Establecimiento de un ecosistema de pulpos para la investigación biomédica y de bioingeniería

Nuestro protocolo es importante porque guía a los investigadores sobre el mantenimiento de un entorno de pulpo, explicando cómo configurar el acuario, el cuidado diario de los pulpos. Esta técnica guía a nuevos investigadores sin experiencias de cuidado de pulpos a establecer un entorno de acuario para pulpos en un laboratorio y mantener pulpos sanos para la investigación. Es importante que los nuevos investigadores con pulpos se den cuenta de que estos animales requieren un fuerte compromiso.

Requieren cuidados diarios y la calidad del agua debe ser monitoreada continuamente en condiciones estables antes de que lleguen los animales. Una semana después de que los tanques de pulpo hayan madurado, configure un tanque de camarones separado transfiriendo ocho galones de agua salada madura al tanque, luego agregue 15 kilogramos de coral triturado al fondo del tanque. También agregue algunas rocas vivas para proporcionar escondites para la muda.

A continuación, conecte un filtro de bote al borde del tanque y configúrelo según las indicaciones del fabricante. Agregue una bomba de aire al lado del tanque conectada a un tubo con una piedra de aire conectada colocada en el tanque. Una vez que el sedimento de coral triturado se disipa, los camarones se pueden agregar al tanque, Para agregar los camarones a su llegada, primero mueva los camarones del agua de envío al pequeño tanque de agua salada intermedia durante cinco minutos para eliminar los desechos biológicos, luego los camarones se pueden agregar directamente al tanque.

Los peces mosquito, a su llegada, se pueden agregar directamente al tanque de camarones. Alimente a los camarones y peces con escamas de pescado, vegetación muerta o algas. Cada semana, limpie el filtro, cambie las almohadillas del filtro y cambie el 25% del agua.

Usando kits de prueba de agua, verifique los parámetros de nitrógeno, pH y temperatura diariamente en los tanques de alimentos. Si los parámetros de nitrógeno del agua permanecen altos, cambie el agua con más frecuencia y agregue una bolsa absorbente de nitrógeno. Si los problemas persisten más de un mes, mueva los camarones a un tanque más grande.

Para el tanque de cangrejo, apile 10 kilogramos de guijarros en un lado para crear tierra seca y llene el otro lado con un galón de agua salada. Luego, agregue cangrejos violinistas directamente al tanque. Los cangrejos pasarán la mayor parte de sus vidas en tierra, pero pueden estar bajo el agua durante unos días a la vez, lo que hace que un tanque parcialmente submarino sea crucial para su supervivencia a largo plazo.

Alimente a los cangrejos violinistas una vez al día agregando copos de pescado en el plato en el área del tanque. Limpie los tanques semanalmente retirando primero los cangrejos y luego cambiando el 100% del agua salada y limpiando los guijarros. Coloque los moluscos bivalvos marinos, como las almejas y los mejillones, dentro del tanque de agua salada del pulpo.

Estos moluscos se abrirán, proporcionando otro mecanismo de filtrado de agua. Antes de introducir el pulpo en el tanque, asegúrese de que los niveles de amoníaco, nitrito y nitrato estén por debajo de 5, 25 y 10 partes por millón, respectivamente. Tenga una bomba manual de agua disponible para eliminar la tinta de pulpo del tanque.

Se requieren dos personas para este procedimiento. A su llegada, coloque la bolsa en la báscula y registre el peso de la bolsa con el pulpo. Agregue una piedra de aire a la bolsa para aumentar la oxigenación del agua mientras transfiere al animal a su tanque.

Mida la temperatura y la salinidad del agua de envío y registre los casos de enfermedad prolongada después del envío. Sin transferir agua de la bolsa al tanque, cuelgue la bolsa de transporte sobre la esquina del tanque con la bolsa parcialmente sumergida en el agua del tanque para comenzar a cambiar la temperatura de la bolsa de transporte. Retire el 10% del agua de la bolsa y várgala por el fregadero, luego agregue la misma cantidad de agua del tanque a la bolsa.

Repita cada 10 minutos hasta que la temperatura del agua en la bolsa no sea más de un grado diferente a la temperatura del agua en el tanque. Luego, use guantes y coloque ambas manos debajo del pulpo para proporcionar apoyo durante la transferencia. La segunda persona tendrá que tirar suavemente de los brazos succionados del lado de la bolsa.

