Eine nichtinvasive Methode zur<em&gt; In situ</em&gt; Bestimmung des Gegen Erfolg im Frauen amerikanischen Hummer (<em&gt; Homarus americanus</em&gt;)

Zusammenfassung

Fischerei-induzierten Veränderungen zu nutzen Krustentier Fischerei, wie das amerikanische Hummer-Fischerei, könnte möglicherweise ihre Reproduktionsdynamik beeinflussen, was zu einer Verringerung der Paarungserfolg. Ziel der Studie war es, eine nichtinvasive Methode zur Ermittlung der Paarungserfolg der weiblichen Hummer, die physiologisch oder funktional ausgereift sein kann, zu entwickeln.

Zusammenfassung

Obwohl er einer der produktivsten Fischerei im Nordwestatlantik, bleibt noch viel Unbekanntes über den natürlichen Fortpflanzungsdynamik der amerikanischen Hummer. Neuere Arbeiten genutzt Krustentier-Populationen (Krabben und Hummer) legt nahe, dass es Umstände gibt, wo reife Frauen sind nicht in der Lage, ihre volle Reproduktionspotenzial durch Spermien Begrenzung erreichen. Um diese Möglichkeit in verschiedenen Regionen der amerikanischen Hummer Fischerei zu untersuchen, wurde ein zuverlässiges und nichtinvasive Verfahren zum Abtasten einer großen Anzahl von weiblichen Hummer auf See entwickelt. Dieses Verfahren beinhaltet das Einführen einer stumpfen Kanüle in Samen Aufnahme der Frau, um die Anwesenheit oder Abwesenheit eines Steckers Spermien zu bestimmen und eine Probe, die auf das Vorhandensein von Spermien untersucht werden können, zu widerrufen. Eine Reihe von Kontroll-Studien wurden an der Anlegestelle und im Labor durchgeführt, um die Zuverlässigkeit dieser Technik testen. Diese Anstrengungen verbundenen Stichproben 294 weibliche Hummer, um zu bestätigen, dass die Anwesenheit ofa Spermien Stecker war ein verlässlicher Indikator für die Spermien innerhalb der Aufnahme und damit der Paarung. Dieses Papier beschreibt die Methodik und die aus einer Teilmenge der gesamten Stichprobe Frauen erzielten Ergebnisse. Von den 230 weiblichen Hummer aus George Bank und Cape Ann, MA abgetastet (Größenbereich von 71 bis 145 mm = Panzerlänge), waren 90,3% positiv für Spermien. Mögliche Erklärungen für das Fehlen von Spermien in einigen Weibchen sind: Unreife (mangelnde physiologische Reife), Ausfall der Spermien nach dem Stecker verwendet, um ein Gelege zu befruchten, und der Mangel an passenden Aktivität. Die Umfragen zeigen, dass diese Technik für die Untersuchung der Paarungserfolg der weiblichen Hummer ist ein zuverlässiger Proxy, der auf dem Gebiet verwendet werden, um Fortpflanzungsaktivität in natürlichen Populationen dokumentiert werden kann.

Einleitung

Amerikanische Hummer (Homarus americanus) ist einer der produktivsten Fischerei im Nordatlantik (~ 56.000 mt im Jahr 2011 über 390 Millionen US-Dollar) ^ein. Allerdings gibt es einen allgemeinen Mangel an Verständnis über die Fortpflanzungsdynamik dieser Art in Wildpopulationen. Generieren genauere Schätzungen der Reproduktionsleistung, einschließlich der Anzahl und Größen von Einzelpersonen aktiv in der Reproduktion beteiligt, könnte die Bestandsabschätzung zu verbessern. Langusten ^{2, 3} blaue Krabben, Königskrabben ^4, Steinkrabben ^5, Krabben und Schnee: Zum Beispiel haben Frauen, die von der Erreichung ihrer vollen Reproduktionspotenzial durch Spermien Begrenzung verhindert werden als ein Problem für einige kommerziell genutzten marinen Krebstieren einschließlich identifiziert ^6. Das übergeordnete Ziel ist es, festzustellen, ob Spermien Einschränkung könnte ein Faktor in bestimmten Regionen der amerikanische Hummer-Fischerei als gut.

