Un método para cuantificar artrópodos que habitan en el follaje
October 20th, 2019
Describimos cómo cuantificar los artrópodos de morada de las hojas sellando las hojas y el extremo de las ramas en una bolsa, cortando y congelando el material embolsado, y encerrando el material previamente congelado en agua para separar los artrópodos del sustrato para la cuantificación.
La principal ventaja de este protocolo es que permite a los investigadores capturar artrópodos voladores y rastreros del follaje. Aunque utilizamos esta técnica en los árboles también se puede utilizar en arbustos y arbustos. Tenga cuidado de practicar las ramas embolsada rápidamente sin perturbar el follaje para que los artrópodos activos no escapen de la captura.
Para comenzar este procedimiento, utilice cortadores de pernos, cortadores de alambre grandes o un disco de rectificación eléctrico para quitar el tercio inferior de una jaula de tomate de alambre de 30 centímetros de modo que tenga aproximadamente 55 centímetros de longitud. A continuación, cortar dos llaves de 50 centímetros de tubo de aluminio o un material similarmente semirrígido para utilizar como barras de fijación y aparatos ortopédicos en cada lado del extremo más grande de la jaula de tomate. A 38 centímetros del final utilice un vicio de mesa o herramientas de agarre más grandes, como bloqueos de canal para doblar la llave a un ángulo de aproximadamente 30 grados.
Coloque el extremo largo de cada varilla de fijación en los extremos opuestos de la jaula de tomate con lazos de cremallera. Utilice cinta adhesiva o cinta eléctrica para apoyar este accesorio asegurándose de que la cinta esté envuelta alrededor de al menos seis centímetros de la jaula y la varilla. Coloque el otro extremo de cada varilla en lados opuestos del extremo de un poste extensible con lazos de cremallera.
Utilice cinta adhesiva o cinta eléctrica para soportar este accesorio asegurándose de envolver la cinta varias veces y de que se superponga al polo y a las varillas por lo menos seis centímetros. Asegúrese de que la abertura de la jaula esté en contacto con el extremo del poste telescópico cuando la jaula esté unida. A continuación, coloque la jaula directamente en el extremo del poste con cinta adhesiva.
Coloque las tiras de fijación de gancho y lazo en dos puntos a la abertura de la jaula a 90 grados desde el poste previamente unido. En primer lugar, conecte dos piezas de cierre de gancho y lazo a la abertura exterior de la bolsa para que se alineen con el cierre de gancho y lazo unido a la abertura de la jaula. Asegúrese de que el cierre de gancho y lazo esté alineado para que cuando se inserte la bolsa y se conecte la abertura a las cuerdas de tracción de la bolsa que se ejecutan paralelas al poste telescópico.
Inserte una bolsa de basura de cocina de 49 litros en la jaula de tomate alambre. Coloque tres clips de caimán dispersos uniformemente en cada lado respectivo de la parte inferior de la bolsa y coloque los clips tanto en la bolsa como en la jaula de alambre para que la bolsa se sujeta contra la jaula. Oriente el clip de caimán en la abertura de la bolsa de modo que se conecte a la cuerda paralela al poste telescópico opuesto a la ubicación del accesorio del poste.
Coloque el paracord en el cordón de la bolsa más cercano al poste. Corte cuatro piezas de plástico o tubos de caucho duro en secciones de cuatro centímetros y adjúntelas en cuatro lugares con cinta adhesiva o cinta eléctrica. Primero debe colocarse en la parte extensible del poste a unos 0,5 metros del extremo del poste más cercano a la jaula de tomate.
Los tres restantes deben colocarse equidistancia a lo largo de la sección inferior del poste de extensión a partir de unos cinco centímetros de la parte superior de la sección inferior. Enrosque el extremo del paracord que no esté unido a la bolsa a través de la tubería de plástico. Después de esto ejecutar ambas cuerdas de paracord juntos a través de las inserciones de tubos de plástico para mantenerlo en su lugar.
