يمكن أن التغيرات الناجمة عن المصايد السمكية لاستغلال القشريات مثل جراد البحر السمكية الأمريكية، يحتمل تأثير ديناميات الإنجاب، مما يؤدي إلى انخفاض في نجاح التزاوج. وكان هدف هذه الدراسة إلى تطوير طريقة موسع للتحقق من نجاح التزاوج من الإناث الكركند التي قد تكون من الناحية الفسيولوجية أو ناضجة وظيفيا.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
في هذه المقالة
ملخص
الملخص
على الرغم من كونها واحدة من الأكثر إنتاجية مصائد الأسماك في شمال غرب المحيط الأطلسي، لا يزال هناك الكثير غير معروف حول ديناميات الإنجابية الطبيعية من الكركند الأمريكية. العمل الأخيرة في السكان القشريات استغلالها (سرطان البحر والكركند) تشير إلى أن هناك ظروف حيث الإناث الناضجة غير قادرين على تحقيق إمكانات الإنجابية الكاملة بسبب قيود الحيوانات المنوية. لفحص هذه الإمكانية في مناطق مختلفة من الأسماك وجراد البحر الأمريكي، تم تطوير طريقة موثوقة وموسع لأخذ العينات أعداد كبيرة من الإناث الكركند في البحر. ينطوي هذا الأسلوب إدخال إبرة حادة ذات الرؤوس في وعاء المنوية الأنثى لتحديد وجود أو عدم وجود الحيوانات المنوية والمكونات لسحب عينة التي يمكن دراستها عن وجود الحيوانات المنوية. أجريت سلسلة من الدراسات التحكم في قفص الاتهام وفي المختبر لاختبار موثوقية هذه التقنية. تنطوي هذه الجهود أخذ العينات 294 الكركند الإناث للتأكد من أن وجود سوكان اتحاد كرة القدم الحيوانات المنوية المكونات مؤشرا موثوقا من الحيوانات المنوية داخل وعاء، وبالتالي، التزاوج. تفاصيل هذه الورقة المنهجية والنتائج التي تم الحصول عليها من مجموعة فرعية من إجمالي الإناث العينة. من 230 الكركند الإناث عينات من بنك جورج وكيب آن، MA (المدى = 71-145 حجم ملم في الطول درع)، وكانت 90.3٪ إيجابي للحيوانات المنوية. التفسيرات المحتملة لعدم وجود الحيوانات المنوية في بعض الإناث ما يلي: عدم النضج (عدم النضج الفسيولوجي)، وانهيار سد الحيوانات المنوية بعد استخدامها لتسميد مخلب من البيض، وقلة النشاط التزاوج. وتشير استطلاعات الرأي أن هذه التقنية لدراسة نجاح التزاوج من الإناث الكركند هو الوكيل الموثوق بها التي يمكن استخدامها في هذا المجال لتوثيق النشاط الإنجابية في العشائر الطبيعية.
المقدمة
جراد البحر الأمريكي (Homarus americanus) هي واحدة من الأكثر إنتاجية مصائد الأسماك في شمال المحيط الأطلسي (~ 56،000 طن متري عام 2011، قيمتها أكثر من $ 390،000،000) 1. ومع ذلك، هناك نقص عام في التفاهم بشأن ديناميات الإنجابية من هذا النوع في الأنواع البرية. توليد تقديرات أكثر دقة من الناتج الإنجابية، بما في ذلك عدد وأحجام مختلفة من الأفراد المشاركين بنشاط في الإنجاب، قد تحسين عملية تقييم الأسهم. على سبيل المثال، تم تحديد الإناث التي يتم منعها من تحقيق الإمكانات الكاملة الإنجابية بسبب قيود الحيوانات المنوية كمنشأة لعدة القشريات البحرية المستغلة تجاريا بما في ذلك: الكركند الشائك 2، وسرطان البحر الأزرق 3، 4 السرطانات الملك، وسرطان البحر حجر 5، وسرطان الثلج 6. والهدف العام هو تحديد ما إذا كان الحد الحيوانات المنوية قد يكون عاملا في مناطق معينة من الأسماك وجراد البحر الأمريكي أيضا.
