用光诱捕器收集海洋Gnathiid等足类鱼类寄生虫

寄生甲壳类动物在珊瑚鱼类的生态和生活史中很重要。它们从宿主身上去除的生物量和能量相当可观，并影响行为、生理和生存¹.Gnathiid等足类甲壳类动物是热带和亚热带珊瑚礁系统中最突出的鱼类寄生虫群，它们既丰富^又多样2,3，^是清洁鱼类的主要食物^4,5。蜥蜴的尺寸一般为1-3毫米。它们有不寻常的生活史，其中只有三个幼年阶段以鱼类的血液和体液为食^6,7。它们在夜间^{最活跃 8,9}，虽然视觉似乎发挥了一些作用，但宿主寻找 10 在很大程度上依赖于嗅觉线索来寻找宿主^11,12。三个幼鱼摄食阶段中的每一个都以一条寄主鱼为食，每个摄食期由一个蜕皮期分开。最后摄食后，第三阶段幼虫为非摄食的成虫，繁殖后死亡。鉴于觅食只需要与宿主短暂的结合，而每个相互摄食间隔持续数天，蛤蜊动物一生中的大部分时间都在底栖动物中自由生活。

Gnathiids以多种方式影响宿主¹.除了作为清洁鱼类与客户之间相互作用的驱动因素13,14,15之外，gnathiids还可以增加成年鱼宿主的皮质醇水平并降低血细胞比容¹⁶，并且数量众多^，甚至可能导致死亡¹⁷。对于幼鱼来说，即使是单一的gnathiid也可能是致命^的18,19,20，即使鱼幸存下来，它争夺空间和逃避捕食者的能力也会受到影响^20,21,22。避免gnathiids甚至可能是一些珊瑚鱼类夜间迁徙的好处之一²³。

除了清洁的鱼类外，gnathiid种群还可能受到其他微型肉食性鱼类²⁴以及珊瑚^25,26的影响。海洋变暖和相关的活珊瑚损失似乎对gnathiids产生了相反的影响27,28,29。

鉴于它们明显的生态重要性以及人为环境变化对其种群的可能影响，有令人信服的理由将它们纳入珊瑚礁的生态研究。然而，它们独特的生活史和研究它们的研究人员数量很少，为开发、实施和传播可靠的、可重复的采样方法来收集它们进行研究造成了障碍。

光陷阱长期以来一直用于在夜间收集小型海洋生物^30,31。它们利用并基于许多夜间活动生物（包括节肢动物）被光吸引的事实。传统上，它们被用来收集水柱³⁰中的浮游生物。然而，基本原理可以应用于收集在底栖动物附近活跃的自由游泳生物。在这里，我们提出了一种光捕获方法，适用于在菲律宾等偏远珊瑚礁环境中收集海底附近gnathiid等足动物的自由生活阶段。对于在偏远地区收集，这些光阱（图1）比为收集这些生物而开发的其他方法具有一些优势³²。它们非常便携和耐用，只需要三个零件，易于获得且价格低廉。它们也是负浮力的，因为当展开时，它们完全充满了海水。因为它们依靠光来吸引，所以它们只在夜间有效地收集夜间活跃的物种。它们还吸引比目标物种更多的物种，需要在解剖范围内对样品进行分类以获得目标生物。到目前为止，我们的团队和合作者已经使用三种方法来收集世界各地珊瑚礁系统中的gnathiids32。这些包括出现陷阱、活鱼诱饵陷阱和轻型陷阱，每种陷阱都有优点和局限性。

根据菲律宾法律法规（RA 9147;粮农组织233），并由西利曼大学（SU）动物伦理委员会批准。

1. 光陷阱

1. 建设
   1. 用最初设计用于管道的商用聚氯乙烯 （PVC） 管构建光陷阱。使用直径10-15厘米的PVC切割成30-40厘米长（图1）。
   2. 在管的两端，添加PVC"盖"，在开口的中心插入透明丙烯酸漏斗，并用透明环氧胶粘合到位（图1）。让它晾干。
   3. 确保管子的一端有一个旋入式或其他可拆卸的盖子，并且在疏水阀"关闭"时两端都是防水的（例如，添加O形圈）。
2. 光源
   1. 在展开之前，打开水下灯/手电筒（见 材料表）并将其放入管中，面向其中一个透明漏斗，使水下火炬的光线照亮管一侧前面的区域。如有必要，可以使用化学荧光棒代替水下火炬，尽管它们的光强度较低。
      注意:光线吸引各种小型夜行动物³¹，包括gnathiids，并驱动它们通过透明漏斗游入管中。一旦它们进入管子，由于光阱的几何形状（小漏斗开口）和光源的持续存在，它们就无法逃脱。
3. 放置
   1. 在部署地点的水中时，在灯打开的情况下，用海水填充光陷阱，并固定两端。为确保割炬不会低于漏斗尖端或堵塞漏斗尖端，请将管子的"前部"向上倾斜，以使割炬从漏斗中滑回。
   2. 将陷阱放置在海底，沙子或瓦砾中，靠近珊瑚头或其他已知会吸引鱼类的复杂结构。将光锥"向内"聚焦，朝向鱼类聚集的区域。
      注意:在浅水中，可以通过屏气潜水放置陷阱。更深入的部署需要潜水。
4. 检索
   1. 在取回陷阱之前，用一块造型粘土或橡胶塞密封两个漏斗的开口（在管子的两端），将所有海水和所含生物保持在里面。
      注意:一旦灯的电池电量耗尽并且灯不再发光，生物体将留在陷阱中。这在检索疏水阀时提供了灵活性（"浸泡时间"）。决定浸泡时间时要考虑的因素如下（见讨论）。
5. 运输
   1. 从底部取回陷阱后，将它们带到船上，或游上岸。
   2. 将陷阱从海洋中移开后，保持接近周围海水温度。
   3. 尽快将它们运送到实验室进行处理，因为一旦从海洋中取出，就不会发生气体或水交换。

