هذا الأحيائي توظف الأسماك المفترسة نموذج لتقييم وجود نواتج التغذية رادع من مقتطفات العضوية من أنسجة الكائنات البحرية في تركيزات الطبيعية باستخدام غذائيا مقارنة مصفوفة الغذاء.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
هذا الأحيائي توظف الأسماك المفترسة نموذج لتقييم وجود نواتج التغذية رادع من مقتطفات العضوية من أنسجة الكائنات البحرية في تركيزات الطبيعية باستخدام غذائيا مقارنة مصفوفة الغذاء.
البيئة الكيميائية البحرية هي تخصص شاب ، نشأ من تعاون كيميائيي المنتجات الطبيعية وعلماء البيئة البحرية في الثمانينيات بهدف فحص الوظائف البيئية للمستقلبات الثانوية من أنسجة الكائنات البحرية. وكانت النتيجة تقدما في البروتوكولات التي صقلت بشكل متزايد الأهمية البيئية للنهج التجريبي. نقدم هنا أحدث نسخة من الاختبار الحيوي المختبري لتغذية الأسماك والذي يمكن الباحثين من تقييم النشاط المضاد للحيوانات المضادة للحيوانات المستقلبة الثانوية من أنسجة الكائنات البحرية. يتم استخراج المستقلبات العضوية من جميع الأقطاب بشكل شامل من أنسجة الكائن الحي المستهدف وإعادة تشكيلها بتركيزات طبيعية في مصفوفة غذائية مناسبة من الناحية التغذوية. يتم تقديم كريات الطعام التجريبية إلى مفترس عام في فحوصات التغذية المختبرية لتقييم النشاط المضاد للمفترس للمستخلص. يستخدم الإجراء الموصوف هنا الرأس الأزرق ، Thalassoma bifasciatum ، لاختبار استساغة اللافقاريات البحرية في منطقة البحر الكاريبي. ومع ذلك ، يمكن تكييف التصميم بسهولة مع الأنظمة الأخرى. تعد النتائج التي تم الحصول عليها باستخدام هذا الاختبار المختبري مقدمة مهمة للتجارب الميدانية التي تعتمد على استجابات التغذية لمجموعة كاملة من المفترسة المحتملة. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن استخدام هذا المقايسة الحيوية لتوجيه عزل مستقلبات الرادع للتغذية من خلال التجزئة الموجهة بالمقايسة الحيوية. لقد عزز هذا الاختبار الحيوي للتغذية فهمنا للعوامل التي تتحكم في توزيع ووفرة اللافقاريات البحرية على الشعاب المرجانية في منطقة البحر الكاريبي وقد تفيد التحقيقات في مجالات البحث المتنوعة ، بما في ذلك علم الأدوية والتكنولوجيا الحيوية والبيئة التطورية.
