Artículo de método

Un enfoque simple para manipular el oxígeno disuelto para las observaciones de comportamiento animal

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DOI:

10.3791/54430

28 de junio de 2016

En este artículo

Resumen

En este artículo se describe un protocolo simple y reproducible para manipular las condiciones de oxígeno disuelto en un entorno de laboratorio para estudios de comportamiento animal. Este protocolo se puede utilizar tanto en entornos de enseñanza y la investigación de laboratorio para evaluar la respuesta del organismo de macroinvertebrados, peces, anfibios o de cambios en la concentración de oxígeno disuelto.

Resumen

La capacidad de manipular el oxígeno disuelto (DO) en un entorno de laboratorio tiene una aplicación importante para investigar una serie de cuestiones ecológicas y de comportamiento del organismo. El protocolo descrito aquí proporciona un método simple, reproducible, y controlado para manipular DO para estudiar la respuesta de comportamiento en los organismos acuáticos resultantes de la hipoxia y condiciones anóxicas. Durante la realización de la desgasificación del agua con nitrógeno se utiliza comúnmente en entornos de laboratorio, ningún método explícito para su aplicación ecológica (acuático) existe en la literatura, y este protocolo es el primero en describir un protocolo para desgasificar el agua para observar la respuesta del organismo. Esta técnica y el protocolo fueron desarrollados para la aplicación directa de los macroinvertebrados acuáticos; Sin embargo, pequeños peces, anfibios y otros vertebrados acuáticos podrían ser fácilmente sustituidos. Se permite la fácil manipulación de los niveles de OD que van desde 2 mg / L a 11 mg / L con la estabilidad para un máximo de un período de observación de los animales-5 min.Más allá de un periodo de observación de 5 minutos la temperatura del agua comenzó a subir, ya los 10 minutos se convirtieron en los niveles de OD demasiado inestable para mantener. El protocolo es escalable para el organismo estudio, reproducible y fiable, lo que permite una rápida implementación en laboratorios de enseñanza de introducción y aplicaciones de investigación de alto nivel. Los resultados esperados de esta técnica deberán establecer una relación disuelto cambios de oxígeno a las respuestas de comportamiento de los organismos.

Introducción

El oxígeno disuelto (DO) es un parámetro fisicoquímico clave importante en la mediación de un número de procesos biológicos y ecológicos dentro de los ecosistemas acuáticos. Las exposiciones a la hipoxia aguda y crónica subletal reducir las tasas de crecimiento en ciertos insectos acuáticos y reducen la supervivencia de los insectos expuestos 1. Este protocolo fue desarrollado para proporcionar un método controlado para manipular los niveles de OD en el agua corriente para observar los efectos sobre el comportamiento animal. Dado que la supervivencia de todos los organismos acuáticos aeróbicos 'depende de la concentración de oxígeno para vivir y reprod....

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Protocolo

Nota: Este experimento no hizo uso de los vertebrados y por lo tanto no requieren la aprobación por el Instituto de Juniata College para el Cuidado de Animales y el empleo. Sin embargo, para las personas adaptación de este método para su uso con vertebrados, la aprobación del IACUC debe ser buscada.

Recogida de muestras 1. Campo

  1. Determinar y evaluar los posibles sitios de campo para la capacidad de recopilar, almacenar y stoneflies de transporte rápido para minimizar el tiempo en tránsito con un tiempo máximo recomendado en el tránsito de 1 hr.
  2. Tomar muestras de lanzamiento neta en el lugar de campo seleccionado siguiendo lo....

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Resultados

Seis ensayos de la configuración descrita fueron realizadas por 24 estudiantes de primer año de licenciatura en un entorno de laboratorio de enseñanza para cuantificar el número de flexiones stoneflies realizan en respuesta a diferentes concentraciones de oxígeno en el agua. El número medio de flexiones realizado dentro de un nivel de OD y dentro de cada ensayo se agruparon para trazar flexiones contra el nivel de OD en la Figura 2. Se realizó un ANOVA inicialmente.......

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Discusión

Los pasos críticos
Este procedimiento proporciona una manera sencilla y eficaz para manipular DO en un entorno de laboratorio para llevar a cabo estudios de comportamiento en los organismos acuáticos. Encontramos que hayan varios pasos / los elementos vitales para tener en cuenta al realizar este experimento que relaciona directamente con los resultados. Dentro de un ensayo, es crítico para mantener la presión de la cámara para evitar cambios en la presión parcial de los gases por encima del agua, y posterior DO .......

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Divulgaciones

Los autores declaran que no tienen intereses financieros contrapuestos.

Agradecimientos

Los autores primero quieren agradecer a todos los estudiantes del primer año del laboratorio del Módulo de Biología 121- Ecología en Juniata College por su ayuda en la generación de datos utilizados en este estudio. También nos gustaría agradecer al Dr. Randy Bennett, Chris Walls, Sherry Isenberg y Taylor Cox por su ayuda en la adquisición de los materiales necesarios para desarrollar esta metodología. Además, nos gustaría agradecer al Dr. Norris Muth y al Dr. John Unger por sus consejos sobre el desarrollo metodológico y a la Dra. Jill Keeney y al departamento de Biología por su apoyo a este esfuerzo. También nos gustaría agradecer a los revisores anónimos que han ay....

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
Matraz filtrante 2 LPyrex5340
Tapón de goma tamaño 6Sigma-AldrichZ164534
Nalgene 180 Tubo de plástico transparenteThermo Scienfitic8001-1216
Bomba de aire Whisper 60Tetra
Standard flexible Tubo de línea de airePenn PlaxST25
0,25 pulgadas Tubo de cobreLowes Home Improvement23050
Lengüeta de manguera machoGrainger5LWH1
Conector hembraGrainger20YZ22
Medidor de oxígeno disuelto de alta resistenciaExtech407510
Gas nitrógenoMatheson TRIGAS
Radnor AF150-580 ReguladorAirgasRAD64003036

Referencias

  1. Hoback, W., Stanley, D. Insects in hypoxia. J. Insect Physiol. 47 (6), 533-542 (2001).
  2. Craig, J., Crowder, L. Hypoxia-induced habitat shifts and energetic consequences in Atlantic croaker and brown shrimp on the Gulf of Mexico shelf. Mar Ecol-Prog Ser. <....

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