Name: Vinculación de riesgo de depredación, Estrés Fisiológico herbívoro y descomposición microbiana de los desechos de las plantas (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2013-03-12T12:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 20 s
Description: Aprende cómo el riesgo de depredación altera la composición química de herbívoros y afecta la descomposición microbiana de sus cadáveres en ecosistemas de pastizal.

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Esta investigación fue financiada con fondos de la Universidad de Yale y el Instituto de Clima y Energía de los EE.UU. National Science Foundation.

1. Grasshoppers cría bajo tensión y estrés Condiciones gratis <ol><li> Utilice circular 0,5 m 2, mesocosmos cerrados para prevenir la emigración o la inmigración de especies animales (Figura 1). Construir mesocosmos utilizando longitudes de 2,4 m de 1,5 m de altura ¼ &quot;cerca de malla de aluminio como un andamio. Cubra la esgrima con 2,5 m de largo 1,75 m de altura cribado ventana de aluminio plegada sobre la parte superior e inferior de la esgrima y grapadas a lo largo de veces. Únete a la esgrima extremos para formar un círculo cerrado y grapado la ventana de superposición de cribado para crear un sello. Ajuste el mesocosmos en el suelo en el terreno por excavar unos 10 cm de profundidad por 4 cm de ancho foso alrededor de la base del mesocosom, se hunden en el mesocosmos la zanja y luego apisonar el césped de la zanja alrededor de la parte hundida del mesocosmos. Staple una pieza circular de investigación de la ventana a la parte superior del mesocosmos. </li><li> Mesocosmos matriz en una replica desig emparejado experimentalN en el campo. Ubicaciones parcela debe ser seleccionado para que coincida con la identidad de la especie vegetal y cobertura en planta. Fregadero jaulas de 10 cm en el suelo en el lugar de parcela. </li><li> Utilizando una red de barrido, recoja los primeros (2 ª) instar ninfas de saltamontes y almacenarlos en los mesocosmos con densidades naturales de campo. </li><li> Utilizando una red de barrido, la captura de individuos de una dominante sentarse y esperar la caza (no web tejido) araña especies de depredadores. Cola cerró la araña quelíceros (piezas bucales utilizados para someter a presas) con cemento rápido a efectos de riesgo desconectados de la selección actual favorece la supervivencia saltamontes individuales con mejores habilidades para evadir la depredación de araña. Almacene las arañas a densidades de campo a un mesocosmos de cada par. Este será el tratamiento de estrés. Mesocosmos sin arañas será el tratamiento libre de estrés. </li><li> Permita que las ninfas de saltamontes para desarrollar a finales de (4 º y 5 º) etapas estadio. Recoge todas las personas de las jaulas y RAndomly asignar a los individuos de cada jaula a uno de tres grupos de ensayo siguientes: (1) la validación de estado de estrés fisiológico, (2) la validación del cambio de cuerpo estequiometría elemental, (3) la descomposición microbiana. </li></ol> 2. Validación Saltamontes estado de estrés <ol><li> Medir la tasa metabólica estándar saltamontes (SMR), como la tasa de emisión de dióxido de carbono ( <img src="/files/ftp_upload/50061/50061eq1.jpg" fo:src="/files/ftp_upload/50061/50061eq1highres.jpg"/> ) En un flujo a través incurrentes sistema de respirometría con un caudal de aire de 200 ml / min. Retirar el vapor de agua haciendo pasar el aire que fluye a través de un agente de secado. </li><li> A raíz de la privación de alimentos de 16 horas (el agua debe estar disponible), pese saltamontes individuales (± 0,1 mg), y colocarlos en transparente 50 ml (9,2 cm de largo x 2,0 cm D) cámaras respirómetro y les permite recuperarse de manejar por lo menos 10 min antes de inicio de las mediciones. </li><li> Bajo constante temperatura ambiente promedio<html> temperatura (temperatura de ± 1% de variación del error estándar) dentro de la cámara respirómetro, analizar aire respirado con una infra-rojo analizador de CO 2 (por ejemplo Qubit S151-1 resolución ppm). Mida la media mínima en estado estacionario <img src="/files/ftp_upload/50061/50061eq1.jpg" fo:src="/files/ftp_upload/50061/50061eq1highres.jpg"/> durante 10 min. </li><li> El analizador ofrece CO 2 fraccionado concentración (partes por millón), pero SMR debe ser reportado como una tasa, por lo que hay que transformar las grabaciones <img src="/files/ftp_upload/50061/50061eq1.jpg" fo:src="/files/ftp_upload/50061/50061eq1highres.jpg"/> FR = i ( <img src="/files/ftp_upload/50061/50061eq2.jpg" fo:src="/files/ftp_upload/50061/50061eq2highres.jpg"/> - <img src="/files/ftp_upload/50061/50061eq3.jpg" fo:src="/files/ftp_upload/50061/50061eq3highres.jpg"/> ) / {1 - <img src="/files/ftp_upload/50061/50061eq2.jpg" fo:src="/files/ftp_upload/50061/50061eq2highres.jpg"/> [1 - (1/RQ)]}, dondeiles/ftp_upload/50061/50061eq3.jpg &quot;fo: src =&quot; / files/ftp_upload/50061/50061eq3highres.jpg &quot;/&gt; = concentración incurrentes fraccional de CO 2; <img src="/files/ftp_upload/50061/50061eq2.jpg" fo:src="/files/ftp_upload/50061/50061eq2highres.jpg"/> = Concentración excurrent fraccional de CO 2; FR = caudal (ml min -1); RQ = cociente respiratorio, que se supone igual a 0,85 en los animales herbívoros. </li></ol> 3. Shift validación en Estequiometría Cuerpo Elemental <ol><li> Evaluar carbono: nitrógeno (C: N) contenido de una muestra de saltamontes recogidos de los mesocosmos de campo. </li><li> Reducir la variación en C: N debido al consumo reciente de alimentos mediante la eliminación de los contenidos intestinales saltamontes bajo un microscopio de disección. </li><li> Liofilizar el intestino vacío y el cuerpo durante 48 horas y luego moler la canal individual y tripa a un polvo homogéneo. </li><li> Medida C: contenido de N del polvo usando un autoanalizador CNH. </li></ol> 4.La descomposición microbiana <ol><li> Place replicado pares de collares de PVC (15,4 cm de diámetro., Insertado ~ 4 cm en el suelo) en el sitio de campo (Figura 3C). Quite toda la vegetación en su interior a través de la saturación en la superficie del suelo. Estos collares se usan para las medidas de descomposición. Además, establecer un conjunto de collares de PVC en todo el sitio del campo para que actúe como 13 C natural abundancia controles (ver más abajo), a la que ni los grillos, ni hierba, hojarasca se agregan. </li><li> Para un collar en cada par añadir 2 intactos, liofilizados cadáveres de saltamontes (registrar la biomasa original) criados con riesgo depredador como se ha descrito anteriormente, utilizando jaulas de campo. Al otro collar en cada par añadir 2 intactos liofilizados cadáveres criados sin riesgo depredador. </li><li> Cubra los collares de PVC con una pantalla para evitar la extracción saltamontes por los carroñeros de las parcelas y dejar que los cadáveres se descomponen saltamontes durante 40 días. </li><li> Mientras los cadáveres se descomponen, etiqueta hierba-litter con 13 C. <ol><li> Construir una cámara de plexiglás transparente (60 cm x 60 cm x 1,5 m) con una entrada y una válvula de salida (Figura 3B). </li><li> Hunde un cuadrado de 60 cm x 60 cm marco de madera con un sello de goma cubierta con grasa de silicona 5 cm en el suelo (Figura 3B). </li><li> Deslice la cámara en la parte superior de la estructura de madera de modo que la cámara se vuelve sellado por el caucho (Figura 3B). </li><li> Conectar las entradas de cámara para cilindros de gas comprimidos que contienen 99% átomo de 13 CO 2. Las plantas dentro de la cámara serán etiquetados con 13 C, donde concentraciones de CO 2 se mantienen a los niveles ambientales (ya que las concentraciones elevadoras planta altera la partición de carbono). Los niveles ambientales son mantenidos por sólo pulsante marcado CO 2 durante cortos períodos de tiempo. Además, temperaturas de la cámara se controlan y cámaras se eliminan si las temperaturas alcanzan los 5 ° C unaBove ambiente. </li><li> Una semana después del marcaje, comparar δ 13 C de la hierba de la camada con valores de abundancia naturales obtenidos de una muestra aleatoria de especies de gramíneas idénticas usando un Thermo DELTAplus relación isotópica espectrómetro de masa (Thermo, San Jose, CA, EE.UU.). </li></ol></li><li> Después de 40 días, añadir 10 g de secado al aire 13 C-etiquetados de hierba litera para cada collar que había sido modificado con carcasas saltamontes. </li><li> Monitorear la tasa de mineralización de la hierba-basura in situ en 75 días por cada tapado cuello y el seguimiento tanto de la respiración total del suelo y la respiración de 13 CO 2. Esto se logra utilizando una técnica de flujo a través de la cámara, donde las muestras de gas de cada collar se controlan, en tiempo real, para cada cavidad 8 min utilizando espectroscopia ring-down (CRDS; Picarro Inc., Santa Clara, CA, EE.UU.; Modelo: G1101 -i). CRDS permite a uno seguir simultáneamente tanto el total como δ 13 Cde respiración del suelo. </li><li> Estimar la contribución de 13 C-etiquetados de hierba basura a la respiración total del suelo usando las ecuaciones de isótopos de mezcla. La cantidad de hierba-basura derivada de CO 2 se calcula de la siguiente manera: (. Δ 13 C respiración - δ 13 C nat.abn) C hierba-basura derivada total × = C / (δ 13 C de hierba litera - δ 13 C nat . ABN), donde C total es la cantidad total de C respirado durante una medición dada, δ 13 C de respiración es el δ 13 C de respirado-C para cuellos modificados con litera hierba etiquetados, δ 13 C nat.abn. es la media δ 13 C de C respirado en los tres collares de abundancia natural (es decir, aquellos que no han sido modificados con litera), y δ 13 C hierba-basura es el δ 13 C de la camada hierba agregado a la coLlars. </li><li> Controlar tanto la temperatura y humedad del suelo a través del experimento utilizando sondas de mano para corregir las diferencias en la respiración del suelo debido a las diferencias en la temperatura y la humedad. </li><li> Aunque diseñado para uso en el campo, la cavidad ring-down instrumento de espectroscopia (Picarro Inc., Santa Clara, CA, EE.UU.; Modelo: G1101-i) las lecturas son sensibles al movimiento. Por lo tanto, es necesario erigir una estación de medida base central a todas las parcelas que contienen collares de PVC, y conectar el instrumento a los collares con longitudes de tubos de PVC. </li></ol>