2 实验室处理

1. 样品的存储和过滤
   1. 一旦光陷阱从海洋中取出并带回实验室，将它们的内容物倒入装有新鲜海水的桶中。
   2. 添加曝气以保持生物体存活，直到过滤。
   3. 通过倒入衬有 50-100 μm 浮游生物网的漏斗来过滤桶中的内容物，然后将内容物倒入 100 mL 的新鲜海水容器中。
   4. 使用移液器从这个较小的容器中抽出，将样品的等分试样放入培养皿中进行显微镜检查。重复直到整个样品被处理完毕。
2. 蜥蜴等足类的鉴定和饲养
   1. 由于光阱样品会吸引多种小型无脊椎动物，因此请仔细筛选样品以识别和去除gnathiid等足动物。10-20倍放大倍率是这项任务的最佳选择（图2）。
      注意:在家族水平上识别gnathiid不需要活体标本。然而，很少被光陷阱捕获的成年蛾蜥是形态物种鉴定和繁殖所必需的（关于人工繁殖和饲养蜥蜴的方法，见参考文献^1,3,9）。
   2. 如果需要保持gnathiids存活以进行饲养，请用移液管轻轻将其取出并放入装有新鲜海水的小塑料容器中。

对于菲律宾中部的采样，使用了概述的疏水阀设计（图1）。当设置36个陷阱过夜（在一个地点）时，每个陷阱收集1至1343个gnathiid（275±54）。这些包括喂养和未喂养的幼年阶段（图2; 表 1、2）。这些结果表明了光阱在研究条件下收集gnathiid等足动物的有效性。 图3 显示了疏水阀在水下的位置。

这种收集gnathiid的方法对于各种野外地点和科学问题都是有效且足够灵活的。例如，参考文献29使用光阱来量化珊瑚覆盖和鱼类生物量对gnathiid丰度的影响（图4），参考文献33使用类似的陷阱来量化飓风对遗传单倍型的影响（图5）。虽然已经开发并用于收集gnathiids32的其他技术，但该技术特别有效（表3）。浮游生物网32制成的"帐篷"需要大型平台运输，难以展开，容易撕裂，需要不断修理。此外，他们很少收集喂养的幼年阶段。用活鱼32诱饵的陷阱（这是必要的，因为gnathiids不会以死鱼为食）需要捕获活鱼并安置活鱼。这使得它们在偏远地区的使用更加困难。此外，它们的有效性依赖于嗅觉线索11,12，这受到鱼的大小、陷阱开口的大小和水流的影响。它们往往收集较少的gnathiid，比光陷阱更难检索，并且只收集进食阶段。

图 1:光捕获 PVC 管。 右:顶视图，半透明漏斗用丙烯酸胶粘入管中，可见。 请点击此处查看此图的大图。

图2:捕获后培养皿中的gnathiid等足动物。 注意鱼的透明体液和gnathiid肠道中的棕红色鱼血。 请点击此处查看此图的大图。

图 3:经过修改的光陷阱（前景），其中光线向下。 这种设计可用于平静的海况，以更直接地对疏水阀下方的基质进行采样。背景中显示了出现陷阱。本图经参考文献32许可转载。 请点击此处查看此图的大图。

图 4:显示分布差异的箱线图。 箱线图显示了第一阶段gnathiid丰度分布（A），（B）第一阶段高丰度，（C）总丰度和（D）每鱼生物量提取的血量分布的差异。每个子组的样本数量显示在每个子组均值下的括号中。框显示第一和第三四分位数边缘，而晶须显示第三个四分位数加上四分位数间距的 1.5 倍。对于 （C），铰链是 95% 置信区间的近似值。在（A）、（B）和（C）处看到的差异是显着的;参见附录S1:参考文献29中的表S7。本图经参考文献29许可转载。请点击此处查看此图的大图。

图5:代表2017年飓风前后 Gnathia marleyi 遗传多样性及其空间分布的单倍型网络。 飓风前和飓风后的数据集分别列于第一和第二组。在飓风前和飓风后数据集中发现的单倍型由单倍型编号表示。单倍群 A、B 和 C 由虚线框表示。本图经参考文献33许可转载。 请点击此处查看此图的大图。

表1:2017年7月至9月在菲律宾班塔延珊瑚礁通过屏气潜水过夜部署的36个光阱的gnathiid计数汇总统计数据。"活"列中的数值是指计数时来自光陷阱的gnathiid，"死亡"列是指已死亡的gnathiid，"总计"列是死者和活gnathiid计数的总和。

表 2:2022 年 7 月至 8 月在菲律宾东内格罗斯省班塔延珊瑚礁部署了 3 小时的光阱的 gnathiid 计数汇总统计数据。

表3:比较了加勒比地区不同疏水阀设计（包括光阱）的性能。在多陷阱比较中评估每个样本的中位数计数估计值和每个陷阱设计的95%置信区间。 估计值来自 10,000 次自举迭代绘图，并从每种陷阱类型的 26 个样本计数中替换。本表经参考文献32许可改编。

作者声明不进行任何披露。