Abstract
Rapatrier les otolithes (os de l'oreille) de poissons qui ont des crânes très épais peuvent être temps difficile et très coûteuse. La pratique courante de faire une incision verticale transversale sur le sommet du crâne avec une main ou une scie électrique peut endommager le otolithes si pas effectué correctement. Esturgeons (Acipenseridae) sont une famille en particulier qui ont un crâne très grand et épais. Une nouvelle méthode de laboratoire entrant dans la cavité du cerveau de la face ventrale du poisson pour exposer les otolithes était plus facile que d'autres méthodes d'extraction des otolithes trouvés dans la littérature. Méthodes examinées dans la littérature sont conçus pour le terrain et sont plus efficaces pour le traitement de grandes quantités de poissons rapidement. Cependant, cette nouvelle technique a été conçu pour être plus adapté à un environnement de laboratoire lorsque le temps est pas urgent et extraction réussie de chaque échantillon est critique. Le succès de trouver et supprimer les otolithes en utilisant cette technique est très élevé et ne compromet pas les structure d'une manière quelconque. Cette technique alternative est applicable à d'autres espèces de poissons similaires pour extraire les otolithes.
Introduction
Sturgeon (Acipenseridae) populations à travers le monde sont en baisse depuis plus d' un siècle en raison des impacts , y compris la perte d'habitat, la fragmentation de la population, et la surpêche telle que de nombreuses populations sont protégés par les lois fédérales et d'état 1,2. Les organismes de gestion à travers les Etats - Unis et le monde ont identifié l' esturgeon comme une espèce cible pour la restauration et la récupération 1. Caractéristiques de la population (croissance, recrutement, régime alimentaire) de la plupart des populations d'esturgeons ont été étudiés afin de mieux comprendre la biologie et l' histoire de vie caractéristiques de base 1. En raison du statut protégé de la plupart des populations d'esturgeons, l'évaluation de l'âge est difficile dans les petites populations menacées où aucun sacrifice ou de nuire à des individus est justifiée.
L'extraction des structures osseuses dans le but d'estimation de l' âge et de l' analyse de la croissance a été un .Utilisation de sections de rayons ailettes technique courante 3 pour déterminer l' âge de Sturgesur est devenu une méthode non - létaux pratique, mais la vérification de la technique a été limitée et l' âge peuvent être très difficiles à déchiffrer chez les personnes âgées (> 15 ans) 4. Les chercheurs évaluant l'utilisation de plusieurs structures osseuses de l'esturgeon pour leur utilisation dans la validation de l'âge de Gulf Sturgeon (Acipenser oxyrinchus desoti) 5, l' esturgeon noir (A. o. Oxyrinchus) 6, l' esturgeon blanc (A. transmontanus) 7, et le lac Sturgeon (A. fluvescens) 8 a conclu que le premier pectoral marginal ray fin fourni l' âge le plus précis , mais a conclu cette procédure invasive pour être néfaste pour les individus plus grands. Actuellement, il est le développement de l' utilisation de mesures de forme otolithes pour distinguer entre les espèces nord - américaines de l' esturgeon avec un taux très élevé de succès 9. Les détails sur le processus d'élimination des otolithes avec une incision transversale dorsale à la base du crâne est un otolithes commun supplémentaireméthode de ction trouvé dans la littérature et clairement détaillé par Secor et al. (1991) 10. Cependant, cette méthode est difficile à mettre en œuvre sur l'esturgeon qui ont très épais avec des crânes otolithes qui sont petits et délicats et auraient tendance à se briser. Un nouvel examen de la littérature montre aucune autre méthodologie détaillée du processus d'élimination des otolithes pour l'esturgeon. L'objectif de cet article était de détail une méthode alternative d'extraction otolithes de l'esturgeon en entrant dans la cavité du cerveau de la face ventrale.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Remarque importante: En raison de l'état de protection de toutes les espèces d'esturgeons aux États-Unis, permet d'acquérir et de gérer les poissons ont été obtenus avant la procédure de laboratoire. Tous les spécimens ont été acquis à partir de sources d'écloserie post mortem dues à des causes naturelles et éliminés en suivant la procédure standard.
1. Préparation des échantillons
- Avant toute incisions pondent carcasse de l' esturgeon sur le côté et à l' aide d' un ruban à mesurer pour mesurer la longueur totale du museau à l'extrémité de la queue à la 1 mm le plus proche. (Figure 1A)
- Peser la carcasse de l'esturgeon sur une échelle taré à 1 g près. Évaluer la carcasse pour toutes les balises ou des marques extérieures et enregistrement.
2. Otolith Extraction
- Faire une incision verticale avec un grand couteau de filet entre la base du crâne et la première scute dorsale à travers le corps pour séparer la tête du corps (figure 1B). Après avoir enlevé la tête, turn la tête de sorte que la bouche est orientée vers le haut (figure 1C).
- Retirer les tissus mous de la bouche et les branchies en utilisant le couteau filet pour couper le long de la face ventrale du crâne (figure 1D). Faire une incision avec une scie à os électrique à partir de la pointe du museau à la base du crâne à bisect complètement la tête (figure 1E). Séparer les deux moitiés manuellement afin d' exposer la cavité du cerveau (figure 2A).
- Retirez et la matière cérébrale (encadré rouge à gauche) avec une pince pour voir canaux semi - circulaires (boîte rouge à droite) dans la cavité du cerveau (figure 2B) jeter.
- Enlever le cartilage du canal semi - circulaire de la cavité du cerveau avec une pince (figure 2C). Percer soigneusement cartilage canal semi - circulaire avec la pointe de la pince et enlever otolithes (figure 2D). Retirer les otolithes (structure osseuse dur à l' intérieur du cartilage) avec une pince du cartilage canal semi - circulaire (figure 2E)
- Répétez les étapes 02.03 à 02.04 pour enlever otolithes de l'autre moitié du crâne.