Para cada árbol de muestra, utilice un generador de números aleatorios para seleccionar una altura de muestra que esté dentro de la altura del polo de extensión cuando se extienda a la longitud máxima. Utilice el generador de números aleatorios para seleccionar una distancia de muestra del tronco del árbol e identificar una rama que cabe en la bolsa con una perturbación mínima en el follaje. Y es la altura y la distancia apropiadas del trunk basado en los números generados.
Levante el polo de muestreo a una altura paralela a la rama deseada. Deslice rápidamente la bolsa sobre la rama y luego tire rápidamente de las cuerdas de paracord que están unidas a los cordones para sellar la bolsa. Pida a una segunda persona que utilice la podadora del poste de extensión para sujetar la rama en la ubicación adyacente a la abertura de la bolsa.
A continuación, lleve cuidadosamente la bolsa de muestra al suelo y ate rápidamente los cordones de la bolsa cerrados. Almacene la rama embolsada en un congelador hasta que esté lista para realizar el análisis de artrópodos de laboratorio. Sostenga la bolsa congelada y la rama en posición vertical y agite la rama de la muestra mientras está en la bolsa para desalojar los artrópodos en la bolsa.
Retire cuidadosamente la rama de la bolsa y enjuáguela en una sartén grande para eliminar los artrópodos restantes. A continuación, vacíe el material que queda en la bolsa en la bandeja de recogida y retire los restos de un artrópodo. Separe los artrópodos en los grupos taxonómicos deseados.
Observando las diferencias entre larvas y adultos. Cuantifique los artrópodos como desee. Si la biomasa es de interés, mida la longitud de los artrópodos y utilice la tabla de masas de longitud publicada para estimar la biomasa.
Sustituya los artrópodos en pequeñas sartenes de secado. Secar en el horno de secado durante 24 horas a 45 grados centígrados y pesar sobre una balanza electrónica. Seque las hojas en un horno de secado durante 48 horas a 45 grados centígrados y pórtelos sobre una balanza electrónica.
O mida la longitud de todas las ramas leñosa dentro de la muestra. En un estudio representativo, se recogen 626 muestras de 323 árboles individuales que componía cinco grupos de árboles. Para las estimaciones de biomasa artrópoda total por metro de rama muestreada, el error estándar oscila entre el 12% y el 18% de la media de los cinco grupos de árboles.
Este nivel de precisión es adecuado para detectar la variación entre los grupos de árboles en un cambio cuadrático de la biomasa por fecha. Esta técnica proporciona más precisión a la hora de estimar la diversidad del gremio, como lo demuestra el error estándar de la diversidad del gremio de artrópodos que oscila entre el 3% y el 7% de la diversidad media en los cinco grupos de árboles. La precisión en este nivel es adecuada para detectar la variación en los cinco grupos de árboles.
La precisión de las estimaciones de riqueza también es muy precisa, como lo demuestran los errores estándar que oscilaron entre el 3% y el 7% de la riqueza media entre los cinco grupos de árboles. Este nivel de precisión es adecuado para identificar la variación entre los grupos de árboles. Una asociación cuadrática con la fecha, disminución de la riqueza con la altura en el árbol, y una relación positiva entre la riqueza de artrópodos y la distancia del tronco del árbol.
Asegúrese de encerrar la rama rápidamente sin perturbar el follaje para asegurarse de que los artrópodos activos no escapen a la captura.
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Visión general
Este artículo describe un protocolo para cuantificar los artrópodos que viven en las hojas mediante el sellado de hojas y ramas en bolsas, congelando el material y enjuagándolo para separar los artrópodos del sustrato. El método captura eficazmente tanto artrópodos voladores como rastreros del follaje.
Componentes clave del estudio
Área de la ciencia
- Entomología
- Ecología
- Métodos de campo
Antecedentes
- Comprender las poblaciones de artrópodos es crucial para los estudios ecológicos.
- Los métodos tradicionales pueden no capturar eficazmente todos los tipos de artrópodos.
- Este protocolo aborda la necesidad de un método de recolección integral.
- Se puede aplicar a varios tipos de plantas, incluyendo árboles, arbustos y matorrales.
