Name: Recolección de campo y mantenimiento de laboratorio de algas gigantes formadoras de dosel para facilitar la restauración (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2024-06-07T13:00:00.000+00:00
Duration: 14 min 44 s
Description: Aprende el protocolo de recolección de campo y mantenimiento en laboratorio de Macrocystis pyrifera mediante la técnica de grava verde para restauración de bosques de kelp. Este método optimiza condiciones de temperatura e iluminación.

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Este trabajo fue financiado por el Programa de Investigación para la Recuperación de Algas Marinas de California Sea Grant R/HCE-17 para JBL y MESB, un premio de Pasantía de Investigación de la Fundación Nacional de Ciencias DGE-1735040 para PDD, The Nature Conservancy, Schmidt Marine Technology Partners, Sustainable Ocean Alliance, Tinker Foundation para AP-L y el Grupo de Trabajo de Baja Baja de la Alianza para la Ciencia del Clima para RBL y JL. Agradecemos a Steven Allison, Cascade Sorte, Samantha Cunningham, Sam Weber y Caitlin Yee de la Universidad de California, Irvine; Mark Carr, Peter Raimondi, Sarah Eminhizer, Anne Kapuscinski de la Universidad de California, Santa Cruz; Walter Heady y Norah Eddy en The Nature Conservancy; Filipe Alberto y Gabriel Montecinos en la Universidad de Wisconsin, Milwaukee; José Antonio Zertuche-González, Alejandra Ferreira-Arrieta y Liliana Ferreira-Arrieta en la Universidad Autónoma de Baja California; Luis Malpica-Cruz, Alicia Abadía-Cardoso y Daniel Díaz-Guzmán de MexCal; los clavadistas de MexCalitos Alejandra Reyes, Mónica Peralta, Teresa Tavera, Julia Navarrete, Ainoa Vilalta, Jeremie Bauer y Alfonso Ferreira; y Nancy Caruso para el asesoramiento técnico. Agradecemos al Instituto de Investigaciones Oceanológicas de la Universidad Autónoma de Baja California por proporcionar las instalaciones utilizadas para desarrollar el sistema de baños de agua. Agradecemos a Ira Spitzer por el contenido de video submarino y de drones.

Los autores no tienen nada que revelar.

El cambio climático antropogénico es una amenaza creciente para la salud de los océanos del mundo 44,45,46,47,48, que provoca grandes perturbaciones y pérdida de biodiversidad 49,50,51,52. Para acelerar la restauración de los ecosistemas degradados, las Naciones Unidas han declarado de 2021 a 2030 el "Decenio de las Naciones Unidas sobre la Restauración de los Ecosistemas", coincidiendo con el "Decenio de las Naciones Unidas de las Ciencias Oceánicas para el Desarrollo Sostenible", cuyo objetivo es revertir el deterioro de la salud de los océanos53. En línea con este llamamiento mundial a la acción, la Alianza por los Bosques de Algas ha lanzado el Desafío de los Bosques de Algas Marinas para restaurar 1 millón de hectáreas y proteger 3 millones de hectáreas de bosques de algas marinas para el año 204054. La restauración marina está infravalorada55, y los ecosistemas de algas marinas reciben considerablemente menos atención que hábitats como los arrecifes de coral, los manglares y las praderas marinas56. Se ha demostrado que la restauración de ecosistemas degradados es eficaz para reconstruir los ecosistemas marinos, pero puede costar en promedio entre 80.000 y 1.600.000 dólares por hectárea, y es probable que la mediana de los costos totales sea de dos a cuatro veces mayor57. Las pérdidas actuales y proyectadas exigen el desarrollo de metodologías de restauración de algas marinas escalables, factibles y rentables como intervenciones urgentes de conservación.
Los esfuerzos actuales de restauración de algas marinas utilizan una combinación de metodologías para abordar los factores específicos del sitio de la pérdida de algas marinas, incluido el trasplante de algas adultas, la siembra directa de zoosporas y/o gametofitos, el control de herbívoros y la instalación de arrecifes artificiales11. Sin embargo, estos métodos requieren recursos sustanciales y tienen una escalabilidad limitada. El trasplante típico de algas adultas requiere el despliegue laborioso de materiales o estructuras artificiales en el bentos por parte de buzos. Las intervenciones de abajo hacia arriba para restablecer los arrecifes rocosos costeros, como el control de competidores y herbívoros, también están restringidas por los costos de mano de obra, ya que dependen de la eliminación manual bajo el agua o la exclusión de estos factores de estrés biótico11. La técnica de la «grava verde» supera estas limitaciones con un despliegue sencillo desde la superficie, que no requiere instalación ni conocimientos técnicos bajo el agua, y escalabilidad a costes relativamente bajos28. Este enfoque innovador proporciona una herramienta de restauración prometedora, que insta a realizar ensayos exhaustivos en diversos lugares y entornos para liberar todo su potencial32.
Si bien se han documentado esfuerzos exitosos de restauración con "grava verde" en fiordos protegidos en Noruega utilizando el alga azucarera, Saccharina latissima26, esta técnica aún se encuentra en la fase piloto para Macrocystis pyrifera en el Pacífico oriental. Se necesitan ensayos adicionales para abordar la supervivencia esperada de las plantas externas de M. pyrifera dentro de su área de distribución. En condiciones de exposición a las olas típicas del crecimiento de M. pyrifera , la grava más pequeña puede ser más propensa al movimiento y la abrasión, lo que provoca daños en las plantas externas. Además, la flotabilidad positiva proporcionada por los neumatocistos llenos de gas de M. pyrifera puede llevar a que las plantas externas de "grava verde" se alejen efectivamente del sitio de restauración y, por lo tanto, el tamaño y el peso de la grava son factores importantes a explorar para esta especie. En un estudio piloto reciente (mayo de 2022; Ensenada, Baja California, México), se ha observado un éxito preliminar en campo con M. pyrifera , indicado por la adhesión de los hapteros al sustrato circundante y el crecimiento de los juveniles que alcanzan 1.2 m de longitud después de dos meses en el campo (Figura 4). Esto demuestra una clara oportunidad que aún no se ha explorado en la utilización de "grava verde" para M. pyrifera en el Pacífico Oriental. Este video muestra la técnica de la "grava verde" con M. pyrifera y es un recurso valioso que simplifica y centraliza las prácticas existentes en la fase de cultivo de la restauración para respaldar estudios que abordan los éxitos y las limitaciones en diferentes entornos de campo.
Con la técnica de "grava verde", se pueden sembrar muchas unidades de grava individuales más pequeñas a una escala que puede aumentar la probabilidad de éxito en comparación con los enfoques de trasplante más comunes con plantas adultas. Sin embargo, el aspecto escalable clave de esta técnica es su simple despliegue desde la superficie, lo que puede facilitar la restauración de grandes áreas en barco. Para entornos de campo donde el despliegue de grava pequeña no es adecuado, este protocolo se puede adaptar para trasplantar M. pyrifera en una amplia gama de sustratos, incluida grava más grande o incluso cantos rodados pequeños, cuerdas que se pueden atar a anclajes submarinos naturales o desplegados, o baldosas que se pueden atornillar o pegar con epoxi marino al fondo marino en condiciones más expuestas. Estas adaptaciones de despliegue no cambiarán las instalaciones necesarias para el cultivo de M. pyrifera , pero posteriormente aumentarán el costo de despliegue.
Las perturbaciones antropogénicas y el cambio climático están superando actualmente la capacidad de adaptación de las poblaciones naturales. Esto plantea desafíos significativos a los esfuerzos tradicionales de conservación que restauran los ecosistemas a sus estados históricos 58,59,60,61,62,63. Por lo tanto, los marcos de conservación se han ampliado para incluir el manejo anticipatorio considerando la resiliencia y la capacidad de adaptación64. Se está implementando un manejo anticipatorio para hacer frente al cambio climático para las especies arbóreas en los ecosistemas forestales65 y se ha propuesto para nuevos esfuerzos de restauración a fin de mejorar el potencial evolutivo de las plantas externas 66,67. A pesar de que estas estrategias son inherentemente más fáciles de manipular en ambientes terrestres, varios estudios están comenzando a explorar su aplicación en ambientes marinos 62,68,69,70. Por ejemplo, los arrecifes de coral están amenazados por numerosos factores de estrés antropogénicos que han dado lugar a disminuciones sin precedentes71,72. En respuesta a las pérdidas de estas importantes especies fundacionales, se aboga cada vez más por la restauración activa y las técnicas de adaptación asistida para conservar los arrecifes de coral restantes y sus funciones asociadas 62,73,74. Una técnica consiste en la translocación de individuos dentro de su rango de distribución actual de especies para aumentar la tolerancia al estrés térmico75. Con respecto a la restauración de algas formadoras de dosel, la 'grava verde' tiene un marco personalizable para explorar técnicas de adaptación asistida como la translocación de genotipos resilientes a áreas vulnerables, la manipulación no genética como la hibridación o la aclimatación de individuos al estrés ambiental62 con resultados dirigidos a la obtención de cepas más resistentes para los programas de restauración76,77.
Aprovechar el apoyo local para mejorar los esfuerzos de restauración es crucial para mantener el éxito de la conservación de los ecosistemas de algas marinas. La participación de las partes interesadas locales puede aumentar la aceptación local de las necesidades de restauración 6,50 y promover la gestión costera que, posteriormente, podría dar lugar a una mayor financiación y longevidad de la protección de los ecosistemas de algas marinas. Al igual que con todas las demás metodologías de restauración de algas marinas, los marcos estructurados de toma de decisiones que integren diversos objetivos ecológicos, socioeconómicos y de conservación ayudarán a lograr resultados óptimos para los ecosistemas de algas marinas y las comunidades que sustentan11.