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</ol>

No tenemos nada que revelar.

La secuencia de los métodos presentados aquí deben permitir la medición sistemática de la manera estrés en especies que comprenden por encima del suelo redes alimentarias pueden principales comunidades microbianas del suelo en caminos que conducen a la alteración de la descomposición de residuos vegetales posterior. Los métodos son ideales para el estudio de los ecosistemas formados por consumidores de artrópodos y plantas herbáceas redes intactas porque los alimentos pueden estar espacialmente delimitado y contenido en mesocosmos. Variabilidad espacial pueden existir debido a los gradientes de humedad fondo del suelo, temperatura del suelo, el contenido de nutrientes de las plantas, etc El diseño del estudio permite mescosms matriz y collares de PVC para bloquear a lo largo de gradientes ambientales espaciales y por lo tanto en cuenta la variación ambiental, al analizar los efectos. Aunque diseñado para uso en el campo, la cavidad ring-down instrumento de espectroscopia (Picarro Inc., Santa Clara, CA, EE.UU.; Modelo: G1101-i) las lecturas son en sínsitive al movimiento. Por lo tanto, es necesario erigir una estación de medida base central a todas las parcelas que contienen collares de PVC, y conectar el instrumento a los collares con longitudes de tubos de PVC. Descomposición del suelo camada se ha medido tradicionalmente por encerrar cantidades conocidas de basura en bolsas de malla de fibra de vidrio, depositando las bolsas sobre la superficie del suelo en el campo y volver a medir periódicamente las bolsas de basura para cuantificar tasa de desaparición (descomposición). La limitación de este método es que uno no es capaz de rastrear el destino de la materia descompuesta o para determinar la contribución al CO 2 mineralizado de la enmienda del suelo (humus añadido) de suelo de fondo CO 2 mineralizado. El método trazador marcado con CO 2 se presenta aquí ayuda a aliviar esta restricción logístico. Ecología de Ecosistemas y la biogeoquímica han operado bajo el paradigma de trabajo que, debido a planta sin comer-Basura comprende la mayoría de los detritus, los procesos de los ecosistemas están debajo del suelo sólo marginalmente influida por los insumos de biomasa de los niveles tróficos más altos en las cadenas tróficas superficiales, como los herbívoros propios 6. Sin embargo, existe una creciente evidencia de que las especies de los niveles tróficos superiores de los ecosistemas puede tener una profunda influencia en los procesos de 1,4,5 subterránea. El método que aquí se presenta se destaca para mejorar la cuantificación de la contribución de los niveles tróficos superiores, ya sea directamente a través de la biomasa a partir de la canal (por ejemplo, 12, 13) o la excreción y egestión (por ejemplo, 14, 15) o indirectamente a través de la alteración de la composición de la comunidad vegetal (por ejemplo, 9 ) sobre el ciclo de nutrientes del ecosistema. Dicha cuantificación puede ayudar a revelar los mecanismos por los que los animales de control dinámica de los ecosistemas como parte de un esfuerzo concertado para mejorar y revisar el paradigma actual de trabajo de control biótico sobre el funcionamiento del ecosistema.