علم البيئة الكيميائية وضعت من خلال التعاون من الكيميائيين وعلماء البيئة. في حين كان subdiscipline من الأرضية البيئة الكيميائية في جميع أنحاء لبعض الوقت، أن علم البيئة الكيميائية البحرية ليست سوى بضعة عقود القديمة ولكن قدمت معلومات هامة في البيئة والمجتمع هيكل التطوري للكائنات البحرية 1-8. الاستفادة من التكنولوجيات الناشئة من رياضة الغطس وNMR الطيفي، ولدت علماء الكيمياء العضوية بسرعة عدد كبير من المنشورات التي تصف نواتج جديدة من اللافقاريات والطحالب البحرية القاعية في 1970s و 1980s 9. على افتراض أن المركبات الثانوية يجب أن يخدم بعض الأغراض، وكثير من هذه المنشورات المنسوبة بيئيا الخصائص الهامة لمركبات جديدة دون أدلة تجريبية. وفي الوقت نفسه، تم أخذ علماء البيئة أيضا الاستفادة من ظهور الغوص ويصف التوزيعات وفرة من الحيوانات والنباتات القاعية التي كانت تعرف سابقا جيئة وذهابام طرق أخذ العينات غير فعالة نسبيا مثل التجريف. كان الافتراض من هؤلاء الباحثين أن أي شيء لاطئة وميسرة جسديا يجب الدفاع عنه كيميائيا لتجنب الاستهلاك بنسبة 10 الحيوانات المفترسة. في محاولة لإدخال التجريبية إلى ما كان العمل صفي خلاف ذلك على وفرة الأنواع، بدأت بعض علماء البيئة استقراء الدفاعات الكيميائية من المقايسات سمية 11. وشملت معظم فحوصات السمية تعرض الأسماك الكاملة أو الكائنات الأخرى لتعليق المائية من مقتطفات العضوية الخام من الأنسجة اللافقارية، مع قرار لاحق للتركيز كتل جافة مقتطفات مسؤولة عن قتل نصف الكائنات الحية الفحص. ومع ذلك، فحوصات السمية لا تحاكي الطريقة التي الحيوانات المفترسة المحتملة ترى فريسة تحت الظروف الطبيعية، وقد وجدت الدراسات اللاحقة عدم وجود علاقة بين سمية واستساغة 12-13. ومن المثير للدهشة أن المنشورات في المجلات المرموقة تستخدم تقنيات وجود ضئيلة أو معدومة ECOLOGICAلتر أهمية 14-15 وأن هذه الدراسات لا تزال استشهد على نطاق واسع اليوم. بل لعله أكثر إثارة للقلق أن نلاحظ أن استمرار الدراسات على أساس بيانات السمية التي ستنشر 16-18. تم تطوير طريقة الأحيائي الموصوفة هنا في أواخر 1980s لتوفير نهج ذات الصلة بيئيا لعلماء البيئة البحرية الكيميائية لتقييم الدفاعات الكيميائية antipredatory. يتطلب الأسلوب المفترس نموذج لعينة استخراج العضوية الخام من الكائن المستهدف عند تركيز الطبيعي في غذائيا مقارنة مصفوفة الأغذية وتوفير البيانات استساغة التي هي أكثر وضوحا من الناحية البيئية من بيانات السمية.
النهج العام لتقييم النشاط antipredatory من أنسجة الكائنات البحرية ويشمل أربعة معايير المهم: (1) يجب أن تستخدم وهو مفترس اختصاصي المناسب في المقايسات التغذية، (2) الأيض العضوية من جميع أقطاب يجب أن يكون استخراجه مستفيض من أنسجة استهداف الحي، (3) يجب على الأيض بالبريد مختلطة في الغذاء التجريبي المناسب من الناحية التغذوية في نفس التركيز الحجمي كما هو موجود في الكائن الحي من التي تم استخراجها، و (4) التصميم التجريبي والمنهج الإحصائي يجب أن توفر مغزى متري للإشارة distastefulness النسبي.
تم تصميم الإجراء المذكورة أدناه خصيصا لتقييم الدفاعات الكيميائية antipredatory في اللافقاريات البحرية في منطقة البحر الكاريبي. نحن توظيف اللبروس bluehead، Thalassoma bifasciatum، باعتباره الأسماك المفترسة نموذجية لهذا النوع شائع على الشعاب المرجانية في الكاريبي وكما هو معروف لتذوق تشكيلة واسعة من اللافقاريات القاعية 19. يتم استخراج الأنسجة من الكائنات المستهدفة أولا، ثم مجتمعة مع خليط الغذاء، وأخيرا عرضت مجموعة من T. bifasciatum لمراقبة ما إذا كانوا يرفضون الأطعمة المعالجة استخراج. وقد وفرت بيانات الفحص باستخدام هذه الطريقة معلومات هامة في الكيمياء دفاعي من الكائنات البحرية 12،20-21، لالتاريخ IFE المفاضلات 22-24، والبيئة المجتمعية 25-26.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
ملاحظة: الخطوة 3 من هذا البروتوكول تتضمن موضوعات الحيوانات الفقارية. وقد تم تصميم هذا الإجراء بحيث تتلقى الحيوانات العلاج الأكثر إنسانية ممكن، وتمت الموافقة من قبل لجنة المؤسسي رعاية الحيوان واستخدام (IACUC) في جامعة ولاية كارولينا الشمالية ويلمنجتون.