Las algas marinas formadoras de dosel (macroalgas pardas del orden Laminariales) son especies fundamentales de importancia mundial, que dominan los arrecifes rocosos costeros en los mares templados y árticos1. Estas algas marinas forman hábitats biogénicos estructuralmente complejos y altamente productivos conocidos como bosques de algas marinas que sustentan comunidades marinas taxonómicamente diversas2. Los bosques de algas marinas en todo el mundo proporcionan muchos servicios ecosistémicos a los seres humanos, incluida la producción pesquera comercial, el ciclo del carbono y los nutrientes, y las oportunidades recreativas, con un valor total estimado de USD $ 500 mil millones por año3.
A pesar de su valor sustancial, los bosques de algas marinas se enfrentan a crecientes presiones antropogénicas en muchas regiones3. El cambio climático representa una de las amenazas más importantes para las algas marinas debido al calentamiento oceánico a largo plazo combinado con la creciente frecuencia de anomalías de temperatura 3,4,5,6,7. El aumento de la temperatura de los océanos se asocia con la limitación de nutrientes8, mientras que la exposición al estrés por calor por encima de los umbrales fisiológicos puede provocar mortalidad9. En combinación con factores estresantes locales regionales variables7, las poblaciones de algas marinas están disminuyendo a nivel mundial en aproximadamente un 2% por año10 con pérdidas significativas y cambios persistentes a estados comunitarios alternativos en ciertas regiones 6,11,12,13,14. La recuperación natural de las poblaciones de algas marinas por sí sola puede no ser suficiente para revertir el alcance de las pérdidas actuales y proyectadas 15,16,17,18, lo que subraya la importancia de la restauración activa.
Los esfuerzos actuales de restauración de algas marinas pueden utilizar una combinación de metodologías para restablecer estas importantes especies fundamentales en los arrecifes rocosos costeros 3,19. Las metodologías elegidas para abordar las preocupaciones específicas del sitio dependen del contexto geográfico, los impedimentos específicos para la recuperación de las algas marinas y el contexto socioecológico11. La clave es comprender las conexiones y la interdependencia de los sistemas socioecológicos, y las intervenciones que involucran a las instituciones locales y obtienen el apoyo de las comunidades locales aumentan la probabilidad de éxito de los esfuerzos de restauración20.
Además del cambio climático, la presión de los herbívoros o la competencia interespecífica impulsa, disminuye o suprime la recuperación (por ejemplo, por erizos de mar13, peces herbívoros21,22, algas de césped 9,23 o algas invasoras24). La restauración puede centrarse en la eliminación de estos factores de estrés biótico25, aunque estos métodos requieren recursos sustanciales y un mantenimiento continuo11. Para catalizar la recuperación de las especies de algas marinas, se han realizado esfuerzos hacia un enfoque de siembra directa, por ejemplo, pesando bolsas de malla llenas de hojas de algas marinas fértiles para el bentos que libera zoosporas en el medio ambiente26. Este método, sin embargo, requiere mucho tiempo y requiere una instalación y desmontaje técnico bajo el agua. Otros casos se centran en el trasplante de grandes cantidades de plantas donantes adultas enteras, lo que puede comprometer poblaciones donantes estrechamente asociadas y vulnerables y a menudo se limitan a pequeñas escalas debido a la dependencia del trasplante continuo27.
Para las regiones en las que la limitación de las esporas de algas puede estar impidiendo la recuperación de los bosques de algas debido a la fragmentación del hábitat, se introdujo un enfoque relativamente nuevo de restauración de algas marinas llamado técnica de "grava verde". La técnica se probó con éxito en la Estación Científica de Flødevigen, en el sur de Noruega28 y representó una opción prometedora para la restauración debido a su rentabilidad y escalabilidad. El flujo de trabajo de esta técnica es el siguiente: (1) se crea una solución de esporas a partir de tejido fértil recolectado de algas marinas adultas reproductivas en el campo y luego se siembra en sustratos pequeños, como grava; (2) las algas marinas en etapa temprana se crían en condiciones abióticas controladas en laboratorio sobre sustratos; (3) Los sustratos con esporofitos visibles se despliegan sobre el terreno en arrecifes específicos como «grava verde», donde los esporofitos siguen creciendo. Hay que tener en cuenta que los esfuerzos típicos de trasplante de individuos adultos requieren una instalación subacuática laboriosa e inhibidora de costes por parte de los buzos, y la técnica de la "grava verde" utiliza un despliegue sencillo desde la superficie28.
La técnica de la "grava verde" está siendo probada actualmente por miembros de numerosos grupos de trabajo internacionales29 en diferentes entornos y varias especies de algas laminarias. Este protocolo describe las instalaciones, los materiales y los métodos necesarios para la recolección de tejidos, la esporulación, la siembra, las condiciones de cría, el mantenimiento regular y el monitoreo de las algas marinas en etapa temprana antes de implementar esta técnica de restauración en el campo utilizando el alga gigante, Macrocystis pyrifera. Este protocolo es un recurso valioso para investigadores, gestores y partes interesadas que buscan proporcionar información sobre los éxitos y las limitaciones de este método con M. pyrifera en diferentes entornos de campo.