<table border="1"><tbody><tr><td> Nombre del reactivo o equipo </td><td> Empresa </td><td> Número de catálogo </td><td> Comentarios (opcional) </td></tr><tr><td> Cavidad anillo hacia abajo espectroscopio </td><td> Picarro Inc., Santa Clara, CA, EE.UU. </td><td> # Modelo G1101-i </td><td></td></tr><tr><td> CO2 respirómetro </td><td> Qubit Systems, Kingston, ON, Canadá </td><td> Modelo # S151 </td><td></td></tr><tr><td> 13C </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> 372382 </td><td></td></tr><tr><td> Espectrofotómetro </td><td> Thermo, San Jose CA, EE.UU. </td><td> Modelo: Delta V Plus Espectrómetro de masas de relación isotópica </td><td></td></tr></tbody></table>

vinculación de riesgo de depredación, estrés fisiológico herbívoro y descomposición microbiana de los desechos de las plantas

Linking Predation Risk, Herbivore Physiological Stress and Microbial Decomposition of Plant Litter

La cantidad y calidad de detritus que entran en el suelo determina la velocidad de descomposición por comunidades microbianas así como las tasas de reciclado de nitrógeno (N) y carbono (C) 1,2 secuestro. Basura de la planta comprende la mayoría de los detritus 3, y así se supone que la descomposición es sólo ligeramente influenciada por entradas de biomasa procedentes de animales tales como herbívoros y carnívoros 4,5. Sin embargo, los carnívoros pueden influir en la descomposición microbiana de los desechos de las plantas a través de una cadena de interacciones en las que el riesgo de depredación altera la fisiología de su presa herbívoro que a su vez altera el funcionamiento microbiana del suelo cuando los cadáveres de herbívoros se descomponen 6. Una respuesta fisiológica al estrés por los herbívoros al riesgo de depredación puede cambiar el C: composición elemental N de la biomasa de herbívoros 7,8,9 porque el estrés de la depredación de riesgo aumenta las demandas de energía que herbivore basales en nutrientes limitado sistemas herbívoro fuerzass de cambiar su consumo de N-ricos recursos para apoyar el crecimiento y la reproducción de los recursos de hidratos de carbono C-ricos para apoyar el metabolismo aumentado 6. Los herbívoros tienen una capacidad limitada para almacenar el exceso de nutrientes, por lo que hizo hincapié en los herbívoros excretan N, ya que aumentan el consumo de hidratos de carbono-C 7. En última instancia, presa destacó por el riesgo de depredación aumentar su cuerpo relación C: N 7,10, lo que los pobres recursos de calidad para la piscina microbiana del suelo probablemente debido a la menor disponibilidad de N lábil para la producción de enzimas microbianas 6. Por lo tanto, la descomposición de los restos de herbívoros estrés tiene un efecto de sensibilización sobre el funcionamiento de las comunidades microbianas que disminuye posterior capacidad de los microbios para descomponer residuos vegetales 6,10,11. Se presenta la metodología para evaluar los vínculos entre el riesgo de depredación y la descomposición de la hojarasca de los microbios del suelo. Se describe cómo: inducir estrés en los herbívoros de riesgo de depredación; meaque esas respuestas de estrés y medir las consecuencias sobre la descomposición microbiana. Utilizamos ideas de un ecosistema de pastizal modelo que comprende la caza araña depredador (Pisuarina mira), un herbívoro dominante saltamontes (Melanoplus femurrubrum), y una variedad de plantas herbáceas y gramíneas 9.

