El presente protocolo ilustra el uso de componentes disponibles comercialmente para generar un gradiente térmico estable y lineal. Dicho gradiente se puede utilizar para determinar el límite térmico superior de organismos planctónicos, particularmente larvas de invertebrados.
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Artículo de método
Determinación de los límites térmicos para el zooplancton utilizando un bloque de calor
En este artículo
Resumen
Resumen
Los límites térmicos y la amplitud se han utilizado ampliamente para predecir la distribución de las especies. A medida que la temperatura global continúa aumentando, comprender cómo cambia el límite térmico con la aclimatación y cómo varía entre las etapas de la vida y las poblaciones es vital para determinar la vulnerabilidad de las especies al calentamiento futuro. La mayoría de los organismos marinos tienen ciclos de vida complejos que incluyen etapas planctónicas tempranas. Si bien cuantificar el límite térmico de estas pequeñas etapas tempranas del desarrollo (decenas a cientos de micras) ayuda a identificar los cuellos de botella del desarrollo, este proceso puede ser un desafío debido al pequeño tamaño de los organismos objetivo, el gran requisito de espacio de banco y el alto costo de fabricación inicial. Aquí, se presenta una configuración que está orientada a volúmenes pequeños (ml a decenas de ml). Esta configuración combina componentes disponibles comercialmente para generar un gradiente térmico estable y lineal. También se presentan las especificaciones de producción de la configuración, así como los procedimientos para introducir y enumerar individuos vivos versus muertos y calcular la temperatura letal.
Introducción
La tolerancia térmica es clave para la supervivencia y función de los organismos 1,2. A medida que el planeta continúa calentándose debido a las emisiones antropogénicas de carbono, se está prestando cada vez más atención a la determinación y aplicación de límites térmicos3. Se han utilizado varios criterios de valoración, como la mortalidad, la falta de desarrollo y la pérdida de movilidad, para determinar los límites térmicos superior e inferior4. Estos límites térmicos a menudo se consideran un proxy para el nicho térmico de un organismo. Esta información se u....
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Protocolo
1. Fabricación del bloque térmico
- Conecte el calentador de tiras de 120 V y 100 W al reóstato (consulte la Tabla de materiales).
- Prepare el bloque de aluminio de 20,3 cm x 15,2 cm x 5 cm (8 pulgadas x 5 pulgadas x 2 pulgadas) perforando 60 agujeros en una cuadrícula de 6 x 10 (consulte la Tabla de materiales). Asegúrese de que los orificios estén espaciados 2 cm de centro a centro en ambas direcciones. Cada uno debe tener 1,1 cm de diámetro y 4,2 cm de profundidad (Figura 1).
NOTA: Realice la perforación en una fresadora o prensa de perforación con brocas de acero d....
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Resultados
El objetivo de este protocolo es determinar el límite térmico superior del zooplancton. Para ello, se necesita un gradiente térmico estable y lineal. La configuración propuesta fue capaz de generar un gradiente térmico que oscilaba entre 14 °C y 40 °C ajustando la temperatura del baño de agua a 8 °C y la del calentador a 39 °C (Figura 2A). El gradiente de temperatura se puede reducir y cambiar cambiando los valores del punto final. También se generó un gradiente térmico con un rango más estr.......
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Discusión
Este protocolo proporciona un enfoque accesible y personalizable para determinar los límites térmicos de pequeños organismos de plancton a través de la exposición térmica aguda. El diseño de 10 orificios y los puntos finales de temperatura flexibles, controlados por el baño de agua en el extremo inferior y el calentador en el extremo superior, permiten determinar LT50 con precisión. Usando este enfoque, se podría detectar una diferencia en el límite térmico que es <1 ° C (Figura 3.......
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Divulgaciones
Los autores no tienen ningún conflicto de intereses que declarar.
Agradecimientos
Este trabajo es apoyado por el Fondo de Investigación de la Facultad del Swarthmore College [KC] y la beca de investigación de verano Robert Reynolds y Lucinda Lewis '70 para BJ.