<table><tbody><tr><td>0,22 y micro; m filtros</td><td>Milipore</td><td>SCGPS05RE</td><td>Esterilización natural con agua</td></tr><tr><td>de mar 1 L botellas de vidrio Amazon</td><td></td><td>B07J6JP4D1</td><td>Esterilización natural con agua de mar</td></tr><tr><td>1 &micro; m filtros (agua + aire)</td><td>Amazon</td><td>B01M1VWUWL</td><td>Esterilización</td></tr><tr><td>natural de agua de mar 1'' PVC 90 grados Codo Home</td><td>Depot</td><td>203812125</td><td>Opción 2 - Escala media - Sistemas de baño de agua</td></tr><tr><td>10 y micro; m filtros</td><td>Amazon B00D04BG56</td><td></td><td>Esterilización natural de agua de mar</td></tr><tr><td>20 &micro; Filtros</td><td>M Amazon</td><td>B082WS9NPH</td><td>Esterilización natural de agua de mar</td></tr><tr><td>Tubo de 3x5mm</td><td>Amazon</td><td>B0852HXPN6</td><td>Opción 1 Pequeña escala - Incubadora</td></tr><tr><td>Gasa estéril de 4x4''</td><td>Amazon</td><td></td><td>B07NDK8XM3 Esporulación</td></tr><tr><td>Tubo de 4x6mm</td><td>Amazon</td><td></td><td>B08BCRV1FY Opción 1 Pequeña escala - Incubadora</td></tr><tr><td>5 y micro; Filtros m</td><td>Amazon</td><td>B082WS9NPH</td><td>Esterilización natural de agua de mar</td></tr><tr><td>Tubo de halcón de 50 ml</td><td>Amazon</td><td>B01M04HGPJ</td><td>Esporulación</td></tr><tr><td>Tubo de 8x10 mm</td><td>Amazon</td><td></td><td>B01MSM3LLZ Opción 1 Pequeña escala - Incubadora</td></tr><tr><td>Filtros de aire</td><td>Thermo Fisher</td><td>MTGR85010</td><td>Opción 1 Pequeña escala - Incubadora</td></tr><tr><td>Lámpara de alcohol</td><td>Amazon</td><td>B07XWD9WWC</td><td>Esporulación</td></tr><tr><td>Sulfato de hierro (II) amonio hexahidratado Reactivo ACS, 99%</td><td>Sigma</td><td>215406-100G</td><td>Productos químicos para crear Provasoli' s Agua de mar enriquecida (PES) y vitaminas para el enriquecimiento de los medios</td></tr><tr><td>Grava de grado de acuario Amazon</td><td></td><td>B07XRCKFBJ</td><td>Opción 1 Pequeña escala - Incubadora</td></tr><tr><td>Biotina en polvo, BioReactivo, adecuado para el cultivo de células, adecuado para el cultivo de células de insectos, adecuado para el cultivo de células vegetales, 99%</td><td>Sigma</td><td>B4639-100MG</td><td>Productos químicos para crear Provasoli' s Agua de mar enriquecida (PES) y vitaminas para el enriquecimiento de medios</td></tr><tr><td>Ácido bórico, 99,8%, 10043-35-3, MFCD00011337, BH3O3, 61,83, 500 g</td><td>Thermo Fisher</td><td>5090113707</td><td>Productos químicos para crear Provasoli' s Agua de mar enriquecida (PES) y vitaminas para el enriquecimiento de medios</td></tr><tr><td>D-pantotenato de calcio,ge98.0% (T),C9H17NO5,137-08-6,25g,Ácido D-pantoténico Sal de calcio, P0012-25G 1/EA</td><td>Thermo Fisher</td><td>P001225G</td><td>Productos químicos para crear Provasoli' s Agua de mar enriquecida (PES) y vitaminas para el enriquecimiento de medios</td></tr><tr><td>Válvulas de retención</td><td>Amazon</td><td>B08HRZR4MM</td><td>Opción 1 Pequeña escala - Incubadora</td></tr><tr><td>Tubo transparente de 3/8'' - 10 pies</td><td>Amazon</td><td>B07MTYMW13</td><td>Opción 2 - Escala media - Sistemas de baño de agua</td></tr><tr><td>SULFATO DE COBALTO (II) HEPTAH-100G, ADVERTENCIA - California - Peligro de cáncer, 93-2749-100G 1/EA</td><td>Thermo Fisher</td><td>5090114752</td><td>Químicos para crear Provasoli' s Agua de mar enriquecida (PES) y vitaminas para el enriquecimiento de medios</td></tr><tr><td>Microscopio compuesto con cámara</td><td>OMAX</td><td>M83EZ-C50S</td><td>Matraz de cultivo de monitoreo</td></tr><tr><td></td><td>Thermo Fisher</td><td>07-250-080</td><td>Opción 1 Pequeña escala - Incubadora</td></tr><tr><td>Luz de cultivo</td><td>Amazon</td><td>B07RRRPJ63</td><td>Opción 1 Pequeña escala - Incubadora</td></tr><tr><td>Tapones de cultivo</td><td>Amazon</td><td>B07DX6J7QD</td><td>Opción 1 Pequeña escala - </td></tr><tr><td>Incubadora Conector de drenaje</td><td>Amazon</td><td>B00GUZ6CV0</td><td>Opción 2 - Escala media - Sistemas de baño</td></tr><tr><td>de agua EDTA Número CAS: 6381-92-6 Fórmula molecular: C10H14N2O8Na2- 2H2O Peso molecular: 372.2</td><td>Thermo Fisher</td><td>50213299</td><td>Productos químicos para crear Provasoli' s Agua de mar enriquecida (PES) y vitaminas para el enriquecimiento de los medios Eisco</td></tr><tr><td>Safety Pack Juegos de cilindros graduados Clase A, ASTM, Capacidad: 10 mL, 25 mL, 50 mL, Graduaciones: 0.2 mL, 0.5 mL, 1.0 mL, Borosilicato 3.3 Vidrio, Esterilizable en autoclave: Sí, Clase: Clase A, Graduado: Sí, Tolerancia: 0.10 mL, 0.17 mL, 0.25 mL</td><td>Thermo Fisher</td><td>S81273</td><td>Productos químicos para crear Provasoli' s Agua de mar enriquecida (PES) y vitaminas para el enriquecimiento de los medios Eisco</td></tr><tr><td>Safety Pack Juegos de cilindros graduados Clase A, ASTM, Capacidad: 50 mL, 100 mL, 250 mL, Graduaciones: 1.0 mL, 1.0 mL, 2.0 mL, Borosilicato 3.3 Vidrio, Esterilizable en autoclave: Sí, Clase: Clase A, Graduado: Sí, Tolerancia: 0.25 mL, 0.50 mL, 1.0 mL</td><td>Thermo Fisher</td><td>S81275</td><td>Productos químicos para crear Provasoli' s Agua de mar enriquecida (PES) y vitaminas para el enriquecimiento de los medios Juegos de</td></tr><tr><td>matraces volumétricos Eisco Safety Pack - Clase A, ASTM, Capacidad: 10 mL, 25 mL, 50 mL, Borosilicato 3.3 Vidrio, Esterilizable en autoclave: Sí, Clase: Clase A, Material de cierre: Vidrio, Tamaño del tapón: Número de tapón: 9, 9, 13, Tipo de cierre: Penny Stopper, Graduado: Ye</td><td>Thermo Fisher</td><td>S81271</td><td>Productos químicos para crear Provasoli' s Agua de mar enriquecida (PES) y vitaminas para el enriquecimiento de los medios</td></tr><tr><td>Portafiltros</td><td>Amazon</td><td>B07LCKBKCT</td><td>Esterilización natural de agua de mar</td></tr><tr><td>Cilindros graduados de Fisherbrand, Capacidad: 500 mL, Graduaciones: 5 mL, Vidrio de borosilicato, Esterilizable en autoclave: Sí, Límite de error: +/-4.0 mL, Aplicaciones recomendadas: Educación, Subdivisión: 5 mL, S63460 1/EA</td><td>Thermo Fisher</td><td>S63460</td><td>Químicos para crear Provasoli' s Agua de mar enriquecida (PES) y vitaminas para el enriquecimiento de los medios</td></tr><tr><td>Cámara FLEXACAM C1 Monitorización</td><td>Leica</td><td>FLEXACAM C1</td><td></td></tr><tr><td>Ácido fólico, C19H19N7O6, Número CAS59303, vitamina M, ácido pteroilglutámico, vitamina B9, Folvita, folacina, folacid, pteroylácido glutámico, pteglu, ácido fólico, ácido fólico, ácido fólico, 25 g, 100781, CHEBI:27470, Amarillo a naranja, 2004190, 441.41, OVBPIULPVIDEAOLBPRGKRZSAN</td><td>Thermo Fisher</td><td>AAJ6083314</td><td>Químicos para crear Provasoli' s Agua de mar enriquecida (PES) y vitaminas para el enriquecimiento de los medios</td></tr><tr><td>Fregadero Utilitario Independiente de 20 Galones</td><td>Amazon</td><td></td><td>B094TLH19L Opción 2 - Escala media - Sistemas</td></tr><tr><td>de baño de agua DIÓXIDO DE GERMANIO 99.99 10GR</td><td>Thermo Fisher</td><td>AC190000100</td><td>Productos químicos para crear Provasoli' s Agua de mar enriquecida (PES) y vitaminas para el enriquecimiento de medios Cilindros</td></tr><tr><td>graduados de vidrio, base redonda clase A, Eisco, para uso con: Líquidos de medición, Capacidad: 1000 mL, Graduaciones: 10 mL Blanco, CH0344OWT 1/EA</td><td>Thermo Fisher</td><td>S88442</td><td>Productos químicos para crear Provasoli' s Agua de mar enriquecida (PES) y vitaminas para el enriquecimiento de los medios</td></tr><tr><td>de comunicación Portaobjetos</td><td>de vidrio Amazon</td><td></td><td>B00L1S93PS Opción 2 - Escala media - Sistemas de baño de agua</td></tr><tr><td>Fosfato de glicerol, sal disódica, hidrato, mezcla isomérica</td><td>Sigma</td><td>G6501-100G</td><td>Productos químicos para crear Provasoli' s Agua de mar enriquecida (PES) y vitaminas para el enriquecimiento de los medios</td></tr><tr><td>Contenedores de crecimiento -3.4 Qt- 3.25 Lt Recipientes transparentes con tapa transparente</td><td>Almacén de contenedores</td><td>#10014828</td><td>Opción 2 - Escala media - Sistemas de baño de agua</td></tr><tr><td>Luz</td><td>de crecimiento Amazon</td><td></td><td>B086R14MFW Opción 1 Pequeña escala - Incubadora</td></tr><tr><td>Hemocitómetro</td><td>Amazon</td><td>B07TJQDKLJ</td><td>Esporulación</td></tr><tr><td>Frascos de plástico con bisagras</td><td>Botella SKS & Embalaje</td><td>40280125.01S</td><td>Opción 1 Pequeña escala - Incubadora</td></tr><tr><td>Grado de investigación de inositol, USP/NF Para bacteriología. Ópticamente inactivo. Probado su idoneidad en el cultivo de tejidos. Tamaño: 100 G Condiciones de almacenamiento: +15 C A +30 C Número de catálogo: 26310.01 CAS 87-89-8</td><td>Thermo Fisher</td><td></td><td>50247745 productos químicos para crear Provasoli' s Agua de mar enriquecida (PES) y vitaminas para el enriquecimiento de los medios</td></tr><tr><td>Instant Ocean - 50 G</td><td>Amazon</td><td>B000255NKA</td><td>Opción 1 Pequeña escala - Incubadora</td></tr><tr><td>Microscopio invertido Leica DMi1</td><td>Leica</td><td>DMi1</td><td>Monitoring</td></tr><tr><td>Cloruro de hierro (III) hexahidratado Reactivo ACS, 97%</td><td>Sigma</td><td>236489-100G</td><td>Productos químicos para crear Provasoli' s Agua de mar enriquecida (PES) y vitaminas para el enriquecimiento de los medios de comunicación</td></tr><tr><td>Licor Ligth Meter Registrador de datos</td><td>Licor</td><td>LI-250A</td><td>Registrador</td>de</tr><tr><td>datos HOBO de luz/temperatura</td> Luces <td>de monitoreo</td><td>Amazon</td><td>B075X2SWKN</td></tr><tr><td>150W</td><td>Amazon</td><td>B0799DQM9V</td><td>Opción 2 - Escala media - Sistemas de baño de agua</td></tr> El <tr><td>sulfato de manganeso monohidratado cumple con las especificaciones de prueba de la USP</td><td>Sigma</td><td>M8179-100G</td><td>Productos químicos para crear Provasoli' s Agua de mar enriquecida (PES) y vitaminas para el enriquecimiento de los medios</td></tr><tr><td>Rocas de tamaño mediano 2-3 pulgadas, 20 libras</td><td>Home Depot</td><td>206823930</td><td>Opción 2 - Escala mediana - Sistemas de baño de agua</td></tr><tr><td>Ácido nicotínico, 99%, C6H5NO2, número CAS59676, daskil, apelagrina, acidum nicotinicum, akotin, 3carboxipiridina, niacina, ácido carboxílico 3piridina, ácido nicotínico, pellagrina, wampocap, 250 g, 109591, CHEBI:15940, 1.4, 2004410, 293 grados. C (559 grados. F), 123.11,Thermo</td> <td>Fisher</td><td>AAA1268330</td><td>Chemicals para crear Provasoli' s Agua de mar enriquecida (PES) y vitaminas para el enriquecimiento de medios</td></tr><tr><td>Ácido p-aminobenzoico 99,82% Ácido 4-aminobenzoico, C7H7NO2, Número CAS: 150-13-0, 25 g, 0210256925 1/EA</td><td>Thermo Fisher</td><td>ICN10256925</td><td>Productos químicos para crear Provasoli' s Agua de mar enriquecida (PES) y vitaminas para el enriquecimiento de medios</td></tr><tr><td>Cemento PCV</td><td>Amazon</td><td></td><td>B001D9WRWG Opción 2 - Escala media - Sistemas de baño de agua</td></tr><tr><td>Válvula de agua de plástico</td><td>Amazon</td><td>B0006JLVE4</td><td>Opción 2 - Escala media - Sistemas de baño de agua</td></tr><tr><td>Válvula de agua de plástico</td><td>Amazon</td><td>B07G5FY7X1</td><td>Opción 2 - Escala media - Sistemas de baño de</td></tr><tr><td>agua Escala de precisión 1mg</td><td>Amazon</td><td>B08DTH95FN</td><td>Materiales para crear Provasoli' s Agua de mar enriquecida (PES) y vitaminas para el enriquecimiento de medios</td></tr><tr><td>Bomba para aire filtrado</td><td>Amazon</td><td>B0BG2BT9RX</td><td>Opción 1 Pequeña escala - Incubadora</td></tr><tr><td>Tubo de PVC 1x24''</td><td>Home Depot</td><td>202300505</td><td>Opción 2 - Escala media - Sistemas de baño de agua</td></tr><tr><td>Medidor de luz cuántica</td><td>Apogee Instruments</td><td>MQ-510</td><td>Incubadora</td></tr><tr><td>refrigerada</td> de monitoreo <td>Thermo Fisher</td><td>15-103-1566</td><td>Opción 1 Pequeña escala -</td></tr><tr><td>Arandelas de goma para</td> incubadoras <td>Amazon</td><td>B07YZD22ZP</td><td>Opción 1 Pequeña escala - Incubadora</td></tr><tr><td>Refractómetro de salinidad</td><td>Monitoreo de B018LRO1SU ATC</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Malla de sombra 6x50 ft</td><td>Home Depot</td><td>316308418</td><td>Opción 2 - Escala media - Sistemas de baño de</td></tr><tr><td>agua Nitrato de sodio ge 99.0% Ácido nítrico, sal de sodio, NNaO3, número CAS: 7631-99-4, 500g, 1/EA</td><td>Thermo Fisher</td><td>BP360500</td><td>Chemicals para crear Provasoli' s Agua de mar enriquecida (PES) y vitaminas para el enriquecimiento de los medios</td></tr><tr><td>Soldadura para la apertura de la aireación</td><td>Amazon</td><td>B08R3515SF</td><td>Opción 2 - Escala media - Sistemas de baño de agua</td></tr><tr><td>Alcohol isporopílico en aerosol</td><td>Amazon</td><td>&lrm; B08LW5P844</td><td>Esporulación</td></tr><tr><td>Sisjeras de acero inoxidable</td><td>Amazon</td><td>B07BT4YLHT</td><td>Sporulation</td></tr><tr><td>Bandeja de acero inoxidable</td><td>Amazon</td><td>B08CV33YXG</td><td>Sporulation</td></tr><tr><td>Pinzas de acero inoxidable</td><td>Amazon</td><td>B01JTZTAJS</td><td>Esporulación</td></tr><tr><td>Barras</td> de agitación <td>Amazon B07C4TNKXB</td><td></td><td>Materiales para crear Provasoli' s Agua de mar enriquecida (PES) y vitaminas para el enriquecimiento de los medios Bomba</td></tr> de <tr><td>circulación sumergible 400 GPH</td><td>Amazon</td><td>B07RZKRM13</td><td>Opción 2 - Escala media - Sistemas de baño de agua</td></tr><tr><td>Sensor cuántico esférico sumergible</td><td>Waltz</td><td>Monitoreo US-SQS/L</td><td>Pistola</td>de</tr><tr><td>temperatura</td><td>Termómetro infrarrojo 749</td><td>Monitoreo B07VTPJXH9</td><td></td></tr><tr><td>Clorhidrato de tiamina Biorreactivo, apto para el cultivo celular, apto para el cultivo de células de insectos, adecuado para el cultivo de células vegetales</td><td>Sigma</td><td>T1270-25G</td><td>Productos químicos para crear Provasoli' s Agua de mar enriquecida (PES) y vitaminas para el enriquecimiento de medios</td></tr><tr><td>Timina 99% 2, 4-Dihidroxi-5-metilpirimidina, C5H6N2O2, Número CAS: 65-71-4, 25 g, 157850250 1/EA</td><td>Thermo Fisher</td><td>AC157850250</td><td>Productos químicos para crear Provasoli' s Agua de mar enriquecida (PES) y vitaminas para el enriquecimiento de los medios</td></tr><tr><td>Lámina acrílica transparente de 24x48 pulgadas</td><td>Home</td><td></td><td>Depot 202038048 Opción 2 - Escala media - Sistemas de baño de agua</td></tr><tr><td>Tubería de circulación de agua 1''x10 ft</td><td>Amazon</td><td></td><td>B07ZC1PSF3 Opción 2 - Escala media - Sistemas de baño de agua</td></tr><tr><td>Luz ultravioleta para la esterilización natural del agua de mar</td><td>Amazon</td><td>B018OI7PYS</td><td>Esterilización natural de agua de mar</td></tr><tr><td>Bomba de vacío</td><td>Amazon B087XBTPVW</td><td></td><td>Esterilización natural con agua de mar</td></tr><tr><td>Biorreactivo de vitamina B12, adecuado para el cultivo de células, adecuado para el cultivo de células de insectos, adecuado para el cultivo de células vegetales, 98%</td><td>Sigma</td><td>V6629-100MG</td><td>Productos químicos para crear Provasoli' s Agua de mar enriquecida (PES) y vitaminas para el enriquecimiento de medios</td></tr><tr><td>Matraces volumétricos, Vidrio Clase A, Eisco, con tapón de polipropileno, Graduado, Marcas impresas en blanco, Capacidad: 1000 mL, CH0446IWT 1/EA</td><td>Thermo Fisher</td><td>S89446</td><td>Productos químicos para crear Provasoli' s Agua de mar enriquecida (PES) y vitaminas para el enriquecimiento de medios</td></tr><tr><td>Matraces aforados, Vidrio Clase A, Eisco, con tapón de polipropileno, Graduado, Marcas impresas en blanco, Capacidad: 500 mL, CH0446HWT 1/EA</td><td>Thermo Fisher</td><td>S89445</td><td>Productos químicos para crear Provasoli' s Agua de mar enriquecida (PES) y vitaminas para el enriquecimiento de los medios</td></tr><tr><td>Enfriador de agua 200-600GPM</td><td>Amazon</td><td>B07BHHP71C</td><td>Opción 2 - Escala media - Sistemas de baño de agua</td></tr><tr><td>Divisores en Y para tubos de 4x6 mm</td><td>Amazon</td><td>B08XTJKFCH</td><td>Opción 1 Pequeña escala - Incubadora</td></tr><tr><td>Sulfato de zinc heptahidratado BioReactivo, apto para cultivo celular</td><td>Sigma</td><td>Z0251-100G</td><td>Químicos para crear Provasoli' s Agua de mar enriquecida (PES) y vitaminas para el enriquecimiento de los medios</td></tr></tbody></table>

