre specie di pesce con pareti cranio molto spesse o quando vi è una quantità limitata di pesce da utilizzare per l'estrazione dell'otolite.
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Acknowledgments
Un ringraziamento speciale a Divisione St. Regis Mohawk ambientale, Welaka Nazionale vivaio, US Fish and Wildlife Service Unità di Ricerca, Southern Illinois University, US Fish and Wildlife Service nord-est Centro per la pesca, Sterling caviale, University of California-Davis, Garrison Dam Pesce Nazionale Hatchery, Orsi Bluff National Fish Hatchery, e US Fish and Wildlife Service di Panama Office Resource Città della pesca per il loro aiuto la fornitura di storione per questo progetto. in questo articolo è il contributo 2013 del 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 |
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).