NT "<لوحظت أول علامات وجود مشكلة محتملة في الحد المنوية الكركند حين إجراء دراسة العلامات لا علاقة لها مع الكركند الإناث منتج للبيض (مع سليمة بشكل واضح، والبيض مقذوف مؤخرا). الاسترداد تقارير من الصيادين قد أشارت إلى أن ~ 15٪ من هذه الحيوانات انخفض براثن البيض على بعد أشهر فقط 1-2. كانت فرضية العمل أن بعض الكركند كانوا يحملون البيض التي لم المخصبة، ونتيجة لذلك، 'سقط' 7. وقد أكدت البيانات الأولية من دراسة لاحقة أن الكركند سوف قذف البيض حتى إن لم تكن قد تزاوج بنجاح وتتم هذه البويضات غير الملقحة فقط ل~ 1 الشهر 8. لذلك، ونظرا للمراقبة الإناث تحمل بويضة غير مخصبة في العشائر الطبيعية، سعينا لتحديد إلى أي مدى يمكن أن تسهم في الحد من الحيوانات المنوية مستوى submaximal الاستنساخ بواسطة الكركند ناضجة جنسيا، ولتحقيق هذا الهدف، تم تطوير تقنية للكشف عن النطفةphore أودعتها الذكور خلال التزاوج.هذه الورقة والفيديو وصف موسع، وضعت طريقة بسيطة للتحقق من نجاح التزاوج من الإناث الكركند. ويمكن استخدام هذه التقنية بسرعة وبشكل موثوق في البحر، إما على متن البحوث أو سفن الصيد التجارية. يتم عرض تفاصيل هذه الطريقة أخذ العينات فضلا عن بعض النتائج ممثل لتوضيح تطبيق هذه التقنية.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
البروتوكول
الجزء ألف: أخذ العينات الميدانية وتقنيات
1. الإناث القياسات
- لكل جراد البحر الإناث، قياس طول درع (CL) وعرض الجزء الثاني البطن إلى أقرب 1.0 ملم باستخدام زوج من الفرجار.
ملاحظة: يتم قياس الجزء الثاني البطن لأن العرض من البطن (حيث تحمل الإناث بيضها) هو مؤشر على مرحلة النضج الجنسي. بالإضافة إلى ذلك، قد يكون من المفيد للتأكد من المرحلة فقد شعره لمطابقة هذه البيانات مع المرحلة الإنجابية في وقت لاحق (انظر الخطوة 1.2). - مقطع جزء القاصي صغيرة قبالة واحد من pleopods البطن (بروتوكول المنهجية القياسية في الكركند) وتخزين pleopod في مياه البحر النظيفة لمشاهدتها لاحقا مع المجهر تشريح 9.
ملاحظة: هذه الخطوة قد تكشف أيضا عن وجود الغدد الاسمنت على pleopods، وهي إشارة إلى أن الإناث يستعدون لقذف البيض 10.
2. إبرة INSErtion
- إدراج إبرة حقنة (18 G، انظر الجدول 1) ~ 1 سم في وعاء المنوي، الزاوية نحو الذيل في 45 ~ ° (الشكل 1).
ملاحظة: في الكركند مع المقابس الحيوانات المنوية سليمة، قد الإبرة تلبية بعض المقاومة أثناء الإدراج، كما يتم الضغط عليه من خلال المكونات الحيوانات المنوية قبل الوصول إلى أعلى تركيز الحيوانات المنوية في الجزء السفلي من وعاء المنوي (الشكل 1).
ملاحظة: إن وجود المكونات، في حد ذاته، هو مؤشر موثوق بها ان الكركند وتزاوج. في بعض الحيوانات قد تكون هناك مقاومة تذكر، ربما لأنه لا يوجد محفظة منوية هو الحاضر، ومحفظة منوية صغيرة، إلا أنها لم تصلب في المكونات بعد، أو أنه قد تم بالفعل تستخدم لتسميد واحد أو أكثر براثن البيض.
الشكل 1. غرز الإبرة وعرض من جراد البحر وعاء المنوي. إدخال إبرة حادة ذات الرؤوس المنوي في وعاء من جراد البحر لاستخراج عينة الحيوانات المنوية. زاوية وعمق الإبرة حاسمة لكلا الحصول على عينات متسقة. الحق: عرض من وعاء المنوي الذي تم تشريح وتقسيم عموديا. المكونات الحيوانات المنوية تحتل الجزء العلوي أو الخارجية من وعاء، في حين توجد الحيوانات المنوية في الجزء السفلي (أعمق نقطة) في وعاء. من المهم أن نلاحظ أن أخذ العينات تحت هذا العمق قد ثقب وعاء ويؤدي في عينة الدم الملوثة. اضغط هنا لمشاهدة صورة بشكل اكبر .
3. اختراق الحيوانات المنوية التوصيل
- بعد الإدراج الأولي، يزداد انحدارا زاوية الإبرة إلى عمودي تقريبا (عمودي على محور الجسم)، وتبدأ ببطء جدا للعمل عليهنزولا في وعاء.