recolección de campo y mantenimiento de laboratorio de algas gigantes formadoras de dosel para facilitar la restauración

Field Collection and Laboratory Maintenance of Canopy-Forming Giant Kelp to Facilitate Restoration

Las algas marinas que forman el dosel son especies esenciales que apoyan la biodiversidad y proporcionan servicios ecosistémicos valorados en más de 500 mil millones de dólares anuales. El declive global de los bosques de algas gigantes debido a los factores de estrés ecológico impulsados por el clima subraya la necesidad de estrategias de restauración innovadoras. Una técnica de restauración emergente conocida como "grava verde" tiene como objetivo sembrar algas jóvenes en grandes áreas sin una gran cantidad de mano de obra subacuática y representa una herramienta de restauración prometedora debido a la rentabilidad y la escalabilidad. Este artículo en video ilustra un protocolo y herramientas para el cultivo de algas gigantes, Macrocystis pyrifera. También proporciona un recurso para estudios posteriores que aborden los éxitos y las limitaciones de este método en entornos de campo. Describimos métodos de campo y de laboratorio para recolectar tejido reproductivo, esporular, inocular, criar, mantener y monitorear sustratos sembrados con etapas tempranas de vida utilizando la técnica de 'grava verde'. El protocolo simplifica y centraliza las prácticas actuales de restauración en este campo para apoyar a los investigadores, administradores y partes interesadas en el cumplimiento de los objetivos de conservación de las algas marinas.