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Materiales
| Nombre | Empresa | Número de catálogo | Comentarios |
|---|---|---|---|
| 0,45 y micro; m filtro de membrana | VWR | 74300-042 | |
| ½ ” Lámina acrílica | McMaster-Carr | 8560K266 | Se utiliza para construir una caja estriada con suficiente aislamiento. |
| Jeringa de 1 mL | VWR | 76290-420 | |
| 2 canales 7 tipos de termopar Datalogger | Omega Engineering | HH506A | Se puede reemplazar con cualquier termómetro que quepa dentro de un tubo de microcentrífuga |
| Pipeta automática | Ranin | ||
| Calentador de tiras de montaje en perno y abrazadera con funda de acero inoxidable 430, 120 V CA, 1-1/2" de ancho, 100 W | McMaster-Carr | 3619K32 | |
| Mezcla de bioensayo de mar cristalino | Pentair | CM2B | Úselo para hacer agua de mar artificial |
| Denraster excentricus | M-Rep | Dólares de arena de California | |
| Microscopio de disección | Nikon | SMZ645 | |
| DIYhz Bloque de enfriamiento de agua de aluminio, enfriador de agua líquida Sistema de disipador de calor para PC, CPU de computadora, gráficos, disipador de calor del radiador, cabezal endotérmico plateado (40 mm x 120 mm x 12 mm) | Amazon | se conecta al baño de agua y se usa para enfriar un extremo del bloque. | |
| Lámina de aluminio fundido MIC6 fácil de mecanizar de 2" de espesor 8" x 8" | McMaster-Carr | 86825K953 | Mecanizado a 2" x 6" x 8" con 60 orificios igualmente espaciados (11 mm de diámetro, 42 mm de profundidad) con dos orificios adicionales perforados en un lado para sondas de termostato. |
| tubería de espuma de polietileno flexible | McMaster-Carr | 4530K121 | Cubre la tubería de plástico entre el enfriador y el bloque para reducir la pérdida de calor. Se puede omitir si el rango de temperatura está cerca de la temperatura ambiente |
| EVERSECU 72w 110-240v Enfriador de agua de acuario Calentador / enfriador Controlador de temperatura para tanque de camarones de peces Tanque de arrecife de coral marino por debajo de 20 L / 30 L Enfriador de acuario | Amazon | Se puede utilizar en lugar del baño de agua de grado de laboratorio | |
| Ejemplo con larvas de arena dólar | |||
| GENNEL 100 g Pasta de grasa de compuesto conductor térmico de silicona plateada para GPU CPU IC Oven LED Cooling Amazon | Mejora la conductancia térmica entre el bloque y los elementos de calefacción y enfriamiento. | ||
| Controlador de temperatura Inkbird WiFi Reptile Thermostat con 2 sondas y 2 salidas, IPT-2CH Reptiles Heat Mat Thermostat (máx. 250 W por salida) | Amazon | monitorea los extremos calientes y fríos. Mantiene el extremo caliente en el rango | |
| Circuladores frigoríficos refrigerados por aire Lauda Ecoline Silver | VWR | 89202-386 | Se puede sustituir por un enfriador de acuario |
| Tubos de microcentrífuga | VWR | 76019-014 | Si se utilizan animales más grandes, los viales de escanilación (VWR 66022-004) son una buena alternativa |
| Filtro de malla Nitex | Hecho por | Pegamento caliente usado para unir la malla Nitex a un tubo de PVC de 1/2 " | |
| Pipeta Pasteur | VWR | 14673-010 | |
| Cloruro de potasio (0,35 M) | Software estadístico Millpore-Sigma | P3911-500G | |
| R. | El proyecto R para el cálculo | ||
| Aguja de jeringa | VWR | 89219-346 | Dependiendo del tamaño del organismo objetivo, se pueden utilizar las gagas 14 y 16 |
| Tygon Tubing | McMaster-Carr | 5233K65 | Ajuste para que coincida con el enfriador y el bloque utilizados |
| Zoo Med Repti Temp Rheostat | Chewy.com | Con una potencia nominal de 150 W y recableado para alimentar directamente al elemento calefactor. Se utiliza para controlar la tasa de salida de calor |
Referencias
- Dowd, W. W., King, F. A., Denny, M. W. Thermal variation, thermal extremes and the physiological performance of individuals. Journal of Experimental Biology. 218 (12), 1956-1967 (2015).
- García, F. C., Bestion, E., Warfield, R., Yvon-Durocher, G.
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Reimpresiones y permisos