- الحفاظ على إبرة في زاوية مائلة بحيث يتم أشار غيض قليلا نحو الذيل. في هذه الحالة طرف الإبرة وضغط أعلى من المكونات، حتى يخرقها في نهاية المطاف إلى المصفوفة.
- مواصلة دفع ببطء الإبرة إلى أسفل حتى يشعر المقاومة مرة أخرى - وهذا هو الجزء السفلي من وعاء وحيث يتم أخذ العينة.
4. إزالة الحيوانات المنوية
- إزالة عينة (غالبا مواد المكونات الصلبة، السائلة الحيوانات المنوية والسوائل الأخرى) من الجزء السفلي من وعاء وتودع العينة إلى المسمى 2.0 مل أنبوب بلاستيكي.
- مسح عاء مع ~ 0.1-0.5 مل من مياه البحر الباردة.
- إزالة ما يقرب من 0.3 مل من السوائل والمكان في نفس الأنبوب.
- عينات الحيوانات المنوية متجر على الجليد حتى يمكن فحصها في المختبر.
الجزء باء: فحص عينات الحيوانات المنوية في المختبر
ملاحظة: عينات إزالتها من أوعية المنوي من لتر الفردية obsters ينبغي فحص لتحديد ما إذا كانت الخلايا المنوية حاضرا أو غائبا. - إزالة ~ 50 ميكرولتر من السائل من كل أنبوب من البلاستيك، ومكان على شريحة زجاجية مع انزلاق الغطاء، وعرض في 100X مع المجهر المركب.
- تسجيل العينات و: الحيوانات المنوية نادرة، عديدة، أو غائبة (لم هذه الدراسة تحديد أعداد الحيوانات المنوية لا الفعلية، الشكل 2).
الشكل 2. عينة من الصور جراد البحر الحيوانات المنوية. صور من عينات الحيوانات المنوية المأخوذة من جراد البحر وعاء المنوية الأنثى، كما شوهدت مع المجهر المركب في 40X التكبير. الصورة على اليسار يظهر عينة التي تحتوي على العديد من الحيوانات المنوية في حين أن الآخر (يمين) يوضح عينة قليلة (شريط النطاق = 10 ميكرون).. JPG "الهدف =" _blank "> اضغط هنا لمشاهدة صورة أكبر.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
النتائج
كانت البيانات الواردة هنا عن مجموعة فرعية من الكركند الإناث التي نشأت من كلا الشاطئية والمواقع البحرية. تألفت المجموعة من 44 الكركند الشاطئية التي تم التقاطها في المياه الساحلية بالقرب من كيب آن، ماساتشوستس ونقلها في مبردات إلى المختبر للفحص. تم القبض على ما مجموعه 186 الكركند البحري على الضفة جورج وأخذ عينات في منشأة تجارية عقد في نيو هامبشاير.
وتم الحصول على عينات الحيوانات المنوية من كل من الحيوانات وفحص...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
المناقشة
هذا المخطط الفيديو والورق ويبرهن على وجود طريقة لتحديد ما إذا كان قد تزاوج الإناث الكركند بنجاح. هذا النهج هو بسيط يكفي أنه يمكن استخدامها على نطاق واسع أخذ عينات من الكركند في البحر من قبل مجموعة متنوعة من المستخدمين. ويستند هذا الأسلوب على الكشف عن وجود محفظة منوية في وعاء المنوية التي يتم تمريرها من الذكور إلى الإناث الكركند أثناء التزاوج. هذه أمهات المني تتصلب جزئيا إلى المكونات المنوية بعد وقت قصير أنها تترسب في وعاء، وبالتالي فإن وجود المكونات السائل المنوي يدل أيضا على نجاح...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
الإفصاحات
الكتاب تعلن أي تضارب في المصالح.