La técnica de restauración de la "grava verde" aún se encuentra en fase piloto, con datos limitados de supervivencia de plantas externas para otras especies28, y aún no se han publicado datos para Macrocystis pyrifera. Utilizando la recolección de campo y el mantenimiento de laboratorio descritos en este protocolo, probamos la importancia de las condiciones de cría específicas del sitio para dos poblaciones distintas de algas donantes antes de la hipotética implementación de "grava verde" (Figura 5). El tejido reproductivo de algas marinas se recolectó en California (EE.UU.) de poblaciones más frías de K1 (Santa Cruz 36.60167°N, 121.88508°W) y K4 más cálidas (San Diego, 32.85036°N, -117.27600°W) y se crió a dos temperaturas: (1) 12 °C (la temperatura de cultivo estándar para la acuicultura de algas marinas, y la TSM media de invierno para K1), y (2) 20 °C (la TSM media de verano para K4, y una ola de calor de 4 °C para K1). Todos los portaobjetos de vidrio utilizados para monitorear el desarrollo de la etapa de vida de las algas marinas se marcaron con una cuadrícula estandarizada, y se capturaron imágenes de alta resolución utilizando esta cuadrícula como referencia para permitir la observación de campos fijos a lo largo del tiempo utilizando un microscopio invertido y una cámara (N = 5 imágenes por muestra, 2.479 mm x 1.859 mm).
Después de 24 días después de la esporulación, los gametofitos se contaron a partir de imágenes microscópicas (N = 300 imágenes de 60 muestras). Para probar las diferencias en los recuentos de gametofitos, se emplearon modelos lineales generalizados de efectos mixtos con distribución de Poisson utilizando la función glmmTMB() en el paquete glmmTMB41, y se realizaron comparaciones por pares con emtrends() del paquete emmeans42en R. Nuestros resultados ilustran que la respuesta de los gametofitos a la variabilidad térmica fue diferente entre las poblaciones K1 y K4 (t = 2.7, p = 0.007), donde la temperatura no tuvo un efecto para la población K4 más cálida (estimación = -0.01, error estándar [SE] = 0.01, intervalo de confianza [IC] = [-0.03, 0.01]), pero sí tuvo un efecto para la población K1 más fría (estimación = -0.06, SE = 0,02, IC = [-0,10, -0,03]) (Figura 6A), lo que sugiere una posible divergencia adaptativa en los rasgos de tolerancia térmica. Los gametofitos de algas marinas a menudo se representan como una etapa de resistencia43, lo que significa que producen un fenotipo polivalente que es tolerante al estrés y relativamente insensible a la variabilidad ambiental. Sin embargo, estos resultados indican que la variabilidad térmica impone una presión significativa en esta etapa temprana.
Después de 32 días después de la esporulación, se contaron esporofitos visibles con longitudes superiores a aproximadamente 1 mm en la totalidad de cada portaobjetos de vidrio de 2,5 cm por 7,5 cm (N = 72 muestras en total). Para probar las diferencias en los recuentos de esporofitos visibles, se emplearon modelos lineales generalizados de efectos mixtos con distribución de Poisson utilizando la función glmmTMB() en el paquete glmmTMB y se realizaron comparaciones por pares con emtrends() de las medias del paquete en R. Nuestros resultados ilustran que la respuesta de los esporofitos a la variabilidad térmica es similar entre las poblaciones diferenciadas K1 y K4 (z = 0.92, p = 0.36), donde la temperatura tuvo un efecto para la población K4 más cálida (estimación = -0.66, SE = 0.04, IC = [-0.74, - 0.57]), así como para la población K1 más fría (estimación = -0.85, SE = 0.13, IC = [-1.10, -0.60]) (Figura 6B). Las muestras criadas a 20 °C desarrollaron pocos esporofitos visibles (media ± SE = 0,4 ± 0,2) en comparación con las criadas a 12 °C (media ± SE = 82,4 ± 9,8). Este resultado sugiere que la producción de esporofitos es más sensible a la temperatura que la etapa de gametofito, y que las temperaturas de cultivo específicas del sitio no deben exceder los 15 °C para lograr el desarrollo del esporofito como se describe en el protocolo.
<img alt="Instalación del experimento de crecimiento de plantas en la cámara de crecimiento; Incluye frascos de atmósfera controlada, tubos, sensores." class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66092/66092fig01.jpg" data-altupdatedat="1754922859000" data-alt="Figure 1"> Figura 1: Diagrama del sistema de incubación de 'grava verde' . (A) Fuente de luz roja para cultivos de gametofitos de aumento vegetativo. (B) Puerto de acceso para cables y tuberías eléctricas, que conduce a una toma de corriente externa. (C) Estructura para bloquear la luz de espectro completo fuera de la sección de luz roja. (D) Una sección de cultivo de 'grava verde' . (E) fuentes de luz de espectro completo. (F) Líneas de tubería conectadas a una fuente de aire filtrada externa. (G) Válvulas de retención para reducir la contaminación en el aire. (H) Recipientes de cultivo individuales que minimicen la contaminación. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66092/66092fig01large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a>
<img alt="Diagrama del proceso de desalinización solar con múltiples tanques, destacando la configuración de purificación de agua." class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66092/66092fig02.jpg" data-altupdatedat="1754922859000" data-alt="Figure 2"> Figura 2: Diagrama del sistema de baño de agua de 'grava verde' . (A) Enfriador con bomba sumergida (en I). (B) Bañera de 20 galones para baño de agua. (C) Drene para recircular el baño de agua. (D) Válvula para la recirculación del baño de agua. (E) Fuente de luz. (F) Contenedor de grava verde de 2,5 L con tapa transparente y abertura de aireación. (G) Fuente de aireación. (H) Tuberías que recirculan el agua con el uso de bombas sumergidas. (I) Receptor de baño de agua desde/hacia el enfriador desde/hacia las bañeras con bombas sumergibles. (J) Cubierta acrílica para minimizar la evaporación del baño de agua. (K) Sombra de malla para ajustar la intensidad de la luz. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66092/66092fig02large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a>
<img alt="Diagrama de identificación de etapas de vida: asentamiento de zoosporas, germinación, gametofito, desarrollo de esporofitos." class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66092/66092fig03v2.jpg" data-altupdatedat="1754922859000" data-alt="Figure 3"> Figura 3: Desarrollo de Macrocystis pyrifera . Etapas del ciclo de vida del desarrollo de Macrocystis pyrifera a partir de ensayos de crecimiento de laboratorio. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66092/66092fig03large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a>
<img alt="Etapas de crecimiento de algas marinas durante 120 días; cultivo de laboratorio para el crecimiento en el campo; Análisis secuencial de imágenes." class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66092/66092fig04.jpg" data-altupdatedat="1754922859000" data-alt="Figure 4"> Figura 4: 'Grava verde' sembrada con Macrocystis pyrifera. ' La "grava verde" sembrada con Macrocystis pyrifera se cultiva en el laboratorio hasta que los esporofitos alcanzan 1-2 cm. A continuación, se despliega la "grava verde" y continúa creciendo en el campo. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66092/66092fig04large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a>
<img alt="Comparación del crecimiento de algas a 12 °C y 20 °C durante 40 días; imágenes de microscopía a intervalos." class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66092/66092fig05.jpg" data-altupdatedat="1754922859000" data-alt="Figure 5"> Figura 5: Series temporales experimentales. Imágenes de ejemplo de una serie temporal que sigue el crecimiento y desarrollo experimental de gametofitos y esporofitos de Macrocystis pyrifera procedentes de dos poblaciones recogidas en California (EE.UU.) y cultivadas a dos temperaturas diferentes. K1 = Santa Cruz, K4 = San Diego. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66092/66092fig05large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a>
<img alt="Impacto de la temperatura en gametofitos y esporofitos; gráfico de barras que compara el crecimiento de las especies K4, K1." class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66092/66092fig06.jpg" data-altupdatedat="1754922859000" data-alt="Figure 6"> Figura 6: Resultados representativos. Estadios de vida de Macrocystis pyrifera observados para las poblaciones de origen K1 Santa Cruz San Diego K4 Santa Cruz cultivadas en condiciones térmicas constantes de 12 y 20 °C. Barras de error, media ± 1 SE. El asterisco (*) denota diferencias estadísticamente significativas (p &lt; 0,05). (A) Gametofitos en el día 24 (N = 300 imágenes totales de 60 muestras). (B) Esporofitos visibles en el día 32 (N = 72 muestras, dentro de un área estandarizada de 2,5 cm por 7,5 cm). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66092/66092fig06large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a>
Expediente Complementario 1. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66092/Supplemental%20File_Calendar%20R2.zip" target="_blank">Haga clic aquí para descargar este archivo.</a>

Este protocolo describe la recolección de campo y el mantenimiento regular en laboratorio de sustratos sembrados con algas gigantes formadoras de dosel para su uso en ensayos de restauración para abordar el éxito y las limitaciones de la técnica de "grava verde" en entornos de campo.

Recolección de campo y mantenimiento de laboratorio de algas gigantes formadoras de dosel para facilitar la restauración

Canopy-forming kelps are essential foundation species, supporting biodiversity and providing ecosystem services valued at more than USD$500 billion ...