- Tremper les otolithes dans 92% d'éthanol pendant 5 secondes pour éliminer tout cartilage. La place otolithes dans un 25 ml flacon à scintillation ouvert à sécher pendant 24 heures.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
La taille adulte de l'esturgeon dans le monde varie considérablement, mais l'emplacement des otolithes est cohérente. L'utilisation d'un couteau filet pointu a été trouvé pour éliminer les tissus mous de la bouche facilement illustré à la figure 1D. Une scie à os électrique est l'outil privilégié pour l'incision latérale pour exposer la cavité du cerveau dans la figure 1E. Cependant, l'attention à la bissectrice de la ligne médiane du crâne est nécessaire par ailleurs les otolithes peut être écrasé pendant ce processus. Si ce processus est effectué correctement , alors la cavité du cerveau sera exposée de manière uniforme, sans endommager les otolithes comme le montre la figure 2A. La matière cérébrale est facilement éliminé à l'aide d' une pince selon la figure 2B et de trouver le cartilage canal semi - circulaire qui contient le otolithe est facilement disponible sur la base de la cavité du cerveau comme le montre la figure 2C. Le cartilage trouvé dans le canal semi-circulaire est easily retiré de la otolithes avec une paire de pinces comme vu dans la figure 2D.
Cette procédure montre avec succès le retrait de l'otolithe de l'esturgeon et est une étape préliminaire dans une analyse plus quantitative de l'histoire de la vie du poisson. le succès final peut être mesuré par le retrait de l'otolithe sans casser la structure. détermination de l'âge et les taux de croissance sont deux paramètres qui peuvent être évaluées à l'utilisation des otolithes enlevés. analyse de la forme pour la différenciation des espèces est une autre métrique mesurable qui peut être développé à partir des otolithes.
Figure 1. Placement de Sturgeon Carcass pour Otolith Removal. (A) Sturgeon Carcass latérale Vue de la mesure et de pesage, (B) Vertical Incision pour séparer Sturgeon Head Bo dy, (C) Retournez Head pour voir la bouche et ventral côté de la tête, (D) des tissus mous enlevée pour exposer ventral Side of Skull, (E) Incision latérale de la pointe du museau à la base du crâne S'il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de ce chiffre.
Figure 2. Examen interne de la cavité du cerveau pour supprimer otolithes. (A) Cavity Brain Exposed après Head est séparé, (B) Cerveau matière enlevée pour exposer canaux semi - circulaires, (C) Canal semi - circulaire Cartilage Removed, (D) Otolith Vu et Removed de Canal semi - circulaire cartilage, (E) esturgeon Otolith54316 / 54316fig2large.jpg "target =" _ blank "> S'il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
La vue d'ensemble d'une méthode alternative d'extraction otolithes des carcasses d'esturgeons a été détaillée. Il est important de noter qu'une attention particulière est nécessaire pour la mise en place d'incision latérale sur la ligne médiane du crâne afin de bisect le crâne uniformément pour assurer aucun mal aux otolithes lors de la dissection. Si l'incision est pas assez profonde pour bisect complètement le crâne, il sera très difficile d'exposer la cavité du cerveau où l'emplacement des otolithes est clairement visible. Avec l'expérience, la technique globale est relativement simple et conduit à un pourcentage élevé des otolithes être trouvé intact. Cette nouvelle méthode donne des recherches une autre façon d'extraire les otolithes pour les espèces autres que l'esturgeon qui peut être difficile en utilisant des méthodes d'extraction des otolithes standard.
Limitations de cette méthode sont l'applicabilité à un paramètre non pour une utilisation sur le terrain en laboratoire. Le temps nécessaire pour la préparation de la carcasse ne favorise pas les échantillons prélevéssur le terrain en temps opportun. Une autre préoccupation est l'utilisation sur les espèces d'esturgeons qui sont généralement protégés par l'État ou la loi fédérale en raison du déclin de la population.
Il est très difficile d'obtenir des permis de mener ce type d'évaluation au détriment de sacrifier les individus qui sont nécessaires pour maintenir les populations en vie. Toutefois, lorsque les spécimens morts sont disponibles par des causes naturelles cette technique fournit un moyen utile de recueillir plus d'informations que ce qui serait disponible autrement.
Il est important de noter l'importance de cette technique pour réussir à éliminer les otolithes de l'esturgeon en utilisant cette méthode alternative. Les techniques existantes supprimant otolithes de la région dorsale de la tête sont toujours utiles et bénéfique mais pas applicable pour l'esturgeon. L'utilisation de cette nouvelle technique pour exposer la cavité du cerveau donne également accès et l'applicabilité à d'autres domaines la fonction neuronale et la morphologie du cerveau. Cette nouvelle technique peut être bénéfique pourutiliser sur d'autres espèces de poissons avec des parois du crâne très épais ou où il y a une quantité limitée de poisson à utiliser pour l'extraction des otolithes.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Acknowledgments
Un merci spécial à la Division St. Regis Mohawk Environmental, Welaka National Fish Hatchery, US Fish and Wildlife Service Research Unit, Southern Illinois University, US Fish and Northeast Fisheries Center de la faune, Sterling Caviar, Université de Californie-Davis, Garrison Dam National Fish écloserie, Bears Bluff national Fish Hatchery, et US Fish and Wildlife service Panama office Resource Ville des pêches pour leur aide à fournir l' esturgeon pour ce projet. cet article est Contribution 2013 du Centre des sciences de l' USGS des Grands Lacs.
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).
