تربية أسماك الزيبرا والتعامل مع أجننتها

تُعد أسماك الزيبرا نظاماً نموذجياً صغيراً ولكنه قوي. يمكن لهذه الأسماك الغزيرة الإنتاج أن تولد مئات الذراري أسبوعياً والآلاف على مدار دورة حياتها. كما يجعل التطور الخارجي السريع والأجسام الشفافة من الأجنحة مثالية لتطبيقات متنوعة. سيتناول هذا الفيديو أساسيات جمع الأجنة والتعامل معها قبل وصف طرق البحث الحالية التي تستفيد من أجنة أسماك الزيبرا.

من أجل إنتاج الأجنة، من المفيد معرفة بعض المعلومات عن سلوك التزاوج لدى أسماك الزيبرا.

تتكاثر أسماك الزيبرا جنسياً، لذا يتطلب التزاوج وجود كل من الذكور والإناث. تتميز الذكور بأجسام أكثر نحافة مع مسحة حمراء خفيفة، بينما تمتلك الإناث بطوناً فضية أكبر حجماً ومليئة بالبيوض.

يحافظ التزاوج الدوري على سلامة البيوض، ولكن إنتاج كل تلك البيوض يتطلب جهداً كبيراً، لذا يجب تزاوج كل أنثى مرة واحدة فقط في الأسبوع.

وأخيراً، وكما هو الحال في العديد من الحيوانات الأخرى، توجه العمليات الحسية سلوك التزاوج لدى الأسماك.

تساعد الإشارات الشمية الصادرة عن الذكر في تهيئة الأنثى لعملية وضع البيض، بينما تساهم الإضاءة الخافتة في تحفيز كليهما لبدء العملية.

بعد تعلم كيفية التمييز بين الأسماك الذكرية والأنثوية، حان الوقت لإعداد عملية التزاوج.

في تربية أسماك الزيبرا، يستخدم الباحثون أحواضاً مصممة خصيصاً للتزاوج. وتتميز أحواض التربية عادةً بوجود فاصل قابل للإزالة يحتوي على ثقوب تسمح بمرور البيض من خلالها، وهذه الميزة تحمي البيض من أن تأكله الأسماك البالغة الجائعة.

للبدء، يتم وضع الأسماك البالغة معاً في أحواض التربية خلال فترة بعد الظهيرة أو المساء. ولجمع الأجنة في مراحلها المبكرة في صباح اليوم التالي، يتم فصل الأسماك الذكور عن الإناث باستخدام حاجز، وذلك لمنعها من التزاوج قبل أن تكون مستعداً لبدء التجربة. ولمنع الأسماك من القفز خارج الحوض، تأكد من تغطية حوض التربية بغطاء. ثم اترك الأسماك لتتأقلم مع بعضها البعض طوال الليل.

بعد قضاء الليل معاً في حوض تفريخ، ستتزاوج الأسماك في صباح اليوم التالي.

تتمثل الخطوة الأولى في الصباح في إزالة الفاصل الموجود بين الذكر والأنثى لبدء عملية وضع البيض. وفي حال عدم استخدام فاصل، ستضع الأسماك البيض بعد وقت قصير من بدء الإضاءة.

وبينما تطارد الذكور الإناث في أرجاء الحوض، فإنها تحفز وضع البيض بينما تطلق الحيوانات المنوية في الماء للإخصاب. انتظر لمدة تتراوح بين 15 - 30 دقيقة تقريباً بعد سحب الفاصل لإعطاء الأسماك وقتاً للتزاوج. بعد ذلك، قم بإزالة الأسماك البالغة من الحوض باستخدام شبكة أو عن طريق رفع الحاوية الداخلية ونقل الأسماك إلى حوض آخر.

بعد ذلك، صب الماء والأجنة عبر مصفاة شاي شبكية لجمعها. ثم، وباستخدام "ماء البيض"، اغسل الأجنة من المصفاة إلى طبق بتري. قد يكون من الضروري نقل الأجنة بين الأطباق لتحقيق كثافة مثالية تتراوح بين 50 - 100 جنين لكل طبق. ولضمان سير عملية النمو بوتيرة طبيعية، ضع الأطباق في حاضنة عند درجة حرارة 28.5 °C.