Una vez que el pulpo esté fuera de la bolsa, muévalo rápidamente al agua de su nuevo hábitat, transfiriendo la menor cantidad de agua posible de la bolsa de envío. Use la bomba manual para eliminar cualquier tinta que el pulpo libere cuando esté en el tanque. Ahora pesa la bolsa con agua para obtener el peso aproximado del animal.

Durante las primeras dos semanas después de la llegada, controle el consumo diario del pulpo, que debe ser de alrededor del 4 al 8% de su peso. El pulpo debe ser revisado cuatro veces al día. Esto se puede reducir a dos veces al día después de dos semanas.

Pesar al animal cada dos semanas y ajustar el consumo de alimentos según sea necesario. Use un kit de prueba de agua salada disponible comercialmente para los niveles de pH, amoníaco, nitrito y nitrato. Agregue la cantidad de agua del tanque dirigida por el kit a los cuatro tubos de ensayo provistos con el kit.

Como se especifica en el kit de prueba, agregue la cantidad de reactivo calorimétrico al tubo correspondiente. Si los niveles de amoníaco, nitrito y nitrato están por encima de 5, 25 y 10 partes por millón, respectivamente, lave la biomasa del filtro de calcetines o cambie a un nuevo filtro de calcetines. Además, limpie la biomasa de la parte superior del skimmer con un cepillo y agregue bacterias desnitrificantes adicionales al tanque.

Si los problemas persisten, reemplace el 25% del agua con agua salada fresca. Usando una bomba manual, retire todos los cadáveres muertos de cangrejos y camarones del tanque, así como cualquier materia fecal de pulpo. Retire todos los cangrejos vivos restantes del tanque y muévalos de regreso al tanque de almacenamiento.

A continuación, reorganice los objetos grandes dentro del tanque. Luego, introduce la mitad de la cantidad de cangrejos que el pulpo comería diariamente en el tanque. Alimente camarones descongelados o pequeños cangrejos violinistas machos a pulpos juveniles.

Dependiendo del experimento, los cangrejos y los camarones se pueden introducir en cualquier lugar del tanque, o directamente al pulpo. Ofrezca cinco camarones fantasmas al día. Para proporcionar una variedad de alimentos al pulpo, dé una almeja o mejillón vivo una vez a la semana, y siempre mantenga tres peces mosquito dentro del tanque.

Para el saneamiento semanal, apague las luces del skimmer, la bomba y el contenedor de algas antes de limpiar el sistema de la bomba, luego apague la válvula automática del sistema antes de eliminar el agua. Finalmente, retire el skimmer y toda el agua solo del sistema de sumidero. Frote ligeramente el contenedor de algas para eliminar la mayor parte de la biomasa de sus paredes y limpie el resto del área del sumidero con un cepillo, luego retire el filtro del calcetín, límpielo con vinagre y déjelo secar.

Rotar con otro filtro de calcetines cada semana, reemplazándolo por otros nuevos cada tres meses. Después de limpiar la biomasa de la parte superior del skimmer, vuelva a colocar el skimmer en el sistema y comience a rellenar con agua salada. Cuando el área de la bomba comience a llenarse, vuelva a encender todos los sistemas.

Deje de agregar agua cuando la parte superior automática de la válvula de flotador esté en la posición de apagado. Desenroscar tubos de ensayo es una prueba valiosa para comprender la función sensoriomotora, así como para aprender las capacidades de memoria de los pulpos. Esta prueba se realizó diariamente en tres pulpos, y los pulpos tardaron cuatro días en promedio en aprender a abrir el tubo de ensayo.

Aquí se muestran imágenes de resonancia magnética de resolución espacial ultra alta del cerebro y los brazos del pulpo que, juntos, forman un sistema nervioso que contiene más de 500 millones de neuronas. Esta es una vista coronal de la cabeza, que muestra el cerebro y los lóbulos ópticos. En la vista coronal de los brazos, el cordón axial es visible en cada uno de los siete brazos, y una vista sagital de los retoños demuestra una estructura nerviosa periférica compleja.

La tomografía criofluoresciosa, que genera una imagen morfológica tridimensional de todo el animal, permitió la visualización del cerebro y los retoños colocados a lo largo del brazo en la longitud de onda de 470 nanómetros. El sistema digestivo se visualiza en las longitudes de onda de 555 y 640 nanómetros. Después de que se desarrolló esta técnica, fue posible utilizar herramientas de aprendizaje automático para rastrear y clasificar los movimientos del pulpo.