Un gráfico de ejemplo de saltamontes estándar tasas metabólicas en condiciones de estrés y sin estrés se presentan en la Figura 2. Debido a las diferencias de masa corporal entre los saltamontes individuales, y el hecho de que la tasa metabólica varía con la masa corporal, las parcelas deben presentar tasas metabólicas en relación a la masa corporal saltamontes. Tendencias paralelas para los diferentes tratamientos indican que la tasa metabólica se eleva como un múltiplo constante de la tasa metabólica estándar (es decir, no hay masa corporal x interacción tasa metabólica) para todas las personas estresadas. Saltamontes cuerpo C y contenidos de N elementales de riesgos y condiciones libres de riesgo se presentan en la Tabla 1. Es de notar que hay una muy pequeña (4%) diferencia en el cuerpo de C: N entre los tratamientos. Sin embargo, estas pequeñas diferencias pueden traducirse en grandes diferencias en la descomposición hierba camada de la piscina microbiana del suelo (Figura 3). </p&gt; Adición de basura hierba a los collares de PVC previamente modificadas con saltamontes estrés o sin estrés conduce a diferentes grados de descomposición de la hojarasca, como se refleja en las curvas que describen acumular CO 2 liberado del suelo debido a la respiración microbiana (Figura 3). Los experimentos deben controlarse hasta acumular las curvas comienzan a saturarse. <table border="1"><tbody><tr><td></td><td> Estrés </td><td> Stress Free </td></tr><tr><td> Carbono (%) </td><td> 48,44 ± 0,32 </td><td> 44,73 ± 0,46 </td></tr><tr><td> Nitrógeno (%) </td><td> 12,11 ± 0,08 </td><td> 11,62 ± 0,12 </td></tr><tr><td> Carbono: Nitrógeno </td><td> 4,00 ± 0,03 </td><td> 3,85 ± 0,04 </td></tr></tbody></table> Tabla 1. Comparación de la composición química de coche herbívoro saltamontesquiebras de las condiciones en las que se enfrentaban el riesgo de depredación (estrés) y en la que estuvo ausente el riesgo de depredación (sin estrés). Los valores son la media ± 1 error estándar. <img src="/files/ftp_upload/50061/50061fig1.jpg" alt="Figura 1"/> Figura 1. Ilustración del diseño del campo mesocosmos usado en el experimento y el esquema general de la evaluación experimental de los efectos de riesgo en descomposición de la hojarasca. <img src="/files/ftp_upload/50061/50061fig2.jpg" alt="Figura 2"/> Figura 2. Una parcela de la tasa metabólica estándar herbívoro en relación con la masa corporal herbívoro. Los datos se dividen en dos clases de acuerdo con el tratamiento experimental: saltamontes de mesocosmos contienen depredadores (depredación) para inducir el estrés, y mesocosmos sin depredadores (control) y por lo tanto no inducida por el estrés. Los datos proceden de D. HalwenaDO y Schmitz 2010, inédito. <img src="/files/ftp_upload/50061/50061fig3.jpg" alt="Figura 3" fo:content-width="6in" fo:src="/files/ftp_upload/50061/50061fig3highres.jpg"/> Figura 3. Curvas que describen CO 2 acumulado liberación junto a la piscina mientras descomposición microbiana experimentales aportes de hojarasca hierba en collares de PVC. Valores representados son la media ± 1 error estándar. El gráfico demuestra que los suelos cebado con estrés cadáveres saltamontes (depredador) dan como resultado menor del 19% (ANOVA F 1,6 = 9,06, P &lt;0,05) de las plantas tasas de descomposición de la hojarasca de los suelos a prueba con estrés canales libres saltamontes (control). El recuadro muestra el aparato de collar de PVC en el campo. Figura reproducida de Hawlena et al. 6 <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/50061/50061fig3large.jpg" target="_blank">Cick aquí para ampliar la cifra</a> .

Se presentan métodos para evaluar cómo el riesgo de depredación puede alterar la calidad química de las presas herbívoro mediante la inducción de cambios en la dieta para satisfacer las demandas de mayor estrés, y cómo la descomposición de los cadáveres de estos herbívoros estrés retarda la descomposición posterior residuos vegetales por microorganismos del suelo.

Vinculación de riesgo de depredación, Estrés Fisiológico herbívoro y descomposición microbiana de los desechos de las plantas

The quantity and quality of detritus entering the soil  determines the rate of decomposition by microbial communities as well as  recycle rates of ...

