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Article de méthode

Une approche simple à manipuler l'oxygène dissous pour Comportement animal Observations

9K vues

DOI :

10.3791/54430

28 juin 2016

Dans cet article

Résumé

Cet article décrit un protocole simple et reproductible pour manipuler des conditions d'oxygène dissous dans un environnement de laboratoire pour les études sur le comportement des animaux. Ce protocole peut être utilisé dans les milieux d'enseignement et de laboratoire de recherche pour évaluer la réponse de organismal des macroinvertébrés, poissons, amphibiens ou aux changements de concentration d'oxygène dissous.

Résumé

La capacité de manipuler l'oxygène dissous (DO) dans un environnement de laboratoire a une application importante pour enquêter sur un certain nombre de questions de comportement écologique et organismales. Le protocole décrit ici fournit une méthode simple, reproductible et contrôlée à manipuler DO pour étudier la réponse comportementale dans les organismes aquatiques résultant de conditions hypoxiques et anoxiques. Tout en effectuant un dégazage de l'eau avec de l'azote est couramment utilisé en laboratoire, aucune méthode explicite pour écologique application (aquatique) existe dans la littérature, et ce protocole est le premier à décrire un protocole pour dégazer l'eau pour observer la réponse de organismal. Cette technique et le protocole ont été développés pour une application directe pour les macroinvertébrés aquatiques; Cependant, les petits poissons, les amphibiens, et d'autres vertébrés aquatiques pourraient être facilement remplacés. Elle permet une manipulation aisée des niveaux d'OD allant de 2 mg / l à 11 mg / L, avec une stabilité pendant une période d'observation de l'animal 5 min.Au-delà d'une période d'observation de 5 min température de l'eau a commencé à augmenter, et à 10 min DO niveaux est devenu trop instable pour maintenir. Le protocole est extensible à l'organisme d'étude, reproductible et fiable, permettant une mise en œuvre rapide dans les laboratoires d'enseignement d'introduction et d'applications de recherche de haut niveau. Les résultats attendus de cette technique devraient se rapportent dissous changements d'oxygène à des réactions comportementales des organismes.

Introduction

L'oxygène dissous (DO) est un paramètre physicochimique clé importante dans la médiation d'un certain nombre de processus biologiques et écologiques dans les écosystèmes aquatiques. L' exposition à la sous-létale hypoxie aiguë et chronique de réduire les taux de croissance de certains insectes aquatiques et de réduire la survie des insectes exposés 1. Ce protocole a été développé pour fournir une méthode contrôlée pour manipuler les niveaux DO dans l'eau des cours d'eau pour observer les effets sur le comportement animal. Depuis la survie tous les organismes aquatiques aérobies dépend de la concentration en oxygène pour vivre et se repr....

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Protocole

Note: Cette expérience n'a pas utilisé les vertébrés et n'a donc pas besoin de l'approbation par l'Institut de Juniata College de protection des animaux et l'utilisation du Comité. Toutefois, pour les personnes en adaptant cette méthode pour une utilisation avec les vertébrés, l'approbation IACUC doit être recherchée.

1. Champ de prélèvement des échantillons

  1. Déterminer et évaluer les sites potentiels de terrain pour la capacité de recueillir, de stocker et de plécoptères de transport rapidement pour réduire au minimum le temps en transit avec un temps maximum recommandé en transit de 1 h.
  2. Effectuer un....

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Résultats

Six essais de la configuration décrite ont été réalisées par 24 étudiants de première année étudiants de premier cycle dans un environnement de laboratoire d'enseignement pour quantifier le nombre de push-ups plécoptères effectuer en réponse à la concentration DO différente dans l'eau. Le nombre moyen de push-ups effectuées au sein d' un niveau DO et dans chaque essai a été mis en commun pour tracer push-ups contre le niveau DO dans la figure 2. Une ANO.......

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Discussion

Les étapes critiques
Cette procédure constitue un moyen simple et efficace pour manipuler DO dans un environnement de laboratoire pour effectuer des études comportementales sur les organismes aquatiques. Nous avons trouvé qu'il y ait plusieurs critiques étapes / articles à connaître lors de l'exécution de cette expérience qui directement liée aux résultats. À l'intérieur d'un essai, il est essentiel de maintenir la pression dans la chambre pour éviter les variations de la pression partielle des ga.......

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Déclarations de divulgation

Les auteurs déclarent qu’ils n’ont pas d’intérêts financiers concurrents.

Remerciements

Les auteurs tiennent tout d’abord à remercier tous les étudiants du laboratoire de première année du module de biologie 121 - Écologie du Juniata College pour leur aide dans la génération des données utilisées dans cette étude. Nous tenons également à remercier le Dr Randy Bennett, Chris Walls, Sherry Isenberg et Taylor Cox pour leur aide dans l’acquisition des documents nécessaires à l’élaboration de cette méthodologie. De plus, nous tenons à remercier le Dr Norris Muth et le Dr John Unger pour leurs conseils sur le développement méthodologique, ainsi que la Dre Jill Keeney et le département de biologie pour leur soutien à cette entreprise. Nous tenons également à re....

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Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
Gourde filtrante 2 LPyrex5340
Bouchon en caoutchouc taille 6Sigma-AldrichZ164534
Nalgene 180 Tube en plastique transparentThermo Scienfitic8001-1216
Pompe à air Whisper 60Tetra
Standard flexible Tuyau de conduite d’airPenn PlaxST25
0,25 pouce Tube en cuivreLowes Home Improvement23050
Tuyau barbelémâle Grainger5LWH1
Connecteur femelleGrainger20YZ22
Compteur d’oxygène dissous à usage intensifExtech407510
Azote gazeuxMatheson TRIGAS
Radnor AF150-580 Régulateurd’airRAD64003036

Références

  1. Hoback, W., Stanley, D. Insects in hypoxia. J. Insect Physiol. 47 (6), 533-542 (2001).
  2. Craig, J., Crowder, L. Hypoxia-induced habitat shifts and energetic consequences in Atlantic croaker and brown shrimp on the Gulf of Mexico shelf. Mar Ecol-Prog Ser. <....

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Réimpressions et autorisations

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