بمجرد الحصول على الأجنة، تعامل معها بعناية؛ فهي ضرورية لتجاربك! دعنا نستعرض بعض الملاحظات.

للحفاظ على صحة الأجنة، تأكد من بقاء المياه في أطباق بتري نظيفة وخالية من الشوائب. ستكون الأجنة الميتة معتمة ويجب إزالتها يومياً. بالإضافة إلى ذلك، يمكن إضافة مادة methylene blue إلى الماء لمنع النمو الفطري.

في أي وقت تحتاج فيه إلى نقل الأجنة من طبق إلى آخر، استخدم ماصة نقل. ومن خلال تدوير الطبق، يمكنك تركيز الأجنة في مركز الطبق، مما يسهل عملية السحب بالماصة.

تتطلب بعض البروتوكولات بضع خطوات إضافية لصيانة الأجنة. ففي الأيام الثلاثة الأولى من حياتها، تنمو أجنة zebrafish داخل غشاء الكوريون (chorion)، والذي قد يعيق التعامل مع الجنين. يمكن إزالة الكوريون عن طريق المعالجة بالإنزيم المحلل للبروتين، pronase، أو باستخدام الملاقط لإزالته يدوياً. بالإضافة إلى ذلك، يبدأ zebrafish في تطوير صبغة بحلول 24 ساعة، كما هو موضح هنا في يرقة zebrafish، مما قد يتداخل مع الفحص المجهري. وللتغلب على هذه المشكلة، يقوم العلماء بتدعيم مياه الأجنة بمادة PTU، التي تثبط إنتاج صبغة melanin.

بعد أن تعلمت كيفية الحصول على أجنة أسماك الزيبرا والعناية بها، دعنا نستعرض بعض الطرق التي يستخدمها الباحثون في الاكتشافات العلمية.

يتيح التطور الخارجي لأجنة أسماك الزيبرا إمكانية التلاعب الجيني عن طريق الحقن المجهري لـ DNA أو RNA أو كواشف تثبيط الجينات. تؤدي هذه الطريقة إلى توزيع منتظم للمواد المحقونة في جميع أنحاء الجنين، ويمكن أن ينتج عنها أنماط ظاهرية مرئية ناتجة عن الإفراط في التعبير عن بروتين معين أو فقدانه. كما يمكن استخدام التقنية نفسها لإنتاج أسماك معدلة وراثياً يتم فيها تمييز تراكيب محددة من خلال التعبير عن البروتينات الفلورية.

بالإضافة إلى ذلك، فإن الحجم الصغير لأجنة ويرقات أسماك الزيبرا يجعلها مثالية للفحص الكيميائي للأنماط الظاهرية. في هذه العملية، يتم وضع الأجنة في أطباق ذات 96 بئراً، ثم تُعالج بمكتبات من الجزيئات الصغيرة عن طريق إضافة المواد الكيميائية إلى الماء. ولاحقاً، يتم فحص هذه الأطباق من الأسماك للكشف عن العيوب المورفولوجية، مثل التطور غير الطبيعي الموضح هنا.

وأخيراً، فإن شفافية أجنة أسماك الزيبرا تجعلها مناسبة تماماً للفحص المجهري. حيث يمكن تثبيت الأجنة الحية التي تعبر عن بروتينات فلورية في أنواع خلوية محددة وتصويرها باستخدام المجهر البؤري (confocal microscopy)، مما يسمح للباحثين بدراسة حركات الخلايا في الأنسجة النامية بمرور الوقت.

لقد شاهدت للتو فيديو JoVE حول تربية سمك الزيبرا والتعامل مع أجنته. ناقشنا في هذا الفيديو أساسيات التزاوج، وتجهيز أحواض التربية، والتعامل مع الأجنة. كما ناقشنا بعض الطرق البحثية التي تستفيد من هذه الأجنة الصغيرة والقوية. شكراً للمشاهدة!