مقاربة بسيطة لالتلاعب الأوكسجين المذاب لملاحظات سلوك الحيوان

الهدف العام من هذه الطريقة هو التحكم في مستويات الأكسجين المذاب (DO) بشكل فعال وتدريجي في بيئة مختبرية، وذلك للسماح بمراقبة الاستجابات السلوكية للحيوانات المائية. وتكمن الميزة الأساسية في هذه الطريقة في إمكانية تطبيقها في مجموعة متنوعة من تجارب سلوك الحيوان.

لكل من الفقاريات واللافقاريات. وتكمن الميزة الرئيسية لهذه التقنية في إمكانية تطبيقها سواء لأغراض التدريس في الفصول الدراسية أو لأغراض البحث. في موقع ميداني مختار، يقع على مسافة ساعة واحدة من المختبر، استخدم إجراءات شبكة الركل القياسية لجمع 35 ذبابة حجرية على الأقل.

اجمع من المجرى المائي أربعة لترات من مياه المجرى لكل حوض سمك، بالإضافة إلى ثلاثة لترات إضافية لكل تجربة، وكذلك عدة صخور بقطر أقصى يبلغ 2 cm.

عند العودة إلى المختبر، وزع الصخور في أحواض مائية موضوعة في ثلاجة، واضبطها على درجة حرارة موقع المجرى المائي. ثم أضف أربعة لترات من مياه المجرى المائي إلى كل حوض. بعد ذلك، أضف من 20 إلى 30 من ذباب الحجر إلى كل حوض.

وضع حجر فقاعات متصل بمضخة فقاعات حوض سمك في كل حوض لإضافة هواء الغرفة باستمرار إلى الماء. وبعد يومين، يتم توصيل أنبوب تفريغ جداري قياسي بالذراع الجانبي لدارة زجاجية ذات ذراع جانبي سعة لترين، وملء الدارة بـ 1.9 لتر من مياه الجداول بدرجة حرارة 12 درجة مئوية.

ضع الدورق والأنابيب على صينية كبيرة بما يكفي لاستيعاب حمام ثلجي دون حجب الرؤية للجزء الداخلي من دورق الذراع الجانبي. ثم املأ الصينية بالثلج. أدخل مسبار قياس الأكسجين المذاب (DO probe) في إحدى الفتحات التي يبلغ قطرها 3 mm في سدادة مطاطية مُعدة خصيصًا.

وأنبوب نحاسي بقطر 2 مليمتر مزود بـ وصلة ذكرية لخرطوم بقطر 3 مليمتر تمر عبر ثقب آخر بقطر 3 مليمتر. على أن يكون طول الأنبوب من قاعدة السدادة في حدود 10 سنتيمترات من قاع الدورق. قم بتوصيل أنبوب غاز من البولي إيثيلين رقيق الجدران بطول 0.7 متر وقطر 3 مليمتر بالوصلة.

تحقق من وجود سدادة محكمة بين السدادة والدورق، وكذلك من تثبيت الأنبوب وسلك المسبار بإحكام داخل السدادة. من الضروري أن تكون السدادات والأنابيب محكمة الإغلاق للحفاظ على بيئة ضغط متساوية داخل الوعاء طوال التجربة ولمنع تسرب النيتروجين من الوعاء. ضع أنبوب البولي إيثيلين في دورق سعة لتر واحد يحتوي على 0.4 لتر من مياه الصنبور، وثبّت الأنابيب بالشريط اللاصق لضمان بقاء النهايات مغمورة طوال فترة التجربة.

بعد ذلك، قم بتوصيل خط الغاز الذي يبلغ قطره ثلاثة مليمترات من الدورق المفرغ إلى جهاز فقاعات هواء الغرفة الخاص بأحواض السمك. وقم بتشغيل جهاز الفقاعات لأكسجة الماء في الدورق سعة لترين باستخدام الأكسجين المحيط. استخدم مسبار DO لمراقبة درجة حرارة الماء وتركيز DO لمدة خمس دقائق تقريبًا.

حتى يتم الوصول إلى حالة توازن للأكسجين المذاب (DO) داخل الغرفة. وقبل إضافة ذباب الحجر، ضع ثلاث إلى أربع صخور في دورق سعة لترين لتوفير ركيزة تساعد الحشرات على التشبث. ثم ابدأ في معالجة تجريبية لمستوى الأكسجين المذاب عن طريق فصل أنبوب الغاز عن جهاز الفقاعات وتوصيله بخط غاز النيتروجين.

ابدأ بضخ النيتروجين بمعدل 20 cubic feet per hour لمدة تتراوح تقريبًا من 40 إلى 60 ثانية. أوقف تدفق النيتروجين فور الوصول إلى التركيز المستهدف. استخدم فقاعات هواء الغرفة في الحوض للعودة إلى التركيز المستهدف إذا انخفض DOD دون المستوى المطلوب.

إذا كان مستوى الأكسجين المذاب (DO) غير مستقر أثناء الاختبار، فتحقق من أن حجم الماء لا يزال 1.9 لتر وأنه لم تخرج أي فقاعات مائية. تأكد من استقرار درجة حرارة الماء، وأن السدادات في جميع الوصلات مغلقة بإحكام. بعد إعادة توازن التجهيزات، أضف إلى الدورق عدداً من ذباب مايو مساوياً لعدد المراقبين.

وأغلق القارورة مرة أخرى باستخدام سدادة مطاطية. قم بتمرير فقاعات في الماء كما تم توضيحه للتو حتى يتم الوصول إلى التركيز المستهدف وهو 10 milligrams per liter. بعد ذلك، سجل درجة حرارة الماء الابتدائية.

واترك ذباب الحجر ليلتصق بالركيزة الصخرية في الدورق. بعد ذلك، سيقوم كل مراقب بعدّ وتسجيل عدد عمليات "تمرين الضغط" التي تقوم بها ذبابة حجر واحدة على مدار ثلاث دقائق. ثم، قم بتغيير مستوى الأكسجين المذاب (DO) إلى المستوى التجريبي التالي وكرر عملية المراقبة لمدة ثلاث دقائق.

في هذا الشكل، تم سحب متوسط عدد تمرينات الضغط التي أُديت ضمن مستوى DO واحد، وضمن كل تجربة من التجارب الست، لرسم عدد تمرينات الضغط مقابل مستوى DO. بالنسبة لهذه التجارب، كان تركيز DO هو المتغير الوحيد الذي أثر بشكل ملحوظ على عدد تمرينات الضغط التي أدتها ذباب الحجر، مع عدم وجود أي متغير آخر أو تفاعل، مما يثبت أنه مؤشر هام لعدد تمرينات الضغط.

بمجرد إتقان هذه التقنية، يمكن تكرارها لتحقيق الأهداف المحددة التي يضعها الباحث. وأثناء محاولة تنفيذ هذا الإجراء، من المهم تجنب التغيرات في درجة الحرارة، لأن ذلك قد يؤدي إلى تغيرات في DO. وباستخدام هذا الإجراء، يمكن استخدام طرق أخرى، مثل تلك التي قد تغير PH، للإجابة على أسئلة إضافية حول تأثيرات تغيرات PH و DO على الكائنات المائية. بعد مشاهدة هذا الفيديو، يجب أن تكون لديك القدرة على التحكم في الأكسجين المذاب في المختبر من أجل عدد من تجارب سلوك الحيوان.