قياس سلوك الأسماك سباحة ردا على التعرض الحاد للمائي النحاس عن طريق الكمبيوتر بمساعدة الفيديو الرقمية وتحليل الصور

الهدف العام من هذا الإجراء هو توضيح كيفية تحديد الاستجابات السلوكية في سمك الحفش الأبيض للتعرض شبه المميت للنحاس المائي. يمكن أن تساعد هذه الطريقة في الإجابة على الأسئلة الرئيسية في مجال علم السموم البيئية ، مثل كيفية تأثير التعرض شبه المميت للملوثات على سلوك السباحة للأسماك. يمكن أن توفر هذه الطريقة معلومات مهمة للحفاظ على سمك الحفش الأبيض.

يمكن أيضا تطبيقه بسهولة على أنواع الأسماك الأخرى والبرمائيات واللافقاريات. الميزة الرئيسية لهذه التقنية هي أن الاستجابة حساسة للغاية ، وتوفر مؤشرا مبكرا على السمية ، وذات صلة ببقاء الكائن الحي. في البداية ، قد تكون هذه الطريقة صعبة إذا لم يكن الفرد على دراية بإجراء القياسات السلوكية.

سيكون عرض البروتوكول هو المؤلف المشارك هولي بوجليس. أولا ، قم بإعداد لترين من النحاس المائي بدرجة اثنين من كبريتات خماسي الهيدرات. بعد ذلك ، قم بموازنة نظام التخفيف وخزانات التعرض.

ضع أنبوب السحب من موزع الحقنة الآلي في قارورة محلول المخزون. بعد ذلك ، اضبط حجم ارتفاع المضخة الآلي على مليلتر واحد ، وقم بتشغيل المخفف. يصنع النظام سلسلة تخفيف بنسبة 50٪ من خمسة تركيزات وعنصر تحكم.

من خلال مقسم رباعي الاتجاهات ، يتم تسليم هذه الحلول إلى غرف التعريض الأربع المكررة. بعد ذلك ، قم بتشغيل المضخة الخاصة بمجموعة المبرد للحفاظ على الحمام المائي عند 15 درجة مئوية. الآن ، باستخدام المؤقت الآلي على المخفف ، اضبطه على الدوران كل 30 دقيقة.

يتم الحفاظ على مستوى المياه في الخزانات عن طريق تصريف أنبوب قائم. قم بإعداد غرف التعريض عن طريق وضع ثقب بطول أربعة سنتيمترات في الجانب ، وتغطية الفتحة بشبكة من الفولاذ المقاوم للصدأ 30 ميكرون. تأكد من تحديد غرف التعرض التي تحتوي على لتر واحد على الأقل من الماء لكل 10 جرامات من السمك.

على سبيل المثال ، يزن سمك الحفش الأبيض البالغ من العمر 89 يوما حوالي 373 ملليغرام ، وبالتالي يمكن اختباره في غرفة مساحتها 28 سم × 13 نقطة خمسة سنتيمترات × 25 سم مربع. عند بدء التجربة ونقطة منتصفها ونهايتها ، اجمع عينات فرعية من محلول الاختبار 24 مليلتر للتحليل الكيميائي. استخدم قش الشرب المرفقة بالمحاقن البلاستيكية.

استبدل قش الشرب بمرشح بولي إيثر سلفون بأربعة نقاط صفر خمسة ميكرون ، وقم بتوزيع أربعة ملليلتر من ماء الاختبار من خلال الفلتر. تخلص من هذه المياه. بعد ذلك ، قم بتصفية 20 مل من الماء المتبقية في زجاجة بولي إيثيلين نظيفة بالحمض.

تحمض العينة ب 16 حمض النيتريك المولي إلى 1٪ الحجم من حيث الحجم. يمكن بعد ذلك تخزين هذه العينات لمدة تصل إلى ثلاثة أشهر. بمجرد تأكيد التعرض للاختبار ، قم بتخزين ثلاثة سمك الحفش في كل غرفة اختبار مكررة لحوالي 172 ملليغرام من الأسماك لكل لتر حجرة.

اجمع سمك الحفش باستخدام شبكة غير كاشطة ، وانقله إلى دلو صغير. في المجموع ، هناك حاجة إلى 144 سمكة لجمع البيانات من ستة حلول اختبار. خلال التعرض لمدة 96 ساعة ، لا تطعم الأسماك.