1) استخلاص الأنسجة
2) إعداد الطعام
3) استساغة الاكلاختبارات بيولوجية
4) تقييم أهمية
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
نحن هنا تقرير نتائج هذا الأحيائي لستة أنواع من الإسفنج البحر الكاريبي المشتركة (الشكل 2). ونشرت هذه البيانات في البداية في عام 1995 من قبل بوليك وآخرون. 12 وتظهر قوة هذا النهج لدراسة الاختلافات في استراتيجيات الدفاع الكيميائية بين الأصناف التي تحدث المشترك. تم الإبلاغ عن النتائج بمثابة متوسط عدد الكريات الطعام التي يتم تناولها + الخطأ المعياري (SE) لكل الأنواع. تقريبا كانت تؤكل لا الكريات في المقايسات مع مقتطفات العضوية الخام من clathrode...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
الإجراء الموصوفة هنا يوفر بروتوكول مختبر بسيط نسبيا، ذات الصلة من الناحية البيئية لتقييم الدفاعات الكيميائية antipredatory في الكائنات البحرية. نحن هنا استعراض المعايير الهامة التي يتم توفيرها من قبل هذه المجموعة من الأساليب:
(1) المفترس المناسب. ويعمل هذا الاختبار تغذية اللبروس bluehead، Thalassoma bifasciatum، واحدة من الأسماك الأكثر وفرة على الشعاب المرجانية في جميع أنحاء منطقة البحر الكاريبي...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
يعلن المؤلفون أنه ليس لديهم مصالح مالية متنافسة.
نشكر جيمس مايدا وآرون كوك على المساعدة في تصوير وتحرير هذا الفيديو. تم توفير التمويل من قبل المؤسسة الوطنية للعلوم (OCE-0550468 ، 1029515).
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| ثنائي كلورو ميثان | فيشر Scientific | D37-20 | |
| ميثانول | فيشر Scientific | A41220 | |
| كلوريد الكالسيوم اللامائي | فيشر Scientific | C614-500 | |
| سائل نقل الحرارة Cryocool | فيشر Scientific | 20-548-146 | لمكثف الفراغ |
| حمض الألجنيك ملح الصوديوم عالي اللزوجة | MP Biomedicals | حلقات عباءة الحبار 154723 | |
| N / A | N / A يمكن | شراؤها من محل البقالة | |
| بنزوات الديناتونيوم | Aldrich | D5765 | |
| 50 مل أنبوب الطرد المركزي المتدرج | فيشر Scientific | 14-432-22 | |
| قارورة التلألؤ 20 مل | فيشر ساينتفيك | 03-337-7 | |
| ماصات باستور يمكن التخلص | منها فيشر ساينتفيك | 13-678-20D | |
| لمبات مطاطية لماصات باستور | فيشر ساينتفيك | 03-448-24 | |
| لمبات حمراء لتوصيل الحبيبات | فيشر ساينتفيك | 03-448-27 | |
| 250 مل قارورة مستديرة | القاع فيشر Scientific | 10-067E | |
| محول قارورة تلألو ل rotavap | Fisher Scientific | K747130-1324 | |
| Weightboats | فيشر ساينتفيك | 02-202B | |
| Microspatula | Fisher Scientific | 21-401-10 | |
| 5 مل حقنة متدرجة | فيشر ساينتفيك | 14-817-53 | |
| 10 مل حقنة متدرجة | فيشر ساينتفيك | 14-817-54 | |
| شفرة حلاقة | فيشر Scientific | S17302 |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.