Caracterización fisiológica del holobionte de coral mediante una nueva herramienta de microrrespirometría

La actividad metabólica, que puede definirse como la suma de toda la actividad del organismo que involucra energía, es fundamental para comprender la función y la evolución de la vida en la Tierra. En los arrecifes de coral, las medidas del metabolismo son realmente importantes para describir patrones como la simbiosis, o el proceso entre un huésped y, por ejemplo, el simbionte Symbiodiniaceae dentro del tejido del huésped de coral. Y puede decirnos no solo cómo funciona normalmente el organismo, sino también cómo funciona ese organismo cuando los factores de estrés climático están en juego, por ejemplo.

Para comenzar la configuración del equipo y el coral, conecte las dos placas de baño de agua con un tubo de polietileno azul y conectores. Asegúrese de que la placa del motor sea visible a través de las placas transparentes del baño de agua cuando las cámaras de respirometría no estén en su lugar. A continuación, conecte la base del baño de agua a la placa base del motor con los engranajes magnéticos antes de conectar este conjunto a una fuente de alimentación y encender la alimentación.

Para ensamblar la cámara de respirometría, agregue la perla magnética a la cámara de vidrio y coloque el flujo de plástico opaco a través de la base del soporte en la cámara de vidrio. Coloque firmemente las cámaras en los baños de agua, asegurándose de que las cámaras de vidrio estén en contacto con el agua a temperatura controlada para el experimento. Utilizando las perillas de control de la válvula, module el flujo de agua según sea necesario, aplicando un flujo continuo y suave establecido en 75 litros por hora, con agitación lenta a 30 rotaciones por minuto.

Proceda a conectar los cables de fibra óptica de oxígeno con los puntos del sensor de oxígeno, que detectan y transmiten señales de la cámara a través del cable. Asegúrese de conectar la fibra óptica a los puertos correspondientes en el módulo de oxígeno. Inserte los cables en los orificios perforados en el costado de las cámaras de la tapa, asegurando el contacto con los puntos.

Si es necesario, coloque la cinta de plomería blanca, delgada y autosellante para que el cable encaje perfectamente y deje que permanezca firmemente dentro de la cámara de agua. Asegúrese de que el coral individual se pueda ver con tentáculos marrones hacia arriba dentro de la cámara. Por último, mida la respiración con el software de medición de oxígeno.

Después de importar los datos de la respirometría utilizando el paquete de R respR, se utilizó la función de inspección para comprobar anomalías comunes, como valores no numéricos o faltantes, y trazar la serie temporal de oxígeno y calcular una tasa de desplazamiento. La velocidad de rodadura se estabilizó después del punto de tiempo de 3000. La disminución del oxígeno se hizo detectable solo después de la fila 200 en la serie de tiempo completo.

Para extraer las tasas se utilizó la función de tasa de subrayado automático, que identifica regiones lineales de los datos. Se identificó una región lineal de alrededor de 3.000 a 5.000 como la región más lineal. La función adjust_rate se utilizó para determinar las tasas de fondo de los experimentos de control.

Finalmente, las tasas se convirtieron a las unidades de salida deseadas utilizando varios parámetros. La tasa específica de área superficial, que es la tasa absoluta dividida por el área superficial de la muestra, se obtuvo como salida. Los resultados de la respiración en la oscuridad con el pequeño tamaño de la muestra ensayada indicaron la eficacia de este método en la captura de un umbral de señal bajo.

Además, se obtuvieron los valores representativos de respiración para los blancos, así como una comparación de control versus alta temperatura para muestras muy pequeñas. A pesar de la importancia, hay una falta de métodos y, por lo tanto, una falta de datos sobre las tasas metabólicas clave que tienen que ver con los arrecifes de coral, especialmente en lo que respecta a la descendencia de coral, que a menudo tiene un tamaño muy pequeño, lo que dificulta su medición. Es por eso que desarrollamos este sistema de respirometría fisiológica de bajo costo y muy flexible que está diseñado para medir las tasas respiratorias, las tasas metabólicas de IE, en organismos muy pequeños y, en este caso, en juveniles de coral.