Los bosques de algas marinas se enfrentan a pérdidas sin precedentes debido a los factores de estrés ambiental provocados por el clima y a los cambios en la dinámica trófica. Este video ilustra un protocolo y herramientas para el cultivo de algas gigantes, Macrocystis pyrifera, utilizando la técnica de grava verde, y proporciona un recurso valioso para ensayos posteriores para abordar los éxitos y limitaciones de este método en diferentes entornos. Las instalaciones de cultivo de algas marinas deben ser capaces de controlar temperaturas que oscilan entre 10 y 15 grados centígrados, proporcionar luz de espectro completo que oscile entre cero y 180 fotones micromoles por metro cuadrado por segundo cuadrado y aireación filtrada.Los sistemas de incubadora con una toma de corriente incorporada o un puerto de acceso para cables y tubos se pueden adaptar con luces y una fuente de aire. Si un sistema de incubadora no está dentro del alcance, el presupuesto o la escala prevista del proyecto, se pueden usar baños de agua templados con agua de mar natural fría o un enfriador. Las temperaturas de cría son específicas del sitio y de la temporada.Coloque un termómetro en un medio de cultivo o use una pistola de temperatura para asegurarse de que la temperatura esté entre 10 y 18 grados centígrados. Configure las luces de espectro completo en un período de 12 horas de luz y 12 horas de foto oscura utilizando la configuración de tiempo en la fuente de luz o conectando la fuente de luz a un temporizador con un ciclo programable. Mida la intensidad de la luz con un medidor cuántico PAR debajo de la superficie cerca de la grava y ajústela con una fuente de luz regulable o colocando una malla sobre la fuente de luz.La aireación se añade a los cultivos con el uso de bombas de aire. Utilice filtros con un tamaño de poro de 02 micrómetros para reducir la contaminación bacteriana en el aire. Los materiales y las estaciones deben esterilizarse y prepararse con anticipación.Consulte el texto para obtener más detalles. La grava utilizada para la siembra debe tener una superficie texturizada o ligeramente picada, ya que es más probable que los gametofitos se retengan en sustratos con una alta rugosidad. Frote y enjuague la grava hasta que el agua salga clara para eliminar el polvo o los escombros.Remoje la grava en una solución de lejía diluida al 10% durante al menos 24 horas y enjuague con agua de mar esterilizada con filtro. Calcule el volumen de agua de mar esterilizada con filtro necesario para refrescar los recipientes de cultivo cada semana y programe esta tarea de filtración y esterilización en consecuencia. Grandes lotes de agua de mar esterilizada con filtro pueden almacenarse en recipientes oscuros hasta por seis meses a una temperatura de ocho a 10 grados centígrados.Si no dispone de refrigeración, guárdelo en un lugar oscuro y fresco. Filtre el agua utilizando un sistema de filtración al vacío con un tamaño de poro de 55 a un micrómetro. Apague la fuente de vacío antes de que se extraiga toda el agua para evitar dañar el filtro y vierta el agua filtrada en un recipiente estéril dedicado.Para volúmenes más grandes, se puede utilizar un sistema de filtración de flujo continuo. Por ejemplo, haga pasar el agua de mar a través de una serie de tres filtros plisados, de 10 micrómetros, cinco micrómetros y un micrómetro, dispuestos de mayor a menor tamaño de poro. Este sistema de flujo continuo está conectado a una luz ultravioleta del acuario.Esterilice el agua de mar filtrada utilizando métodos UV y/o autoclave. El enriquecimiento del agua de mar esterilizada por filtro con nutrientes y vitaminas es fundamental para el crecimiento de las algas marinas. Las opciones de enriquecimiento comunes incluyen medios de agua de mar enriquecidos con Provasoli y medios F/2.Consulte el texto para obtener más detalles. Obtenga los permisos necesarios para la recolección de tejido de algas marinas que cumplan con las leyes y regulaciones locales. Por buceo, seleccione de tres a cinco hojas esporófilas de 10 a 15 individuos fértiles de Macrocystis pyrifera con soros visibles espaciados de dos a cinco metros de distancia.Seleccione esporófilos limpios e intactos si es posible con poca o ninguna suciedad o degradación. A partir de este momento, almacene las hojas de esporófilo por separado según el individuo de origen. Los esporófilos crecen en una falda densa en la base por encima de la sujeción de las algas adultas, y pueden identificarse por su falta de neumatocistos llenos de gas.Transportar las cuchillas de esporófila en bolsas de recolección oscuras para evitar la sobreexposición a la luz solar, llenas mínimamente de agua de mar del sitio para mantener las cuchillas húmedas y almacenadas en hieleras a aproximadamente 12 grados centígrados hasta su llegada al espacio de cultivo. Asegúrese de que las muestras no estén en contacto directo con el hielo. Los esporófilos se pueden enviar a o desde otros lugares.Enjuague los esporófilos con agua de mar esterilizada filtrada. Envuelva las cuchillas recolectadas de un solo individuo de Macrocystis pyrifera en toallas de papel húmedas empapadas en agua de mar esterilizada filtrada y nuevamente en papel de aluminio para evitar la penetración de la luz y la desecación adicional. Este método de almacenamiento se conoce comúnmente como el método del burrito.Coloque estos paquetes en una hielera con hielo con una barrera protectora, como plástico de burbujas reciclado o cartón. Prepare la hielera para el envío nocturno y asegúrese de que haya alguien disponible para recibir el envío y colocar los paquetes en condiciones refrigeradas. Opcionalmente, almacene los esporófilos durante 12 a 48 horas en condiciones refrigeradas, lo que fomenta la liberación de esporas del tejido soro.Para almacenar, use el método del burrito. Si se almacena opcionalmente, encuentre evidencia de esporulación parcial en las toallas de papel que indiquen la presencia de tejido soro fértil. El tejido del soro suele estar ligeramente elevado y es de color más oscuro que el tejido circundante.Seleccione tejido de soro maduro y córtelo en secciones cuadradas de 25 centímetros con unas tijeras estériles. Seleccione una o dos secciones de sori limpias de 10 a 15 progenitores individuales de algas marinas para promover la diversidad genética. Para limpiar, frote suavemente ambos lados del tejido del sorus en una sola dirección con una gasa estéril humedecida con agua de mar esterilizada con filtro.Si es necesario, raspe suavemente el tejido del sorus con una hoja de afeitar estéril. Sumerja la sección sori en un baño de agua dulce durante 30 segundos a un minuto y enjuague con agua de mar esterilizada con filtro. Sumerja cada sección de sori en agua de mar esterilizada con filtro templada a 10 a 15 grados Celsius dentro de un tubo Falcon estéril de 50 mililitros.Alternativamente, las secciones de sori pueden esporularse en un solo recipiente estéril. Coloque los tubos a una temperatura de cuatro a 12 grados centígrados en la oscuridad para esporular durante un máximo de cuatro horas. Si no hay refrigerador disponible, guárdelo en un lugar fresco y con poca luz.Usando un microscopio compuesto y un hemocitómetro, observe la densidad de esporas de tres a cuatro muestras cada 30 minutos hasta cuatro horas. Cambie las puntas de pipeta entre muestras. Si las densidades son de al menos 10.000 esporas por mililitro, pasa al siguiente paso.Si una sección de sori no produce esporas después de cuatro horas, deseche la muestra. Las esporas pueden asentarse a las pocas horas de su liberación, pero se pueden observar nadando en un movimiento circular. Retira cada una de las secciones de sori de sus tubos Falcon.Combine las soluciones de esporas resultantes en un solo recipiente esterilizado y cuantifique la densidad combinada final. Calcular el volumen final de solución de esporas necesario para la inoculación para una concentración final de 500 a 1.000 esporas por mililitro en recipientes de cultivo. Consulte el texto para obtener más detalles.Coloque portaobjetos de vidrio estériles dentro de recipientes de cultivo para monitorear el desarrollo de algas marinas. Incluya al menos 30 portaobjetos distribuidos aleatoriamente en contenedores de cultivo para un monitoreo suficiente. Inocular el volumen calculado de solución de esporas en el recipiente de cultivo utilizando una punta de pipeta estéril que contenga sustratos sumergidos en medios de crecimiento.Cierre el recipiente y revuelva suavemente para distribuir las esporas. Coloque el recipiente en su sistema de cultivo. Establezca su temperatura entre 10 y 15 grados centígrados en función de la temperatura en su sitio de implementación.Las luces de espectro completo para plantas acuáticas están configuradas en un ciclo de luz de 12 horas y 12 horas de oscuridad con intensidades de luz que oscilan entre cero y 180 micromoles de fotones por metro cuadrado de segundo. Consulte el texto para obtener una línea de tiempo de condiciones de luz específicas. Después de un día, proporcione aireación ligera con una fuente de aire filtrado.Monitoree al menos dos portaobjetos de vidrio al azar al día, o cada dos días durante las primeras dos semanas para evaluar el desarrollo. Después de dos semanas, controle al menos dos portaobjetos de vidrio al azar una o dos veces por semana para ver si crecen sanos y están contaminados hasta que los esporofitos alcancen un tamaño de uno a dos centímetros. Para monitorear, manipule el portaobjetos con pinzas esterilizadas y colóquelo en una placa de Petri limpia que contenga suficiente agua de mar esterilizada para sumergir el portaobjetos de vidrio.No devuelva los portaobjetos de vidrio a los cultivos después de retirarlos para evitar la contaminación cruzada. Use un microscopio compuesto o invertido con un aumento de 40 a 400x para observar las algas marinas en etapa temprana. Se espera que el desarrollo siga el siguiente cronograma.Las esporas sedimentadas se observan de cero a un día. Las esporas pueden germinar en unas pocas horas, lo que se demuestra por la formación de un tubo germinativo. La germinación se observa típicamente a los uno o dos días.Los gametofitos tempranos se observan típicamente de uno a cuatro días. La gametogénesis, el proceso por el cual las células se dividen y diferencian para formar gametos masculinos y femeninos, generalmente se observa dentro de las primeras dos semanas. Las células femeninas son de cinco a siete veces más grandes que las masculinas.Los gametofitos masculinos desarrollan ramas filamentosas delgadas, mientras que las hembras son más redondas o de forma ovoide. Las hembras suelen producir huevos en un plazo de dos a tres semanas. Los espermatozoides liberados por los machos fertilizan los óvulos, que se convierten en esporofitos embrionarios.Los esporofitos suelen observarse en un plazo de dos a cuatro semanas. El cigoto experimenta una rápida división celular, lo que resulta en el crecimiento de láminas de uno a dos centímetros en aproximadamente seis a ocho semanas. Cada semana, cambie los medios de cultivo para reponer los nutrientes y minerales necesarios para el crecimiento de Macrocystis pyrifera.Enfríe el medio de cultivo fresco a la temperatura adecuada. Asegúrese de que los medios de cultivo no superen los 15 grados centígrados durante este proceso. Sifón los medios de sus recipientes de cultivo para evitar la perturbación de los sustratos sembrados.Deje que el medio se escurra hasta que el recipiente esté casi vacío. Actualice el medio inmediatamente para minimizar la desecación. Incline ligeramente los recipientes de crecimiento al volver a llenarlos, de modo que los medios corran por el costado del recipiente de cultivo para perturbar mínimamente los sustratos.Reorganice aleatoriamente las posiciones de los recipientes o de las bañeras durante los cambios semanales de medios para tener en cuenta las diferencias en la irradiación de la luz. Consulte el texto para obtener un calendario para realizar un seguimiento de las actividades y expectativas de los cultivos de Macrocystis. Indica el momento de los ajustes de la luz y la aireación, así como los cambios semanales de medios.Después de seis a ocho semanas de cultivo en laboratorio, los esporofitos juveniles miden de uno a dos centímetros de largo y están listos para su despliegue. Actualice los medios de cultivo en los contenedores de cultivo 24 horas antes de la implementación. Obtenga los permisos necesarios para el despliegue de grava que cumplan con las leyes y regulaciones locales.Transporta grava verde hasta por seis horas en una hielera a la sombra. El despliegue debe programarse para evitar la luz solar más directa. Utilice una estructura sombreada en el barco para evitar el sol directo durante el proceso de despliegue.Esparce con cuidado la grava verde desde la superficie hasta el arrecife de abajo, o a través del buceo cuando pruebes en nuevos sitios y a pequeña escala. La técnica de restauración de grava verde aún se encuentra en fase académica con datos limitados de supervivencia de plantas externas para otras especies y aún no hay datos para Macrocystis pyrifera. No obstante, se ha observado éxito en el campo en un estudio piloto reciente, indicado por la adhesión de los hapteres al sustrato circundante y las algas marinas juveniles que crecen hasta 1,2 metros después de dos meses en el campo.Utilizando la recolección de campo y el mantenimiento de laboratorio descritos en este protocolo, cultivamos dos poblaciones distintas de algas donantes a 12 grados Celsius y 20 grados Celsius para dilucidar los efectos dependientes de la temperatura en el desarrollo de microestadios de Macrocystis pyrifera a lo largo del tiempo. Después de 24 días, los gametofitos se contaron a partir de imágenes microscópicas. La temperatura tuvo un efecto para la población K1 más fría, pero no para la población K4, lo que sugiere una posible divergencia adaptativa en los rasgos de tolerancia térmica.Esto pone de relieve la importancia de las temperaturas de cría específicas del lugar. Después de 32 días, se contaron los esporofitos visibles en cada portaobjetos de vidrio. La temperatura tuvo un efecto similar para las poblaciones K1 y K4.Las muestras criadas a 20 grados centígrados desarrollaron pocos esporofitos visibles en comparación con las criadas a 12 grados centígrados. Este resultado sugiere que la producción de esporofitos es más sensible a la temperatura que la etapa de gametofito, y que las temperaturas de cultivo no deben exceder los 15 grados centígrados para lograr el desarrollo de esporofitos, como se describe en el protocolo. Con este protocolo visualizado, esperamos fomentar más ensayos con el método de grava verde para mejorar la restauración de valiosos bosques de algas marinas submarinas por parte de investigadores y administradores a nivel mundial.La mejor de las suertes en su viaje de grava verde con Macrocystis pyrifera.