nt "> Die ersten Anzeichen einer möglichen Einschränkung Spermien Problem in Hummer wurden beobachtet, während der Durchführung einer unabhängigen Tagging-Studie mit ovigerous weibliche Hummer (mit sichtbar intakt, vor kurzem extrudiert Eier). Eroberung Berichte von Fischer darauf hin, dass etwa 15% dieser Tiere hatte fallen lassen ihre Eigelege nach nur 1-2 Monate. Die Arbeitshypothese war, dass einige Hummer trugen Eier, die nicht befruchtet worden war, und als Ergebnis, "fiel" ^7. Vorläufige Daten aus einer Folgestudie haben die Tatsache bestätigt, dass Hummer wird extrudieren, Eier, auch wenn sie nicht erfolgreich gepaart und diese unbefruchteten Eiern werden nur für ~ 1 Monat ⁸ durchgeführt. daher, angesichts der Beobachtung der Durchführung unbefruchteten Eiern Weibchen in natürlichen Populationen haben wir versucht, das Ausmaß, in dem Sperma Einschränkung vielleicht beitragen bestimmen eine submaximale Niveau der Wiedergabe durch geschlechtsreif Hummer. Um dieses Ziel zu erreichen, wurde eine Technik entwickelt, um die spermato erkennenphore während der Paarung vom Männchen hinterlegt.

Dieses Papier-und Video beschreiben eine zur Ermittlung der Paarungserfolg der weiblichen Hummer entwickelt nicht-invasive, einfache Methode. Die Technik kann schnell und zuverlässig auf dem Meer, an Bord entweder Forschung oder kommerzielle Fischereifahrzeugen genutzt werden. Die Einzelheiten dieses Abtastverfahren sowie einige repräsentative Ergebnisse werden dargestellt, um die Anwendung der Technik veranschaulichen.

Protokoll

Teil A: Feldprobenahmetechnik

1. Weiblich Messungen

1. Für jede weibliche Hummer, messen die Panzerlänge (CL) und der Breite des zweiten Bauchsegment auf die nächsten 1,0 mm mit einem Paar von Bremssätteln.
   HINWEIS: Der zweite Bauch Segment gemessen, da die Breite der Bauch (wo Weibchen tragen ihre Eier) ist ein Indikator für die Geschlechtsreife. Darüber hinaus könnte es vorteilhaft sein, um die Häutung Stadium festzustellen, um später diese Daten mit der reproduktiven Phase übereinstimmen (siehe Schritt 1.2).
2. Clip einen kleinen distalen Teil von einem der Bauch pleopods (ein Standard-Protokoll in methodischen Hummer) und speichern Sie die Pleopoden in sauberem Meerwasser für die spätere Ansicht mit einem Binokular ^9.
   HINWEIS: Dieser Schritt könnte auch zeigen das Vorhandensein von Zement Drüsen an den Pleopoden, die ein Indiz, dass Frauen bereiten, um ihre Eier ¹⁰ extrudieren sind.

2. Needle Insertion

1. Legen Sie die Spritzennadel (18 G, siehe Tabelle 1) ~ 1 cm in die Samenbehälter, gewinkelt in Richtung der Schwanz bei ~ 45 ° (Abbildung 1).
   HINWEIS: In Hummer mit intakten Spermien Stecker, kann die Nadel einen Widerstand beim Einsetzen zu erfüllen, wie sie durch die Spermien Stecker vor dem Erreichen der höchsten Konzentration von Spermien an der Unterseite der Samenbehälter (1) geschoben.
   HINWEIS: Die Anwesenheit der Stecker, in sich selbst, ist ein zuverlässiger Indikator dafür, dass Hummer haben gepaart. Bei einigen Tieren kann es zu wenig Widerstand, möglicherweise, weil kein Spermatophore vorhanden ist, ist die Spermatophore klein, hat es nicht in einen Stecker noch gehärtet, oder es kann bereits verwendet wurden, um eine oder mehrere Gelege zu befruchten.

Fig. 1 ist. Nadeleinführung und Blick Hummer Samenbehälter. Einsetzen der stumpfen Nadel in den Samenbehälter des Hummers, um eine Spermaprobe zu extrahieren. Der Winkel und die Tiefe der Nadel beide kritisch, um konsistente Proben. Rechts: Blick in eine Samenbehälter, die seziert hat und vertikal teilen. Die Spermien Stecker belegt den oberen oder äußeren Abschnitt des Behälters, während die Spermien am Boden (tiefste Stelle) des Behälters befindet. Es ist wichtig zu beachten, dass die Abtastung unterhalb dieser Tiefe kann das Gefäß platzen und führen zu einer Blut kontaminierte Probe. Klicken Sie hier für eine größere Ansicht .