يجب إجراء ملاحظات يومية متسقة لتسجيل معدل الوفيات والسلوك غير الطبيعي. الصباح هو أفضل وقت في اليوم للقيام بذلك ، ومن الناحية المثالية يكون المراقب أعمى عن ظروف الاختبار. يعرف فقدان التوازن بأنه عدم قدرة الأسماك على الحفاظ على وضع مستقيم داخل عمود الماء.

يعرف الجمود بأنه عدم قدرة الأسماك على الحركة أو السباحة ما لم يتم حثها. سجل أيضا أي تشوهات أخرى ، مثل الخمول ، وفرط النشاط ، وزيادة أو نقصان التنفس ، وتغيرات اللون ، والرعشة ، والتشنجات ، وانتفاخ البطن ، والوضع في عمود الماء ، وأي أنماط سباحة أخرى غير عادية. يجب دائما إزالة الأسماك الميتة على الفور.

يوم ، قم أيضا بقياس مستويات الأكسجين المذاب باستخدام مقياس محمول باليد من عينتين من المياه. في نهاية التعرض لمدة 96 ساعة ، قم بعمل مقاطع فيديو لتحليل سلوك السباحة. ضع ساحة الاختبار داخل خزان التعريض الضوئي.

تأكد من اختيار ساحة اختبار كبيرة بما يكفي لتسبح الأسماك بحرية. مباشرة فوق كل ساحة اختبار ، قم بإعداد كاميرا فيديو محمولة باليد على حامل ثلاثي القوائم. الآن ، من الأسماك المعالجة ، اختر بشكل عشوائي ما يصل إلى ثلاثة ناجين.

انقل ثلاثة إلى ساحة الاختبار باستخدام شبكة شبكية صغيرة. اسمح للأسماك بالتأقلم مع الساحة لمدة 30 دقيقة تقريبا. أثناء تأقلم الأسماك ، قم بتركيز الصورة ، وتقليل تشوهات الوهج الناتجة عن المياه المتحركة ، وزيادة تباين الأسماك على الخلفية إلى أقصى حد ، وضبط العرض حتى لا يتم حجب السمكة.

بمجرد أن تتأقلم الأسماك ، ابدأ التسجيل واجمع دقيقتين من بيانات الفيديو. بعد التقاط الفيديو ، قم بالقتل الرحيم والتخلص من السمكة. بعد تحويل ملفات الفيديو إلى التنسيق المطلوب لبرنامج التحليل الرقمي ، افتح برنامج التتبع وحدد تجربة افتراضية جديدة ضمن خيار إنشاء تجربة جديدة على الشاشة الرئيسية.

املأ المطالبات ، واضغط على موافق. بعد ذلك ، انتقل إلى خيار إعدادات التجربة ضمن الإعداد ، واختر من ملف الفيديو ضمن مصدر الفيديو. اضبط عدد الساحات على واحد.

اضبط عدد الأهداف لكل ساحة على ثلاثة. بعد ذلك ، حدد اكتشاف نقطة المركز ضمن الميزات المتعقبة وحدد الوحدات المطلوبة. الآن ، ضمن الإعداد ، حدد خيار قائمة الإصدار التجريبي وانقر فوق إضافة مقاطع فيديو في الجزء العلوي من الشاشة.

اختر الترتيب الأبجدي من مربع الحوار. انقر فوق استعراض. انتقل إلى المجلد الذي توجد به مقاطع الفيديو ، وقم بتمييز الملفات ذات الصلة ، وانقر فوق فتح.

الآن بعد أن تم تحديد ملفات الفيديو ، تابع تحديد نطاق التجربة في البرنامج. أولا ، انقر فوق إضافة متغير في الجزء العلوي من الشاشة وأدخل التركيز في مربع التسمية. أدخل تركيز النحاس بالميكروغرام لكل لتر في مربع الوصف.

بعد ذلك ، اختر رقميا من القائمة المنسدلة للنوع. انقر فوق مربع القيم المحددة مسبقا ، واختر خيار تحديد القيم الفردية من مربع الحوار. أدخل التركيزات المستخدمة للتجربة، وانقر فوق إضافة بين كل إضافة رقمية.

ثم قم بإلغاء تحديد خيار السماح بالقيم الأخرى وانقر فوق موافق. اختر الإصدار التجريبي من القائمة المنسدلة في مربع النطاق. أدخل التركيز المناسب لكل تجربة في المربعات المتوفرة.

انقر فوق إضافة متغير في أعلى الشاشة. أدخل النسخ المتماثل في مربع التسمية. أدخل رقم النسخ المتماثل في مربع الوصف.

