Détermination des limites thermiques pour le zooplancton à l’aide d’un bloc thermique

Résumé

Le présent protocole illustre l’utilisation de composants disponibles dans le commerce pour générer un gradient thermique stable et linéaire. Un tel gradient peut ensuite être utilisé pour déterminer la limite thermique supérieure des organismes planctoniques, en particulier des larves d’invertébrés.

Résumé

Les limites thermiques et la largeur ont été largement utilisées pour prédire la répartition des espèces. Alors que la température mondiale continue d’augmenter, il est essentiel de comprendre comment la limite thermique change avec l’acclimatation et comment elle varie entre les stades de vie et les populations pour déterminer la vulnérabilité des espèces au réchauffement futur. La plupart des organismes marins ont des cycles de vie complexes qui comprennent les premiers stades planctoniques. Bien que la quantification de la limite thermique de ces petits stades de développement précoces (des dizaines à des centaines de microns) aide à identifier les goulots d’étranglement du développement, ce processus peut être difficile en raison de la petite taille des organismes cibles, de l’espace de banc et du coût de fabrication initial élevé. Ici, une configuration orientée vers de petits volumes (mL à des dizaines de mL) est présentée. Cette configuration combine des composants disponibles dans le commerce pour générer un gradient thermique stable et linéaire. Les spécifications de production de l’installation, ainsi que les procédures pour introduire et dénombrer les individus vivants par rapport aux individus morts et calculer la température létale, sont également présentées.

Introduction

La tolérance thermique est essentielle à la survie et au fonctionnement des organismes ^1,2. Alors que la planète continue de se réchauffer en raison des émissions anthropiques de carbone, une attention croissante est accordée à la détermination et à l’application des limites thermiques³. Divers paramètres, tels que la mortalité, l’incapacité à se développer et la perte de mobilité, ont été utilisés pour déterminer les limites thermiques supérieure et inférieure⁴. Ces limites thermiques sont souvent considérées comme un indicateur de la niche thermique d’un organi....

Protocole

1. Fabrication du bloc thermique

1. Branchez le bande-chauffe de 120 V et 100 W au rhéostat (voir le tableau des matériaux).
2. Préparez le bloc d’aluminium de 20,3 cm x 15,2 cm x 5 cm (8 po x 5 po x 2 po) en perçant 60 trous dans une grille de 6 x 10 (voir le tableau des matériaux). Assurez-vous que les trous sont espacés de 2 cm d’un centre à l’autre dans les deux sens. Chacun doit avoir un diamètre de 1,1 cm et une profondeur de 4,2 cm (figure 1).
   REMARQUE: Effectuez le perçage sur une fraiseuse ou une perceuse avec des forets en acier rapide. L’élément chauffant et l’....

Résultats

Le but de ce protocole est de déterminer la limite thermique supérieure du zooplancton. Pour ce faire, un gradient thermique stable et linéaire est nécessaire. La configuration proposée a pu générer un gradient thermique allant de 14 °C à 40 °C en réglant la température du bain-marie à 8 °C et le chauffage à 39 °C (figure 2A). Le gradient de température peut être réduit et décalé en modifiant les valeurs finales. Un gradient thermique avec une plage plus étroite (19 °C à 37 °C) a également é.......

Discussion

Ce protocole fournit une approche accessible et personnalisable pour déterminer les limites thermiques des petits organismes planctoniques lors d’une exposition thermique aiguë. La conception à 10 trous et les paramètres de température flexibles, contrôlés par le bain-marie à l’extrémité inférieure et le chauffage à l’extrémité supérieure, permettent de déterminer LT₅₀ avec précision. En utilisant cette approche, une différence dans la limite thermique de <1 °C a pu être détectée (Figure 3.......

Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article

Nom	Entreprise	Numéro de catalogue	Commentaires
0,45 et micro ; m filtre à membrane	VWR	74300-042
½ ; ” Feuille acrylique	McMaster-Carr	8560K266	Utilisée pour construire un boîtier strié avec une isolation suffisante.
Seringue de 1 mL	VWR	76290-420
2 canaux 7 types de thermocouples Enregistreur de données	Omega Engineering	HH506A	Peut être remplacé par n’importe quel thermomètre pouvant s’insérer dans un tube de microcentrifugation
Pipette automatique  ;	Ranin  ;
Bande chauffante à montage par boulon et pince avec gaine en acier inoxydable 430, 120V AC, 1-1/2" de large, 100W	McMaster-Carr	3619K32
Crystal Sea Bioassay Mix	Pentair	CM2B	À utiliser pour faire de l’eau de mer aritifice  ;
Denraster excentricus	M-Rep  ;		Dollars des sables de Californie
Microscope de dissection  ;	Nikon·s ;	SMZ645
DIYhz Bloc de refroidissement par eau en aluminium, refroidisseur d’eau liquide Système de dissipateur de chaleur pour ordinateur PC CPU Graphique Radiateur Dissipateur thermique Tête endothermique Argent (40 mm x 120 mm x 12 mm)	Amazon		Se connecte au bain-marie et utilisé pour refroidir une extrémité du bloc.
Feuille d’aluminium moulée MIC6 facile à usiner 2 » d’épaisseur 8 » x 8"  ;	McMaster-Carr	86825K953	Ariné à 2 po x 6 po x 8 po avec 60 trous également espacés (11 mm de diamètre, 42 mm de profondeur) avec deux trous d’ajout percés d’un côté pour les sondes de thermostat.
Isolation économique en mousse de polyéthylène flexible	McMaster-Carr	4530K121	Couvre le tube en plastique entre le refroidisseur et le bloc pour réduire les pertes de chaleur. Peut être omis si la plage de température est proche de la température ambiante  ;
EVERSECU 72w 110-240v Refroidisseur d’eau d’aquarium Réchauffeur/refroidisseur Contrôleur de température pour poissons Crevettes Réservoir de récif corallien marin Réservoir inférieur à 20 L/30 L Refroidisseur d’aquarium	Amazon		Peut être utilisé à la place du bain-marie de laboratoire  ;
Exemple avec des larves de dollar des sables  ;
GENNEL 100 g Pâte de graisse de composé thermoconducteur de silicone argenté pour GPU CPU IC Fours LED Refroidissement	Amazon		Améliore la conductance thermique entre le bloc et les éléments chauffants et de refroidissement.
Inkbird WiFi Thermostat Reptile Contrôleur de température avec 2 sondes et 2 prises, IPT-2CH Thermostat pour tapis chauffant pour reptiles (Max 250 W par prise)	Amazon		surveille les extrémités chaudes et froides. Maintient la tête chauffante dans la gamme
Lauda Ecoline Silver Circulateurs réfrigérés refroidis à l’air	VWR	89202-386	Peut être remplacé par un refroidisseur d’aquarium.
Tubes de microcentrifugation	VWR	76019-014	Si des animaux plus grands sont utilisés, les flacons de scanilation (VWR 66022-004) sont une bonne alternative.
Filtre à mailles Nitex	; Fait		Utilisé de la colle chaude pour fixer le treillis Nitex à un tube en PVC de 1/2 "  ;
Pipette Pasteur	VWR	14673-010
Chlorure de potassium (0,35 m)  ;	Logiciel statistique Millpore-Sigma	P3911-500G
R.  ;	Le projet R pour le calcul statistique Aiguille
de seringue	VWR	89219-346	Selon la taille de l’organisme cible, les gagues 14 et 16 peuvent être utilisées
Tygon Tubing  ;	McMaster-Carr	5233K65	Ajuster pour correspondre au refroidisseur et au bloc utilisés.
Zoo Med Repti Temp Rheostat	Chewy.com		évalué à 150 W et recâblé pour alimenter directement l’élément chauffant. Utilisé pour contrôler le taux de production de chaleur

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