3. Eindringen in die Sperma-Stecker

1. Nach der ersten Insertion, steiler der Winkel der Nadel fast senkrecht (senkrecht zur Körperachse) und sehr langsam beginnen, es zu arbeitennach unten in den Behälter.
2. Halten der Nadel in einem Winkel geneigt, so daß die Spitze leicht in Richtung des Schwanzes hingewiesen. In diesem Fall wird die Nadelspitze Komprimieren der Oberseite des Steckers, bis sie schließlich in die Matrix eindringt.
3. Fahren Sie langsam schieben die Nadel nach unten, bis ein Widerstand noch einmal gefühlt - das ist der Boden des Behälters und wo die Probe entnommen wird.

4. Sperma-Entfernung

1. Entfernen einer Probe (oft feste Verschlussmaterial, flüssiges Sperma und andere Flüssigkeit) aus dem Boden des Behälters und die Hinterlegung der Probe in ein beschriftetes 2,0 ml Kunststoffrohr.
2. Spülen Sie den Behälter mit ~ 0,1-0,5 ml kaltem Meerwasser.
3. Im gleichen Röhrchen zu entfernen ungefähr 0,3 ml Flüssigkeit und Ort.
4. Shop Spermaproben auf Eis, bis sie im Labor untersucht werden.
   Teil B: Untersuchung von Spermaproben im Labor
   HINWEIS: Die Proben aus den Samen Aufnahmen der einzelnen l entfernt obsters zu prüfen, um festzustellen, ob Spermien vorhanden oder nicht vorhanden waren werden.
5. Entfernen ~ 50 ul von Flüssigkeit aus jedem Kunststoffrohr, auf ein Glasobjektträger mit einem Deckglas und Blick auf 100X mit einer Verbindung Mikroskop.
6. Note Proben als: Sperma knapp, zahlreiche, oder nicht vorhanden (diese Studie nicht quantifizieren tatsächlichen Spermienzahlen, Abbildung 2).

2. Lobster Spermaprobe Bilder. Bilder von Hummer Spermaproben aus Samen Aufnahme einer Frau getroffen, wie mit einer Verbindung Mikroskop bei 40-facher Vergrößerung betrachtet. Bild links zeigt ein Beispiel, die zahlreiche Samen enthalten, während die andere (rechts) zeigt eine spärlich Probe (Maßstab = 10 um).. Jpg "target =" _blank "> Klicken Sie hier für eine größere Ansicht.

Ergebnisse

Die hier angegebenen Daten wurden für eine Teilmenge der weiblichen Hummer, die von beiden Near-und Offshore-Standorten entstanden. Die Nearshore-Gruppe bestand aus 44 Hummer, die in den Küstengewässern in der Nähe von Cape Ann, Massachusetts gefangen genommen und in Kühlboxen ins Labor zur Untersuchung transportiert wurden. Insgesamt 186 Offshore-Hummer wurden auf George Bank gefangen genommen und in einem kommerziellen Betrieb Anlage in New Hampshire abgetastet.

Spermaproben wurden v...

Diskussion

Dieses Video-und Papier Umriss und zeigen ein Verfahren zur Feststellung, ob weibliche Hummer erfolgreich gepaart. Dieser Ansatz ist einfach genug, daß sie für große Probennahme von Hummern auf See durch eine Vielzahl von Benutzern verwendet werden. Die Methode basiert auf dem Nachweis der Anwesenheit einer Spermatophore in der Samenbehälter, die von männlichen zu weiblichen Hummer während der Paarung übergeben wird, basiert. Diese Spermatophoren teilweise in einer Samen Stecker härten, kurz nachdem sie in den Behälter ...

Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien

Name	Unternehmen	Katalognummer	Kommentare
Messschieber	Mitutoyo Digimatic	500-196-20	http://www.globalindustrial.com
3 ml Luer-Lok	Spritze Beckton-Dickinson	309585	www.bd.com
Monoject Aluminium Nabe stumpfe Nadeln, 18 G x 1	Webster Veterinary 8881202348		www.mywebstervet.com
2,0 ml Aufbewahrungsröhrchen aus Kunststoff	Eppendorf	wu-06333-72	http://www.coleparmer.com
Styroporkühler mit Eis
Verbundlichtmikroskop	Olympus	BH System	http://www.olympusamerica.com
Glasseiten mit Deckglas			75 mm x 25 mm, ~1 mm Dicke
Pipettierer mit Einwegspitzen