Abstract
Utpakking av otolitter (øre bein) fra fisk som har svært tykke hodeskaller kan være vanskelig og svært tidkrevende. Den vanlige praksisen med å lage en tverrgående vertikal snitt på toppen av skallen med en hånd eller elektrisk sag kan skade otolith hvis ikke utføres riktig. Stør (Acipenseridae) er en familie spesielt som har en veldig stor og tykk skalle. En ny laboratoriemetode inn i hjernen hulrom fra den ventrale side av fisken for å eksponere de otolitter var lettere enn andre otolith innhenting av innhold som finnes i litteraturen. Metoder anmeldt i litteraturen er utformet for feltet og er mer effektiv ved behandling av store mengder fisk raskt. Men denne nye teknikken er designet for å være mer egnet for et laboratorium innstilling når tiden er ikke presserende og vellykket utvinning fra hver prøve er kritisk. Suksessen til å finne og fjerne otolitter ved hjelp av denne teknikken er svært høy, og ikke går på bekostning av structure på noen måte. Denne alternative teknikken kan brukes til andre lignende fiskearter for utpakking av otolitter.
Introduction
Sturgeon (Acipenseridae) befolkninger over hele verden har vært nedadgående i over et århundre på grunn av konsekvensene inkludert tap av habitat, befolkning fragmentering, og overfiske slik at mange bestander er beskyttet av statlige og føderale lover 1,2. Management byråer over hele USA og verden har identifisert stør som et mål arter for restaurering og en utvinning. Befolknings egenskaper (vekst, rekruttering, diett) av de fleste stør bestander har blitt studert for å bedre forstå grunnleggende biologi og livshistorie en karakteristikk. På grunn av den beskyttede status for de fleste stør bestander, er alder evaluering vanskelig i små truede bestander der ingen offer eller skade enkeltpersoner er berettiget.
Utvinningen av benstrukturer i den hensikt å alder estimering og vekstanalyse har vært en vanlig teknikk 3 sikret bruk av ribbe ray seksjoner for å bestemme alder fra Sturgepå har blitt en praktisk-dødelige metode, men verifisering av teknikken har vært begrenset og alder kan være meget vanskelig å tyde i eldre individer (> 15 år) 4. Forskere som evaluerer bruk av flere beinstrukturer i stør for deres bruk i validere en alder av Gulf Sturgeon (Acipenser oxyrinchus desoti) 5, Atlantic Sturgeon (A. o. Oxyrinchus) 6, Hvit Sturgeon (A. transmontanus) 7, og Lake Sturgeon (A. fluvescens) 8 konkluderte med at den første marginal brystfinnen ray gitt den mest nøyaktige alder, men konkluderte med dette invasiv prosedyre for å være skadelig for større individer. Foreløpig er det utviklingen av hjelp otolith form beregninger for å skille mellom nordamerikanske stør arter med en svært høy grad av suksess 9. Detaljer om prosessen med å fjerne den otolith med en ryggtverrgående snitt i bunnen av hodeskallen er en vanlig otolith ekstraDette skjer metoden finnes i hele litteratur og tydelig beskrevet av Secor et al. (1991) 10. Imidlertid er denne metode vanskelig å gjennomføre på stør som har meget tykke skallene med otolitter som er små og skjøre og ville tendens til å brekke. En ytterligere gjennomgang av litteraturen viser ingen annen detaljert metodikk for otolith fjerningen for stør. Formålet med denne artikkelen var å detalj en alternativ metode for å utvinne otolitter fra stør ved å skrive inn hjernen hulrom fra ventral side.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Viktig merknad: På grunn av den beskyttede status for alle arter av stør i USA, tillater å erverve og behandle fisk ble innhentet før laboratorieprosedyre. Alle prøvene ble kjøpt fra settefisk kilder post mortem på grunn av naturlige årsaker og kastes etter standard prosedyre.
1. Prøve Forberedelse
- Før noen innsnitt ligge stør carcass på sin side og ved hjelp av et målebånd for å måle total lengde fra snuten til tuppen av halen til nærmeste 1 mm. (Figur 1A)
- Vei stør skrotten på en tarert skala til nærmeste 1 g. Vurdere kadaveret for eventuelle eksterne koder eller merker og posten.
2. otolith Utvinning
- Gjør en loddrett snitt med en stor filet kniv mellom bunnen av hodeskallen og den første rygg scute gjennom legemet for å skille hodet fra kroppen (figur 1B). Etter å ha fjernet hodet, turn hodet slik munnen vender opp (figur 1C).
- Fjern bløtvevet i munnen og gjellene ved hjelp av filet kniv til å skjære langs ventral side av hodeskallen (figur 1D). Lag et snitt med en elektrisk bein sag fra spissen av snuten til bunnen av hodeskallen til fullstendig halvere hodet (figur 1E). Skill de to halvdelene for hånd for å utsette hjernen hulrom (Figur 2A).
- Fjern og kast hjernen saken (rød boks til venstre) med tang for å vise halvsirkelformede kanaler (Rød boks til høyre) i hjernen hulrom (figur 2B).
- Fjern halvsirkelformet kanalen brusk fra hjernen hulrom med pinsett (Figur 2C). Punktere nøye halvsirkelformet kanalen brusk med tuppen av tang og fjerne otolith (figur 2D). Fjern otolith (vanskelig benete struktur inne i brusk) med tang fra halvsirkelformet kanalen brusk (figur 2E)
- Gjenta trinn 02.03 til 02.04 for å fjerne otolith fra den andre halvparten av skallen.
