28 juin 2016
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.
L'objectif général de cette méthode consiste à manipuler de manière efficace et progressive les conditions d'oxygène dissous (OD) dans un environnement de laboratoire, afin d'observer les réponses comportementales d'animaux aquatiques. Ce qui rend cette méthode particulièrement intéressante, c'est qu'elle peut être appliquée à de nombreuses expériences sur le comportement animal.
Tant pour les vertébrés que pour les invertébrés. Le principal avantage de cette technique est qu'elle peut être utilisée à la fois à des fins d'enseignement en classe et à des fins de recherche. Sur un site choisi, situé à moins d'une heure de trajet du laboratoire, appliquer les procédures courantes de pêche au filet de fond pour collecter au moins 35 mouches pierre.
Prélève dans le cours d'eau quatre litres d'eau par aquarium, ainsi que trois litres supplémentaires par expérience, ainsi que plusieurs roches dont le diamètre maximum est de deux centimètres.
De retour au laboratoire, répartir les roches dans des aquariums placés dans un réfrigérateur, réglé à la température du site de cours d'eau. Ajouter quatre litres d'eau de cours d'eau dans chaque aquarium. Puis, ajouter de 20 à 30 perlides dans chaque aquarium.
Et placez un caillou à bulles fixé à un bulleur d'aquarium dans chaque réservoir afin d'ajouter continuellement de l'air ambiant à l'eau. Après deux jours, reliez un tube de vide mural standard au bras latéral d'un flacon de deux litres doté d'un bras latéral. Remplissez ensuite le flacon avec un point neuf litre d'eau de ruisseau à 12 degrés Celsius.
Placer le flacon et le tube sur un plateau suffisamment grand pour contenir un bain de glace sans obstruer la vue de l'intérieur du flacon à branchement latéral. Remplir ensuite le plateau de glace. Insérer une sonde de mesure de la teneur en oxygène dissous (DO) dans l'un des trous de trois millimètres d'un bouchon en caoutchouc préparé sur mesure.
Et un tube en cuivre de deux millimètres de diamètre équipé d’un raccord mâle à collier de serrage de trois millimètres, inséré dans un autre trou de trois millimètres, de sorte que la longueur du tube à partir du bas de l’embout atteigne à moins de 10 centimètres du fond du flacon. Reliez un tube à gaz en polyéthylène de paroi fine, de trois millimètres de diamètre et de 0,7 mètre de longueur, au raccord.
Vérifiez l'étanchéité du bouchon avec le flacon ainsi qu'un ajustement serré entre le tube et le fil de sonde à l'intérieur du bouchon. Il est essentiel que les bouchons et les tubes soient hermétiquement scellés afin de maintenir un environnement sous pression constante dans le récipient tout au long de l'expérience et d'empêcher toute fuite d'azote hors du récipient. Placez le tube en polyéthylène dans un flacon d'un litre contenant 0,4 litre d'eau du robinet et fixez le tube avec du ruban adhésif pour maintenir les extrémités immergées pendant toute la durée de l'expérience.
Ensuite, reliez le tuyau de gaz de trois millimètres de diamètre du ballon à vide à un diffuseur d'air de pièce pour aquarium. Mettez le diffuseur en marche pour oxygéner l'eau dans le ballon de deux litres avec l'oxygène ambiant. Utilisez la sonde de DO pour surveiller la température de l'eau et la concentration de DO pendant environ cinq minutes.
Jusqu'à ce qu'un équilibre de l'oxygène dissous (DO) soit établi dans la chambre. Avant d'ajouter les perlides, placer trois à quatre roches dans l’erlenmeyer de deux litres afin que les insectes disposent d’un support sous-jacent propice aux tractions. Ensuite, commencer une manipulation expérimentale de l’oxygène dissous en déconnectant le tube à gaz du diffuseur et en le raccordant à la ligne d’azote gazeux.
Faites passer l'azote à raison de 20 pieds cubes par heure pendant environ 40 à 60 secondes. Arrêtez immédiatement le débit d'azote dès que la concentration cible est atteinte. Utilisez l'aquarium avec le diffuseur d'air ambiant pour revenir à la concentration cible si la DCO diminue en dessous du seuil visé.
Si la DO est instable pendant le test, vérifiez que le volume d'eau est toujours de 1,9 litre et qu'aucune bulle d'eau ne s'est échappée. La température de l'eau est stable, et tous les joints des raccords sont hermétiquement fermés. Après avoir rééquilibré le dispositif, ajoutez un nombre égal de plécoptères par rapport au nombre d'observateurs dans le flacon.
Et refermez le flacon avec un bouchon en caoutchouc. Faites barboter l'eau comme vient de l'être jusqu'à ce qu'une concentration cible de 10 milligrammes par litre soit atteinte. Ensuite, enregistrez la température initiale de l'eau.
Et laisser les perlides s'attacher à la roche disposée horizontalement dans le flacon. Chaque observateur comptera alors et notera le nombre de « pompes » effectuées par une perlide individuelle pendant trois minutes. Ensuite, régler la teneur en O₂ dissous (OD) au niveau expérimental suivant et répéter l'observation de trois minutes.
Dans cette figure, le nombre moyen de pompes effectuées au sein d'un même niveau de DO, et au sein de chacun des six essais, a été utilisé pour tracer les pompes en fonction du niveau de DO. Pour ces expériences, seule la concentration de DO a influencé de manière significative le nombre de pompes effectuées par les perles. Aucune autre variable ou interaction n'a révélé de prédicteur significatif du nombre de pompes.
Une fois maîtrisée, cette technique peut être reproduite pour atteindre les objectifs spécifiques définis par le chercheur. Lors de la réalisation de cette procédure, il est important d'éviter les variations de température, car cela pourrait entraîner des modifications de la teneur en oxygène dissous (DO). Grâce à cette méthode, d'autres approches, comme celles modifiant le pH, peuvent être utilisées pour répondre à des questions supplémentaires sur les effets combinés du pH et de l'oxygène dissous sur les organismes aquatiques. Après avoir visionné cette vidéo, vous devriez être en mesure de manipuler l'oxygène dissous en laboratoire dans le cadre de diverses expériences sur le comportement animal.
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Cet article décrit un protocole simple et reproductible permettant de manipuler les conditions d'oxygène dissous en milieu de laboratoire pour des études sur le comportement animal. Cette méthode permet d'observer les réponses comportementales d'animaux aquatiques tant dans des contextes pédagogiques que de recherche.
Ce protocole permet une manipulation contrôlée de l'oxygène dissous afin d'étudier les réponses comportementales chez les organismes aquatiques, soutenant ainsi la validation ciblée en neuropharmacologie et en toxicologie environnementale. En offrant une méthode reproductible pour induire des conditions hypoxiques ou anoxiques, il contribue à l'analyse mécanistique et à la réduction des risques associés aux composés affectant les voies de détection de l'oxygène. Cette approche est adaptable, allant des laboratoires pédagogiques aux criblages à haut débit, et offre une valeur prédictive pour les phénotypes comportementaux liés à la disponibilité en oxygène.
La méthode s'inscrit dans le continuum de la découverte, allant du test d'hypothèses sur des cibles à l'identification de composés promoteurs, en particulier pour les composés ciblant les mécanismes de détection de l'oxygène.