شكر وتقدير
فإن الكتاب أود أن أشكر جميع lobstermen التجارية نيو انغلاند التي سمح لنا لأخذ عينات من القوارب - هو محل تقدير تعاونهما من ذلك بكثير. بالإضافة إلى ذلك، نشكر ليتل شركة خليج جراد البحر (نوينغاتون، NH) وتشامبلن في المأكولات البحرية (نقطة جوديث، RI) الذي سمح لنا لإجراء أخذ العينات في مرافقها. قدم الطلاب مقر الأمم المتحدة التالية مساعدة لا تقدر بثمن في جميع أنحاء هذه الدراسة: هالي الأبيض، فرانسواز موريسون، سارة هافنر، أودرا Chaput، ومايو غروس. وأيد هذا المشروع من المنح المقدمة من NH SeaGrant لWHW (مشروع # R/CFR-11) وبرنامج منح مقر الأمم المتحدة البحرية لJSG.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
المواد
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| الفرجار | ميتوتويو ديجيماتيك | 500-196-20 | http://www.globalindustrial.com |
| 3 مل حقنة لوير لوك | بيكتون ديكنسون | 309585 | www.bd.com |
| إبر حادة من الألومنيوم مونوجيكت ، 18 جم × 1 | ويبستر بيطري | 8881202348 www.mywebstervet.com | |
| 2.0 مل أنابيب تخزين بلاستيكية | Eppendorf | wu-06333-72 | http://www.coleparmer.com |
| مبرد الستايروفوم مع مجهر ضوئي مركب ثلج | |||
| نظام أوليمبوس | BH | http://www.olympusamerica.com | |
| جوانب زجاجية مع غطاء زلة | 75 مم × 25 مم ، ~ 1 مم | ||
| سمك ماصة مع أطراف |
المراجع
- FAO and Agriculture Organization of the United Nations). Fisheries and Aquaculture Department. , Available from: http://www.fao.org (2012).
- MacDiarmid, A., Butler, M. J. Sperm economy and limitation in spiny lobsters. Behav. Ecol. Sociobiol. 46, 14-24 (1999).
- Kendall, M. S., Wolcott, D. L., Wolcott, T. G., Hines, A. H. Influence of male size and mating history on sperm content of ejaculates of the blue crab Callinectes sapidus. 230, 235-240 (2002).
- Sato, T., Ashidate, M., Goshima, S. Effects of male mating frequency and male size on ejaculate size and reproductive success of female spiny king crab, Parolithodes brevipes. Mar. Ecol. Prog. Ser. 296, 251-262 (2005).
- Sato, T., Goshima, S. Impacts of male-only fishing and sperm limitation in manipulated populations of an unfished crab, Hapalogaster. 313, 193-204 (2006).
- Rondeau, A., Sainte-Marie, B. Variable mate-guarding time and sperm allocation by male snow crabs (Chionoecetes opilio) in response to sexual competition, and their impact on the mating success of females. Biol. Bull. 201, 204-217 (2001).
- Waddy, S. L., Aiken, D. E. Mating and insemination in the Ameri can lobster,Homarus americanus. Crustacean sexual behavior. Bauer, R. T., Martin, J. W. , Columbia University Press. NY. 126-144 (1990).
- Johnson, K. J., Goldstein, J. S., Watson, W. H. Two methods for determining the fertility status in early-stage American lobster, Homarus americanus, eggs. J. Crust. Biol. 31, 693-700 (2011).
- Aiken, D. E. Proecdysis, setal development, and molt prediction in the American lobster (Homarus). 30, 1337-1344 (1973).
- Aiken, D. E., Waddy, S. L. Cement gland development, ovary maturation, and reproductive cycles in the American lobster Homarus americanus. J. Crust. Biol. 2, 315-327 (1982).
- Pugh, T. L., Goldstein, J. S., Lavalli, K. L., Clancy, M., Watson, W. H. At-sea determination of female American lobsters (Homarus americanus) mating activity: Patterns vs. expectations. Fish. Res. 147, 327-337 (2013).
- Bauer, R. T. Phylogenetic trends in sperm transfer and storage complexity in decapod crustaceans. J. Crust. Biol. 6, 313-325 (1986).
- Talbot, P., Helluy, S. Reproduction and embryonic development. Biology of the Lobster: Homarus americanus. Factor, J. R. , Academic Press. NY. 177-216 (1995).
- Cooper, R. A., Uzmann, J. R. Ecology of juvenile and adult Homarus. The biology and management of lobsters. Cobb, J. S. 2, Academic Press. NY. 97-142 (1980).
- Estrella, B. T., McKiernan, D. J. Catch-per-unit-effort and biological parameters from the Massachusetts coastal lobster (Homarus americanus) resource: description and trends. NOAA Tech. Rep. NMFS. 81, (1989).
- Waddy, S. L., Aiken, D. E. Multiple fertilization and consecutive spawning in large American lobster, Homarus americanus. Can. J. Fish. Aquat. Sci. 43, 2291-2294 (1986).
- Atlantic States Marine Fisheries Commission (ASMFC). American lobster stock assessment report for peer review. ASMFC Stock Assessment. , Washington, D.C. (2009).
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
إعادة الطباعة والأذونات
الوسوم