El objetivo general de este procedimiento es determinar cómo la tasa de descomposición de la materia orgánica se ve influenciada por la composición química corporal de los cadáveres de animales después del estrés de la depredación. Esto se logra creando primero condiciones experimentales de cría que someten a las presas a un estrés de riesgo de depredación en condiciones de campo y condiciones de control sin estrés. El segundo paso es recolectar los saltamontes de los tratamientos experimentales y, después de la verificación de su estado metabólico mediante el sacrificio respiratorio, para el análisis del contenido químico isotópico corporal en el laboratorio y para los procesos de descomposición de cebado en el campo.A continuación, los cadáveres de saltamontes se colocan en parcelas cerradas y se dejan descomponer durante 40 días. Al mismo tiempo, las plantas dentro del mesocosmos están marcadas con dióxido de carbono 13. Luego, el material de pasto se cosecha de estos mesocosmos alrededor de 10 días antes de la finalización de la descomposición del cadáver de saltamontes de 40 días para el secado al aire.A continuación, la hierba seca se coloca en el recinto a los 40 días. El paso final es monitorear la tasa de descomposición de la hojarasca de pasto in situ durante 75 días mediante el seguimiento de la respiración del suelo y la respiración del dióxido de carbono 13 utilizando una técnica de cámara de flujo que involucra un espectroscopio de anillo de cavidad piro. En última instancia, estos métodos cuantifican cómo los cambios químicos en el cuerpo de los herbívoros estresados por la depredación pueden regular la tasa de descomposición de los microbios en la piscina del suelo.Esto demuestra que incluso los animales con baja abundancia pueden, sin embargo, tener importantes efectos multiplicadores. En los ecosistemas, sin embargo, el método del que hablamos hoy es aplicable en este antiguo ecosistema de campo. Es más ampliamente aplicable a otros sistemas de pastizales como las sabanas africanas o los pastizales de la pradera del Parque Nacional de Yellowstone, donde a menudo se obtienen muchos aportes de cadáveres de herbívoros en el suelo y la descomposición de ese cadáver puede influir de manera importante.El ciclo de nutrientes del ecosistema que se ve en esos lugares, los mesocosmos cerrados circulares de 0,5 metros se utilizan para evitar la inmigración o la inmigración de especies animales. Cada jaula mes Cosm está construida con 2,4 metros de longitud de valla de aluminio de un cuarto de pulgada de alto que está cubierta con 2,5 metros de longitud de pantalla de aluminio de 1,75 metros de altura. Coloque la jaula en el suelo en el campo cavando una zanja de 10 centímetros de profundidad por cuatro centímetros de ancho alrededor de la base de la jaula.A continuación, hunda la jaula en la zanja a una profundidad de 10 centímetros y apisona la zanja alrededor del sol. Parte grapa una pieza circular de mosquitero de ventana en la parte superior de la jaula meso cosm. Los mesocosmos deben disponerse en un diseño experimental pareado replicado en la parcela de campo, la ubicación debe seleccionarse para que coincida con la identidad de la especie vegetal y la cobertura relativa de la planta.Use una red de barrido para recolectar las ninfas de saltamontes estrella en segundo lugar y almacenarlas en el mesocosmos a densidades de campo. A continuación, utilice una red de barrido para capturar individuos de una especie dominante de caza sentada y de peso, no de araña tejedora de telarañas. Después de usar cemento de secado rápido para pegar la mina de carbón de arañas, almacene las arañas en densidades de campo a un meso cosm de cada par.Este será el tratamiento del estrés, los mesocosmos sin arañas serán el tratamiento libre de estrés después del saltamontes. Las ninfas se han desarrollado hasta la cuarta y quinta etapa de estadio. Recoja todos los individuos de las jaulas y asigne aleatoriamente los individuos de cada jaula a uno de los tres grupos de ensayo subsiguientes.Validación del grupo uno del estrés fisiológico. Indique el grupo dos, la validación del cambio en la estequiometría elemental corporal y la descomposición microbiana del grupo tres para medir la descomposición microbiana. Coloque pares replicados de collares de PVC en el sitio de campo.Elimine toda la vegetación dentro de cada collar mediante un recorte en la superficie del suelo. Además, establezca un conjunto de collares de PVC en todo el sitio de campo para que actúen como controles de abundancia natural de carbono 13 a los que no se agreguen saltamontes ni hojarasca de pasto. Luego, a un color