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Methodenartikel

Ein integriertes Mikrogerätesystem für Korallenwachstum und -überwachung

2.9K Aufrufe

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DOI:

10.3791/65651

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21. Juli 2023

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In diesem Artikel

Zusammenfassung

Dieses Protokoll beschreibt die Entwicklung eines modularen, steuerbaren Mikrogerätesystems, das für die Langzeitkultivierung und das Monitoring von Meereskorallen eingesetzt werden kann.

Zusammenfassung

Korallen sind grundlegende Organismen in Meeres- und Küstenökosystemen. Mit den Fortschritten in der Korallenschutzforschung in den letzten Jahren ist eine präzise Kontrolle der Korallenkulturumgebung für den Schutz und die Erforschung von Korallen sehr gefragt. Hier haben wir ein halbgeschlossenes Korallenkultur-Mikrogerätesystem als multifunktionale Plattform entwickelt, das eine genaue und programmierbare Temperaturregelung, eine sterile Ausgangsumgebung, eine langzeitstabile Wasserqualität, eine einstellbare Konzentration an gelöstem Sauerstoff und ein maßgeschneidertes Lichtspektrum für Korallen bieten kann. Dank des modularen Aufbaus kann das Korallenkultursystem aufgerüstet oder modifiziert werden, indem wünschenswerte neue Module installiert oder bestehende entfernt werden. Derzeit können die Probenkorallen unter geeigneten Bedingungen und bei richtiger Systemwartung mindestens 30 Tage in einem gesunden Zustand überleben. Darüber hinaus kann dieses Korallenkultursystem aufgrund der kontrollierbaren und sterilen Ausgangsumgebung die Erforschung der symbiotischen Beziehung zwischen Korallen und assoziierten Mikroorganismen unterstützen. Daher kann dieses Mikrogerätesystem eingesetzt werden, um Meereskorallen relativ quantitativ zu überwachen und zu untersuchen.

Einleitung

Die Verschlechterung der Ökosysteme der Korallenriffe hat sich in den letzten 70 Jahren weltweit vollzogen. Betrachtet man alle wichtigen Korallengebiete in Mittelamerika1, Südostasien 2,3,4,5,6, Australien 7,8 und Ostafrika9, so hat sich die globale Abdeckung von Korallenriffen seit den 1950er Jahren halbiert10. Dieser massenhafte Verlust von Korallenriffe....

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Protokoll

Bei den für die vorliegende Studie verwendeten Korallen handelte es sich um Seriatopora caliendrum, die in unserem Labor gezüchtet werden. Alle Korallen wurden freundlicherweise vom Institut für Ozeanologie des Südchinesischen Meeres der Universität der Chinesischen Akademie der Wissenschaften zur Verfügung gestellt.

1. Inspektion und Inbetriebnahme

HINWEIS: Jedes Modul muss vor dem Zusammenbau des Systems einzeln auf Dichtheit und Funktion geprüft werden. Deionisiertes Wasser sollte verwendet werden, um die Dichtheit des Moduls zu testen. Kommerzielle Details zu allen Modulkomponenten fin....

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Ergebnisse

Genauigkeit der Temperaturregelung
Die Systemtemperatur ist in der Regel auf 23-28 °C eingestellt, abhängig von der Korallenart. Als einer der wichtigsten Faktoren können Temperaturschwankungen jedoch das Überleben der Korallen stark beeinflussen. Daher ist die Genauigkeit der Temperaturregelung ein entscheidender Faktor für das Korallenkultursystem. Mit einem Temperatursensor und einem unabhängigen Datensammler mit einem Temperaturbereich von 9 °C bis 32 °C kann die Genauigkeit der Temperaturregelung.......

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Diskussion

Dieses Korallenkultursystem wurde entwickelt, um eine relativ natürliche oder maßgeschneiderte Mikroumgebung zu simulieren und bereitzustellen, in die Korallen verpflanzt werden und überleben können. In der Zwischenzeit muss dieses System als selbst entwickeltes Gerät zuverlässig, benutzerfreundlich und sicher sein. In Bezug auf die Temperaturregelung sollte beispielsweise die Meerwassertemperatur entsprechend den täglichen Umgebungsbedingungen angemessen geregelt werden. Das System wurde getestet, indem die Korallen 1 M.......

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Offenlegungen

Die Autoren erklären keine konkurrierenden finanziellen Interessen.

Danksagungen

Diese Studie wurde von den State Key Development Programs for Basic Research of China (2021YFC3100502) unterstützt.

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
12V DC NetzteilDelixi Electric Co., Ltd.CDKU-S150W12V12.5A
3% Wasserstoffperoxid-LösungShandong ANNJET High Tech Disinfection Technology Co., LtdNULLNULL
75% EthanollösungShandong ANNJET High tech Disinfection Technology Co., LtdNULLNULL
LuftpumpeChongyoujia Supply Chain Management Co., Ltd.NHY-001NULL
LuftsterilisationsfilterBeijing Capsid Filter Equipment Co., LtdS593CSFTR-0.2H83SH83SN8-ANULL
KameraSONYΑ 7r4-ILCE-76M4ANULL
Korallen-ErnährungslösungRed Sea Aquatics Co., Ltd.22101Korallennahrung
Coral pro Salz (Meersalz)Red Sea Aquatics Co., Ltd.R11231NULL
Zyklus-TimerLeqing Shangjin Instrument Equipment Co., Ltd.CN102A220V Version
Doppelt geschlossener SchnellkupplungJOSOT Co., LtdNL4-2103TNULL
Durchfluss-UV-LampeZhongshan Xinsheng Electronic Technology Co., Ltd.211NULL
Vierkanal-TransformatorDongguan Shanggushidai Electronic Technology Co., LtdLM2596NULL
MakroobjektivSONYFE 90mm F2.8 Makro G OSSNULL
Mikrobiom-QuelllösungGuangzhou BIOZYM Microbial Technology Co., Ltd.303NULL
Mini-FotostudioShaoxing Shangyu Photography Equipment FactoryCM-45NULL
PID TemperaturreglerGuangdong Dongqi  Verifizierter Lieferant - Electric Co., Ltd.TE9-SC18WSSR-Version
Pumpe (für Wasser)Zhongxiang Pump Co., Ltd.ZX43DSeaswater Version
ReinwassermaschineKemflo ( Nanjing) Umwelttechnik Co., Ltdkemflo A600NULL
HalbleiterrelaisDelixi Electric Co., Ltd.DD25ANULL
Oberflächenaktive MittelGuangzhou Liby Group Co., Ltd.Libai WaschmittelNULL
Dreikanal-TimerLeqing Changhong Intelligent Technology Co., Ltd.CHE325-3220V Version
Wasser-SterilisationsfilterBeijing Capsid Filter Equipment Co., LtdS593CSFTR-0.2H83SH83SN8-LNULL

Referenzen

  1. Gardner, T. A., Côté, I. M., Gill, J. A., Grant, A., Watkinson, A. R. Long-term region-wide declines in Caribbean corals. Science. 301 (5635), 958-960 (2003).
  2. Kennedy, E. V., et al. ....

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Nachdrucke und Genehmigungen

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