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Este protocolo describe una técnica para restaurar degradadas islas árbol de Everglades que experimentan inundaciones de plantación de árboles simple y rentable. El diseño crea una isla (emergente) que inicialmente flota y agrega elevación para promover crecimiento bajo condiciones de inundación y la supervivencia del árbol.

Una sencilla técnica de plantación para restablecer los árboles donde se produce la inundación frecuente

El percebe Balanus (Amphibalanus) improvisus es un modelo para el estudio de osmoregulación y antifouling. Sin embargo, natural desove estacional produce una fuente impredecible de larvas de cyprid. Aquí, se describe un protocolo para el cultivo de todo el año de B. improvisus , incluyendo la producción de larvas. Se ilustra el uso de percebes cultivadas en estudios de expresión génica.

El percebe Balanus improvisus como modelo Marina - cultivo y expresión del gen

Mayoría de las plantas dentro de las comunidades probablemente está interconectada por los hongos arbusculares micorrícicos (AM), pero la mediación de las interacciones de la planta por ellos ha sido investigada principalmente por cultivo de plantas con y sin micorrizas. Se presenta un método para manipular redes mycorrhizal comunes entre plantas micorrizadas para investigar sus consecuencias en las interacciones planta.

Investigación de las interacciones de la planta a través de redes de micorrizas comunes utilizando núcleos girados

Los doliolids, incluyendo la especie Dolioletta gegenbauri,son pequeños zooplancton marinos gelatinosos de importancia ecológica que se encuentran en los sistemas productivos de estanterías subcontinentales en todo el mundo. La dificultad de cultivar estos delicados organismos limita su investigación. En este estudio, describimos los enfoques de cultivo para la recolección, cría y mantenimiento de la doliolida Dolioletta gegenbauri.

Cultivo del Tenicato Pelágico Marino Dolioletta gegenbauri (Uljanin 1884) para Estudios Experimentales

Oikopleura dioica es un organismo modelo de tunicado en diversos campos de la biología. Describimos métodos de muestreo, identificación de especies, configuración de cultivo y protocolos de cultivo para los animales y piensos de algas. Destacamos los factores clave que ayudaron a fortalecer el sistema de cultura y discutir los posibles problemas y resoluciones.

Muestreo y cultivo simplificados del larvato y cordorágico cosmopolitan, Oikopleura dioica

El rescate de pólipos es un proceso inducido por el estrés agudo, en el que los pólipos de coral digieren el tejido que los conecta con su colonia y se separan de ella para vivir como individuos. El presente protocolo describe cómo inducir la micropropagación de coral mediante el rescate mediante tratamientos de agua de mar hipersalina o libre de calcio.

Inducción del rescate de pólipos en colonias de coral para obtener micropropagados individualizados para uso experimental de laboratorio

Las estructuras geodésicas de aguas medias amarradas llamadas Arcas de Coral proporcionan una plataforma de investigación modular, escalable y ajustable verticalmente que se puede utilizar para construir, monitorear y perturbar comunidades de arrecifes de coral en áreas previamente inoperativas, incluso en alta mar.

Arcas de arrecifes de coral: un mesocosmos in situ y un conjunto de herramientas para ensamblar comunidades de arrecifes

El cambio climático está afectando a los ecosistemas de arrecifes de coral en todo el mundo. Los corales procedentes de sistemas de acuicultura ex situ pueden ayudar a apoyar los esfuerzos de restauración e investigación. En este trabajo, se describen las técnicas de alimentación y cultivo de corales que se pueden utilizar para promover el mantenimiento a largo plazo de los corales escleractinianos incubados ex situ .

Técnicas efectivas para la alimentación y el cultivo ex situ de un coral escleractiniano incubador, Pocillopora acuta

Aquí, describimos varios protocolos que apuntan a una valorización integrada de Gracilaria gracilis: recolección de especies silvestres, crecimiento interno y extracción de ingredientes bioactivos. Se evalúan los efectos antioxidantes, antimicrobianos y citotóxicos de los extractos, junto con la evaluación nutricional y de estabilidad de los alimentos enriquecidos con biomasa y pigmentos de algas marinas enteras.

Valorización del alga roja Gracilaria gracilis a través de un enfoque de biorrefinería

Este protocolo cubre una metodología de estudio de imágenes de área grande de cuatro pasos utilizada para extraer métricas de complejidad estructural, composición de la comunidad y demografía de la población para las comunidades de arrecifes de coral. La calidad de las imágenes recopiladas y el acceso integrado a las imágenes de origen se priorizan en cada paso del protocolo.

Medición de la estructura, composición y cambio de entornos subacuáticos con imágenes de gran área

Aprende el protocolo de recolección de campo y mantenimiento en laboratorio de Macrocystis pyrifera mediante la técnica de grava verde para restauración de bosques de kelp. Este método optimiza condiciones de temperatura e iluminación.

Recolección de campo y mantenimiento de laboratorio de algas gigantes formadoras de dosel para facilitar la restauración

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