- Dypp otolitter i 92% etanol i 5 sekunder for å fjerne brusk. Plasser otolitter i en åpen 25 ml scintillasjonsglass tørke i 24 timer.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Den voksne størrelse stør over hele verden varierer, men plasseringen av otolitter er konsekvent. Bruken av en skarp kniv filet ble funnet å fjerne det myke vev i munnen lett er vist i figur 1D. En elektrisk ben så er det foretrukne verktøy for sideveis innsnitt for å eksponere hjernen hulrom i figur 1E. Men oppmerksomhet til halverer midtlinjen av skallen er nødvendig ellers otolitter kan bli knust under denne prosessen. Ved denne prosessen er utført på riktig måte da hjernen hulrom vil bli utsatt jevnt uten skade på otolitter som vist i figur 2A. Hjernen materiale fjernes lett ved bruk av tang som i figur 2B, og å finne den halvsirkelformede kanal brusk som inneholder otolith er lett å finne i bunnen av hjernen hulrom som vist i figur 2C. Brusken funnet i halvsirkelformet kanalen er EASily fjernes fra otolith med en pinsett som vist på figur 2D.
Denne prosedyren ble viser fjerning av stør otolith og er et tidlig trinn i en mer kvantitativ analyse av fiskens liv historie. Resultatet suksess kan måles ved fjerning av otolith uten å bryte strukturen. Aldersbestemmelse og vekstratene er to beregninger som kan evalueres med bruk av de fjernede otolitter. Shape-analyse for arter differensiering er en annen målbar beregning som kan utvikles fra otolitter.
Figur 1. Plassering av Sturgeon Carcass for otolith fjerning. (A) Sturgeon Carcass Lateral View for måling og veiing, (B) Vertikal snitt til å skille Sturgeon hodet fra Bo dy, (C) Flip Head til Vis Munn og ventrale siden av hodet, (D) Soft Tissue fjernet for å avdekke ventrale siden av Skull, (E) Lateral Incisjon fra tips snute til Base of Skull Klikk her for å se en større versjon av denne figur.
Figur 2. Internt Undersøkelse av hjernen hulrom å fjerne otolitter. (A) Brain Cavity Exposed etter Hodet er Separert, (B) Brain Matter fjernet for å avdekke halvsirkelformede kanaler, (C) Halvrunde Canal Brusk fjernet, (D) otolith sett og fjernet fra Halvrunde Canal Brusk, (E) Shortnose Sturgeon otolith54316 / 54316fig2large.jpg "target =" _ blank "> Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Oversikten over en alternativ metode for å utvinne otolitter fra stør skrotter har blitt beskrevet. Det er viktig å merke seg at spesiell oppmerksomhet er nødvendig til den laterale snitt plassering på midtlinjen av skallen for å halvere skallen jevnt for å sikre at ingen skade på otolitter under dissekering. Dersom snittet er ikke dypt nok til fullstendig halvere skallen vil det være svært vanskelig å avsløre hjernen hulrom hvor plasseringen av de otolitter er klart synlig. Med erfaring, er den generelle teknikk forholdsvis enkel og fører til en høy prosentandel av de otolitter som blir funnet intakt. Denne nye metoden gir undersøkelser en alternativ måte for å ekstrahere otolitter for andre enn stør som kan være vanskelig ved bruk av standard otolith ekstraksjonsmetoder arter.
Begrensninger i denne fremgangsmåten er anvendeligheten til et laboratorium innstilling ikke for feltbruk. Den tiden som trengs for kadaver forberedelse er ikke bidrar til prøver samleti feltet på en riktig måte. En annen bekymring er bruk på stør arter som er typisk beskyttet under statlig eller føderal lov på grunn av befolknings avtar.
Det er veldig vanskelig å få tillatelse til å gjennomføre denne type evaluering på bekostning av å ofre individer som er nødvendig for å holde bestandene i live. Men når døde eksemplarer er tilgjengelig gjennom naturlige årsaker denne teknikken gir en nyttig måte å samle inn mer informasjon enn det som ville være tilgjengelig på annen måte.
Det er viktig å være oppmerksom på betydningen av denne teknikken for å kunne fjerne otolitter fra stør bruker denne alternative metoden. Eksisterende teknikker fjerne otolitter fra rygghoderegionen er fortsatt nyttig og fordelaktig, men ikke for stør. Ved hjelp av denne nye teknikk for å eksponere hulrommet hjernen gir også adgang og anvendbarhet til andre områder nervefunksjoner og hjerne morfologi. Denne nye teknikken kan være fordelaktig åbruke på andre arter av fisk med svært tykke skallen vegger eller hvor det er en begrenset mengde fisk som skal brukes til otolith utvinning.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Acknowledgments
Spesiell takk til St. Regis Mohawk Environmental Division, Welaka National fiskeklekkeri, US Fish and Wildlife Service Research Unit, Southern Illinois University, US Fish and Wildlife Service Northeast Fisheries Center, Sterling Caviar, University of California-Davis, Garrisondemningen National Fish klekkeri, Bears Bluff National fiskeklekkeri og US Fish and Wildlife service Panama City Fiskeri Resource kontoret for deres hjelp levere stør for dette prosjektet. denne artikkelen er Contribution 2013 av USGS Great Lakes vitenskapssenter.
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).