اختر رقميا من القائمة المنسدلة للنوع. بعد ذلك ، انقر فوق مربع القيم المحددة مسبقا واختر خيار تحديد القيم الفردية من مربع الحوار. أدخل واحدا واثنين وثلاثة وأربعة، وقم بإلغاء تحديد خيار السماح بالقيم الأخرى.

ثم انقر فوق موافق. الآن ، اختر خيار الإصدار التجريبي من القائمة المنسدلة في مربع النطاق. أدخل رقم النسخ المتماثل المناسب لكل إصدار تجريبي.

المهمة التالية هي إعداد مساحات الساحة. ابدأ باختيار إعدادات الساحة ضمن علامة التبويب الإعداد، وقم بتسمية الإعداد الأول كإعداد تجريبي. من مربع الحوار ، حدد خيار الاستيلاء على صورة الخلفية وانقر فوق استعراض.

حدد موقع ملف الفيديو للإصدار التجريبي الأول وانقر فوق فتح. بعد ظهور الفيديو ، انقر فوق الاستيلاء على مربع حوار الاستيلاء على صورة الخلفية. بعد ذلك ، انقر فوق رمز الدائرة البيضاء بالقرب من الجزء العلوي من الشاشة أسفل إعدادات الساحة ، وقم بمعالجة الدائرة التي تبدو وكأنها تحيط بمنطقة السباحة.

ثم انقر فوق أيقونة مقياس المعايرة ضمن إعدادات الساحة. استخدم حركة النقر مع الاستمرار والسحب لتحديد مساحة الساحة. الآن ، تحت مربع المسافة في العالم الحقيقي في مسافة المعايرة ، أدخل 10 نقاط خمسة.

ثم انقر فوق موافق. إذا لزم الأمر ، اضبط خط المعايرة بحيث يمتد على كامل قطر الساحة الدائرية. انقر فوق خيار التحقق من صحة إعدادات الساحة في مربع إعدادات الساحة، وعالج أي مشكلات في الإعدادات لم يتم التحقق من صحتها.

الآن ، كرر هذه العملية حتى يتم تحديد جميع الساحات لكل تجربة. بعد ذلك ، قم بتعيين معلمات الكشف عن الأسماك. أولا ، اختر إعدادات الكشف ضمن خيار الإعداد من شريط أدوات استكشاف التجربة على يسار الشاشة.

ثم اختر الطرح الديناميكي من القائمة المنسدلة ضمن الطريقة في مربع حوار واحد لإعدادات الكشف. أيضا ، اختر لون تعبئة لكل موضوع ضمن تعريف الموضوع في مربع الحوار. بعد ذلك ، اختر تحديد الفيديو وحدد موقع الفيديو للإصدار التجريبي.

في إعدادات الكشف مربع حوار واحد, املأ مربع معدل العينة أسفل الفيديو بخمس نقاط تسع تسعة أربعة واحد. في نفس المربع ، انقر فوق الإعدادات لخيار الصورة المرجعية ضمن الكشف. ثم انقر فوق خيار بدء التعلم C في مربع حوار الصورة المرجعية.

بمجرد ظهور الصورة في مربع حوار الصورة المرجعية بدون، انقر فوق استخدام الصورة المرجعية الديناميكية ضمن إعدادات الاكتساب داخل مربع الحوار وأغلق مربع الحوار هذا. الآن ، اختر أغمق من القائمة المنسدلة للموضوع قيد الاكتشاف في مربع حوار واحد لإعدادات الكشف. بالنسبة للتباين الداكن تحت الاكتشاف، اضبط الرقم الأصغر على 33 والرقم الأكبر على 153.

ثم انقر فوق حفظ التغييرات في أسفل اليمين. الآن ، تأكد من أن هذا البرنامج يتتبع بنجاح ، بدلا من الظلال أو الحطام. انقر فوق زر التشغيل في مربع حوار التحكم في التشغيل واضبط الأرقام للتباين الداكن حسب الحاجة.

تأكد من حفظ أي تعديلات تم إجراؤها. تم تعيين البرنامج الآن لجمع البيانات من الفيديو ، لذا فإن المهمة التالية هي تتبع الأسماك في كل تجربة. أولا ، اختر الاكتساب ضمن خيار الإعداد من شريط أدوات مستكشف التجربة على يسار الشاشة.

