Kontinuierliche nicht-invasive Messung der Krebse Herz- und Verhaltens-Aktivitäten

Diese Methode kann helfen, Schlüsselfragen im ökologischen und ökotoxischen Bereich zu beantworten, die die Beziehung zwischen herz- und bewegungstechnischen Aktivitäten auf den verschiedenen akuten und anhaltenden Stressbedingungen beinhalten. Die Hauptvorteile dieser Technik sind, dass Krebse keine komplexen Vormanipulationen oder langwierige Anpassung erfordern und in der Lage sind, Sensoren für ein paar Monate zwischen den Methoden zu lagern. Die Auswirkungen dieser Technik erstrecken sich auf ätiologische, physiologische, ökotoxikologische und industrielle Anwendungen, da Krebse, die nichtinvasives Biomonitoring unterstützen, in Laboratorien und Wasseraufbereitungs- und Versorgungseinrichtungen eingesetzt werden können.

Obwohl diese Methode Einblick in Krebse Herz, Physiologie, und Verhalten und Wasserqualitätskontrolle bieten kann, kann es potenziell auf andere große Süßwasser- und Meereskrebse angewendet werden. Die visuelle Demonstration dieser Methode ist entscheidend für das Verständnis des Zusammenhangs zwischen nichtinvasivem Sensor mit Nahinfrarotlicht zur Auswertung in Krebsherz- und Bewegungserkennungsmodulen auf der Grundlage der Bildverarbeitung. Einige Tage vor Beginn des Verfahrens wählen Sie erwachsene Exemplare mit einer Panzergröße von mindestens 30 Millimetern aus.

Und untersuchen Sie jedes Exemplar auf das Fehlen von Krankheiten und ob sie beide Cheli heben, wenn sie berührt werden. Dann lassen Sie die gesunden Krebse in einem Tank mit abgesetztem Leitungswasser bis zum Tag des Eingriffs zu akklimatisieren. Sobald die Sensoren vorbereitet sind, öffnen Sie die Sensorsoftware am Computer und geben Sie die Anzahl der Krebse ein, die an den Sensoren befestigt und auf dem Bildschirm angezeigt werden sollen.

Legen Sie die Anzahl der zu visualisierenden Krebse fest. Und verwenden Sie ein Papiertuch, um den Rückenkarat des ersten Tieres zu trocknen. Wickeln Sie die Cheli und den Bauch der Krebse in das Papiertuch, um Schäden zu vermeiden und zusätzliche Belastungen für das Tier zu vermeiden.

Und befestigen Sie den Zensor an dem Rückenkarapace in einer Position, die eine maximale Herzsignalamplitude erleichtert. Halten Sie die Krebse mit dem Sensor in der einen Hand, verwenden Sie die andere Hand, um einen Tropfen frisch gemischten Epoxidkleber auf jedem der vier Hilfsdrähte auf dem Sensor zu fügen. Dann lassen Sie den Kleber trocknen, ohne den Sensor für mindestens fünf Minuten zu bewegen.

Wenn der Kleber nicht mehr klebrig ist, legen Sie die ungewickelten Krebse und sensorin noch ein paar Minuten in eine Box ohne Wasser, bis der Kleber vollständig trocken ist. Bevor Sie die Krebse zurück in den Tank bewegen, tauchen Sie den Cephalothorax für einige Sekunden in das Beckenwasser ein, um die Luft, die sich in den Kiemen angesammelt hat, abzuleiten. Und lassen Sie die Krebse im haltenden Wassertank für etwa eine Stunde, um überschüssige Chemikalien zu entfernen.

Geben Sie die Krebse dann für ein bis zwei Wochen Akklimatisierung und unter geeigneten experimentellen Bedingungen in die experimentellen Wassertanks, abhängig von den beobachteten physiologischen Indizes. Sobald die Krebse in den Versuchstanks platziert werden, starten Sie die Software. Die Videokamera schaltet sich automatisch ein.

Wählen Sie dann die Bewegungserkennungsoption aus und suchen Sie jeden Tank auf dem Bildschirm, um das Verhalten zu verfolgen und das Verhalten der Krebse mit den Kardialaktivitätsaufzeichnungen zu verknüpfen. Die aufgezeichneten Krebse Herz- und Verhaltensaktivitäten können in einer TXT-Formatdatei gespeichert werden. Es ist von entscheidender Bedeutung, die Fortbewegung der Krebse in die Analyse einzubeziehen, da diese Aktivität Veränderungen der Herzfrequenz verursachen kann.

In diesem Experiment wurde beispielsweise zehn Sekunden nach Beginn des Experiments ein Lebensmittelgeruch über eine peristaltische Pumpe in den Tank geliefert. Nach 14 Sekunden erkannten die Krebse den Reiz und seine Herzfrequenz verringerte sich aufgrund der sogenannten Orientierungsreaktion leicht. Nach 20 Sekunden erhöhte sich die Herzfrequenz, was zu einer Abnahme der Herzintervalle führte.

Nach 26 Sekunden bewegten sich die Krebse auf die Reizquelle zu und sowohl die physiologische Erregung durch den Nahrungsgeruch als auch die Fortbewegungseinleitung führten zu einer erheblichen Herzfrequenzsteigerung. Bei 37 Sekunden gab es Hinweise auf eine abrupte Krebsbewegung, die wesentlich zum Herzfrequenzwachstum während der Reaktionen auf den Stimulus beigetragen haben könnte. Tatsächlich zeigt ein gestörter Krebs in der Regel eine Erhöhung der Herzfrequenz, die oft mit gelegentlicher Fortbewegung verbunden ist.

Aber auch regungslose Krebse können eine hohe Herzfrequenz zeigen, die auch auf einen ausgeprägten Stress hindeutet. Die Herzfrequenz eines ungestörten Krebses ist durch eine monotone Amplitude der Herzschlagkurve und durch annähernd gleiche Herzintervalle zwischen jedem Herzgipfel gekennzeichnet. Beim Versuch dieses Verfahrens ist es wichtig, sich daran zu erinnern, dass eine schnelle und gründliche Sensorbefestigung weniger Stress für die Versuchstiere verursacht, was den Erwerb präziser physiologischer Eigenschaften ermöglicht.

Zu den fortschrittlicheren Überwachungsmethoden gehört die Verwendung einer vollständig berührungslosen Krebsüberwachung, die es ermöglicht, die Herzschlagfrequenz nur mit der Kombination eines Nahinfrarotsensors und einer empfindlichen Kamera zu bestimmen. Nach seiner Entwicklung ebnete dieser Ansatz den Weg für Forscher in den Bereichen Verhalten, Physiologie, Fortpflanzung und Androgyne von unbeschränkten Krebsen und anderen großen wirbellosen Wassertieren, um die ökologischen und anthropogenen Auswirkungen auf bioindicatorische Organismen zu erforschen. Für das nichtinvasive Biomonitoring, hat eine sehr praktische Anwendung in der lokalen Vielfalt in der Tschechischen Republik als Echtzeit-Wasserqualität Frühüberwachung System.

Während die Stabilität des Wasserzustandes kontinuierlich auf die Dynamik der Ökophysiologischen Eigenschaften von Krebsen bewertet wird.