en cada par, agregue un cadáver intacto liofilizado de un saltamontes criado con riesgo de depredador como se describió anteriormente, usando jaulas de campo, asegúrese de registrar la biomasa agregada al otro collar.En cada par, agregue dos canales liofilizadas intactas criadas sin riesgo de depredadores. De nuevo, registrando la biomasa añadida. Cubra los collares de PVC con la pantalla para evitar que los saltamontes los recojan de las parcelas y deje que los cadáveres de los saltamontes se descompongan durante 40 días.Durante este tiempo, etiquete la cama de césped con carbono 13 hundiendo primero un marco de madera cuadrado de 60 centímetros por 60 centímetros con un sello de goma recubierto con grasa de silicona cinco centímetros en el suelo. A continuación, deslice una cámara de plexiglás transparente con una válvula de entrada y salida en la parte superior del marco de madera para que el caucho selle la base del formador de la cámara, estaciones de medición centrales para todas las parcelas que contienen colores de PVC. Fijación vental del instrumento de espectroscopía de anillo de cavidad Una semana después del marcaje del carbono 13 como se describe en el protocolo de texto, utilice un espectrómetro de masas de relación de isótopos termodelta más plus o similar para comparar el carbono delta 13 de la hojarasca de hierba con los valores de abundancia natural recogidos de una muestra aleatoria de especies de hierba idénticas alrededor de 10 días antes del final de la descomposición de la canal de aper de hierba de 40 días. Secado al aire después de 40 días.A 10 gramos de carbón secado al aire, 13 hojarascas de hierba etiquetadas a cada color que previamente habían sido modificadas con cadáveres de saltamontes. Monitoree la tasa de mineralización de la hojarasca de pasto in situ durante 75 días tapando primero cada color y rastreando tanto la respiración total del suelo como la respiración del dióxido de carbono 13 utilizando una técnica de cámara de flujo continuo. Las muestras de gas de cada color se monitorean en tiempo real cada ocho minutos cada una utilizando un anillo de cavidad piro hacia abajo, la espectroscopia de anillo de cavidad del espectroscopio permite el seguimiento simultáneo del carbono total y delta 13 de la respiración del suelo.Estimar la contribución de la hojarasca de pasto marcada con carbono 13 a la respiración total del suelo utilizando ecuaciones de mezcla de isótopos. De acuerdo con las instrucciones del protocolo de texto, este gráfico muestra la tasa metabólica estándar de los herbívoros en relación con la masa corporal de los herbívoros. Los datos se dividen en dos clases de acuerdo con el tratamiento experimental, los saltamontes de los mesocosmos que contienen depredadores para inducir estrés y los mesocosmos de control sin depredadores y, por lo tanto, sin estrés inducido debido a las diferencias de masa corporal entre los saltamontes individuales y el hecho de que la tasa metabólica varía con las parcelas de masa corporal debe presentar tasas metabólicas en relación con la masa corporal del saltamontes.Las tendencias paralelas de los diferentes tratamientos indican que la tasa metabólica aumenta como un múltiplo constante de la tasa metabólica estándar, es decir. No hay interacción de la masa corporal por tasa metabólica para todos los individuos estresados, el cuerpo del saltamontes, el carbono y el contenido elemental de nitrógeno en condiciones de riesgo y libres de riesgo se presentan en esta tabla. Cabe destacar que hay una diferencia muy pequeña del 4% en las proporciones de carbono corporal a nitrógeno entre los tratamientos. Sin embargo, estas pequeñas diferencias pueden traducirse en grandes diferencias en la descomposición de la hojarasca por la reserva microbiana del suelo.Estas curvas demuestran la liberación acumulativa de CO2 por parte de la reserva microbiana mientras se descomponen las entradas de hojarasca de césped experimental en valores trazados de colores de PVC, una media más menos un error estándar. El injerto demuestra que los suelos se preparan con estrés. Cadáveres de saltamontes, es decir, la situación de los depredadores da como resultado tasas de descomposición de la hojarasca un 19% más bajas que los suelos de control cebados con cadáveres de saltamontes libres de estrés.El método puede ayudarnos a responder preguntas clave en ecosistemas, ecología y biogeoquímica al permitirnos rastrear el carbono que se encuentra en las hojas de las plantas en diferentes piscinas de suelo, y también nos permite rastrear el destino de los nutrientes de esas piscinas a las partes de las plantas sobre el suelo.