بعد ذلك، انقر فوق تتبع الإصدار التجريبي المخطط له التالي في مربع حوار إعدادات الاكتساب، وتأكد من عرض جميع إعدادات الإصدار التجريبي والفيديو والساحة الصحيحة ضمن الإعدادات في مربع حوار إعدادات الاكتساب. بعد ذلك ، تحقق من خيار تحديد السرعة للكشف في مربع حوار التحكم في الاكتساب. انقر فوق الزر الذي يحتوي على الدائرة الخضراء المحاطة بمربع أبيض لبدء عملية الاستحواذ.

كرر هذه العملية حتى يتم تتبع جميع التجارب. الآن ، يمكن تحليل الأجسام المتعقبة كونها السمكة. أولا ، انقر فوق ملفات تعريف البيانات ضمن خيار التحليل من شريط أدوات مستكشف التجربة على يسار الشاشة.

ثم اختر الوقت ضمن خيار التداخل في شريط أدوات المكونات. ضمن إعداد تحديد الفاصل الزمني للمسار في مربع حوار الوقت، اضبط القيمة إلى إلى دقيقتين وانقر فوق موافق. بعد ذلك ، اسحب مربع العش بين مربع البداية ومربع النتيجة في منطقة ملفات تعريف البيانات على الجانب الأيمن من الشاشة.

من شريط أدوات مستكشف التجارب على يسار الشاشة، انظر أسفل خيار التحليل وانقر فوق ملف تعريف التحليل. ثم ، في شريط أدوات المتغيرات التابعة ، ضمن عنوان المسافة والوقت انقر فوق السرعة. انقر فوق إضافة، وضمن عنوان المسافة والوقت في شريط أدوات المتغيرات التابعة، انقر فوق المسافة المنقولة.

ثم انقر فوق إضافة في مربع الحوار المسافة المنقولة، وضمن عنوان السلوك الفردي في شريط أدوات المتغيرات التابعة، انقر فوق الحركة. في مربع حوار الحركة، انظر أسفل عنوان عامل التصفية القيم المتطرفة واضبط الفاصل الزمني لمتوسط المتوسط على واحد. بعد ذلك ، تحت عنوان العتبة ، اضبط سرعة البداية على نقطتين صفر صفر واضبط سرعة التوقف على نقطة واحدة سبعة خمسة.

ضمن حساب إحصائيات العنوان، حدد كلا المربعين للتحرك وعدم الحركة. ثم انقر فوق إضافة، وضمن خيار النتائج في شريط أدوات مستكشف التجربة على يسار الشاشة، انقر فوق إخراج التحليل. الآن ، انقر فوق حساب.

بمجرد حساب المتغيرات التابعة ، انقر فوق تصدير في الجزء العلوي من الشاشة. اختر المجلد الوجهة من مربع حوار إخراج تحليل التصدير، وحدد Excel من القائمة المنسدلة نوع الملف. ثم انقر فوق موافق.

أخيرا ، انقر فوق حفظ التجربة ضمن علامة تبويب الملف أعلى الشاشة. أغلق برنامج التتبع الرقمي. قم باستيراد البيانات إلى ملف جدول بيانات ، وقم بتحليلها باستخدام حزمة برامج التحليل الإحصائي التجاري.

بعد 72 ساعة فقط من التعرض لتركيزات مختلفة من النحاس ، أظهر سمك الحفش بعد يومين من الفقس العديد من التشوهات التي يمكن ملاحظتها. كان هناك تأثير واضح على سلوك السباحة. ساعدت بيانات الفيديو في تحديد هذا الضعف السلوكي.

في مزيد من الاختبارات ، أثبت سمك الحفش بعد 30 يوما من الفقس أنه حساس للتعرض للنحاس لمدة 96 ساعة. انخفضت سرعة السباحة والوقت المستغرق في الحركة والمسافة المقطوعة بشكل ملحوظ مع زيادة تركيزات النحاس. كما تم تقليل مسارات السباحة مع زيادة تركيزات النحاس.

بعد مشاهدة هذا الفيديو ، يجب أن يكون لديك فهم جيد لكيفية تحديد السلوك في اختبار السمية. يمكن أن توفر هذه التقنية للمديرين البيئيين وسيلة لاستخدام معايير محددة سلوكيا لتوثيق الإصابة البيئية وتوجيه الترميم. عند إجراء هذا الإجراء ، من المهم أن تتذكر أن تكون متسقا عند تسجيل الملاحظات السلوكية.

يمكن قياس السلوكيات الأخرى ، مثل التغذية والعدوان ، باتباع هذا الإجراء من أجل الإجابة على أسئلة إضافية حول الآثار طويلة المدى للتعرض للملوثات على البقاء على قيد الحياة.