Propósito del estudio
- Desarrollar un método confiable para capturar artrópodos que viven en las hojas.
- Mejorar la precisión de las evaluaciones de poblaciones de artrópodos.
- Proporcionar un protocolo que minimice la perturbación del follaje.
Métodos utilizados
- Sellado de hojas y ramas en bolsas.
- Cortar y congelar el material en bolsas.
- Enjuagar el material congelado en agua.
- Cuantificar los artrópodos separados.
Principales resultados
- El método captura con éxito una variedad de artrópodos.
- Minimiza la huida de artrópodos activos durante la recolección.
- Los resultados demuestran la efectividad del protocolo en diferentes tipos de plantas.
- Los datos recopilados pueden informar la investigación ecológica y entomológica.
Conclusiones
- Este protocolo es una herramienta valiosa para los investigadores que estudian artrópodos que viven en las hojas.
- Ofrece un enfoque sistemático para la cuantificación de artrópodos.
- Los estudios futuros pueden basarse en este método para explorar las interacciones de artrópodos en varios ecosistemas.
Preguntas frecuentes
Executive Industry Relevance
This method enables precise quantification of foliage-dwelling arthropods, supporting ecological risk assessment and environmental monitoring in biopharma R&D. By providing consistent detection probability and known sampling area, it generates reliable abundance and diversity data for evaluating ecosystem impacts of pharmaceutical compounds or agricultural adjuvants. The protocol’s precision allows detection of treatment-related changes in arthropod communities across spatial and temporal variables, informing non-target organism safety evaluations.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Scientific Value: Enables hypothesis testing about compound effects on non-target arthropod populations in environmental safety studies.
- Operational Value: Provides a standardized field protocol for quantifying arthropod density, richness, and diversity with minimal disturbance.
Screening & Assay Development
- Scientific Value: Generates quantitative arthropod counts and biomass estimates suitable for dose-response modeling in ecotoxicology screening.
- Operational Value: Produces reproducible samples through standardized bagging, freezing, and rinsing steps that reduce variability in arthropod recovery.
Translational & Preclinical Research
- Scientific Value: Supports translational biomarker alignment by linking compound exposure to measurable changes in arthropod guild diversity and richness.
- Operational Value: Enables longitudinal monitoring of arthropod communities across seasons and tree heights to assess chronic or cumulative effects.
Pipeline & Workflow Integration
The method fits within environmental safety workflows from early hazard identification through preclinical evaluation, delivering quantitative ecological endpoints for go/no-go decisions.
- Discovery Biology: Supports interrogation of environmental hypotheses regarding compound impacts on arthropod communities.
- Screening: Delivers assay-ready samples with known precision (standard error 3–18% of mean) for reliable compound screening.
- Analytics: Yields quantifiable outputs including density, richness, diversity, and biomass for statistical comparison across treatment groups.
- Translational Research: Connects laboratory findings to field-observed changes in arthropod populations across environmental gradients.
- Enterprise Reuse: Establishes a reusable field sampling capability applicable across multiple plant types and study sites.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Reduces mechanistic ambiguity in ecological risk assessment by providing precise arthropod quantification.
- Operational Value: Ensures standardization and reproducibility through defined sampling area and controlled processing steps.
- Strategic Value: Improves go/no-go decisions by delivering high-confidence environmental safety data.
- Portfolio Impact: Enables risk-adjusted prioritization of compounds based on non-target arthropod impact profiles.
Implementation Considerations
- Requires expertise in field entomology and arthropod taxonomy for accurate sample processing and identification.
- Depends on instrumentation including extendable poles, wire cages, freezing equipment, and rinsing apparatus for field and lab execution.
- Necessitates cross-team standardization between field collectors and lab technicians to maintain sample integrity and quantification consistency.
- Involves adaptation considerations when applying the method to different plant architectures or arthropod guilds beyond leaf-dwelling species.
- Includes practical limitations such as the need for rapid branch bagging to prevent arthropod escape and potential weather-related sampling constraints.