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Research

Investigación

JoVE Journal

Biology

Biología

Este método se explica cómo construir y operar un 13 C continua y 15 N isótopo cámara de etiquetado para el uniforme o el etiquetado de tejidos vegetales diferencial. Se discuten los resultados representativos de metabólicas y etiquetado estructural de gerardii Andropogon.

Diseño y aplicación de un continuo<sup&gt; 13</sup&gt; C y<sup&gt; 15</sup&gt; N Cámara Etiquetado de Uniforme o Diferencial, metabólico y estructural, Planta de isótopos de etiquetado

Comprender el papel de la heterogeneidad ambiental en la coexistencia de especies se ha centrado generalmente en los tipos de heterogeneidad que son extrínsecos a la composición de especies de la comunidad. Proporcionamos métodos detallados para la creación de nuevos tratamientos de la heterogeneidad del suelo utilizando los suelos sometidos a la retroalimentación acondicionado planta-suelo, o la heterogeneidad intrínseca a la composición de la comunidad.

Protocolo Experimental para la inducida por la planta Manipulación de la heterogeneidad del suelo

Describimos un enfoque semicuantitativo de las características de medición de las comunidades cortrópicas (que habitan la corteza). Colocamos trampas adhesivas fabricadas comercialmente en boles de árboles para estimar la abundancia, la longitud total (un sustituto de la biomasa), la riqueza y la diversidad de Shannon para la comparación entre especies de árboles.

Cuantificación de artrópodos corticolosos mediante trampas pegajosas

Para obtener un insecto axénico, se esteriliza la superficie de su huevo y la larva eclosionada se cría posteriormente con hojas axiénicas. Este método proporciona una forma eficiente para la preparación de insectos axénicos sin administrar antibióticos o desarrollar una dieta artificial, que también se puede aplicar a otros insectos que comen hojas.

Preparación y cría de insectos axénicos con plántulas cultivadas en tejidos para estudios de interacción entre la microbiota huésped-intestino del escarabajo de la hoja

Este documento presenta un protocolo detallado para criar la mariposa blanca de la col en condiciones de laboratorio controladas con una dieta artificial, que permite manipulaciones precisas de la nutrición temprana y la exposición a toxinas. Los resultados representativos muestran cómo se puede ensayar la toxicidad de metales pesados con este protocolo.

Cría de la mariposa blanca de la col (Pieris rapae) en condiciones controladas: un estudio de caso con tolerancia a metales pesados

Aquí presentamos un estudio establecido en el iDiv Ecotron, cámaras de mesocosmos terrestre con condiciones ambientales controladas por encima y por debajo del suelo, para estudiar los efectos independientes e interactivos de la historia de las plantas y la historia del suelo en el funcionamiento del ecosistema de las comunidades de pastizales a lo largo de un gradiente de diversidad de plantas.

JenaTron - Un enfoque experimental para estudiar los efectos de la historia de las plantas y la historia del suelo en el funcionamiento del ecosistema de pastizales

Los áfidos son transmisores eficaces de virus de plantas. Microinyección de áfidos del virus, el procedimiento que le mostrará hoy en día, es una técnica que permite a los investigadores a inyectar el virus directamente en el hemocele del pulgón, sin pasar por el intestino, una de las dos principales barreras para la transmisión de virus de forma circulatoria. La misma técnica también se utiliza para inyectar dsRNA de RNAi.

Prueba de las barreras fisiológicas a la transmisión del virus en los áfidos con microinyección

Un método simple es a condición de que permite la rápida extracción y análisis de hormonas de plantas múltiples de pequeñas muestras de tejido. El procedimiento utiliza la extracción en fase vapor de la etapa de purificación solemne. Las muestras se analizaron por GC / MS con ionización química que produce principalmente (M +1) + iones.

Monitoreo hormonas vegetales en las respuestas de estrés

Una manera rápida se describe para obtener información sobre la estructura de los polisacáridos en una matriz extracelular. El método tiene la ventaja de la especificidad de glycosylhydrolases y la sensibilidad de la espectrometría de masas permite pequeñas cantidades de materiales para ser analizados. Esta técnica se puede adaptar para utilizarse directamente sobre el tejido en sí.

Oligo perfiles Misa (OLIMP) de polisacáridos extracelulares

Este vídeo demuestra un enfoque ambiente controlado para estudiar la degradación de los tejidos vegetales lignocelulósicos por hongos aerobios. La capacidad de controlar las fuentes de nutrientes y la humedad es una ventaja clave de microcosmos bloque de agar-, pero el enfoque a menudo produce resultados desiguales. Nos dirigimos a peligros críticos para el rendimiento reproducible, de baja variabilidad de resultados.

Bloque de agar-microcosmos de descomposición controlada de Tejidos Vegetales de hongos aerobios

Aprende cómo el riesgo de depredación altera la composición química de herbívoros y afecta la descomposición microbiana de sus cadáveres en ecosistemas de pastizal.

Vinculación de riesgo de depredación, Estrés Fisiológico herbívoro y descomposición microbiana de los desechos de las plantas

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