המבדק זה מעסיק דגים טורפים מודל כדי להעריך את הנוכחות של מטבוליטים האכלה-הרתעה מתמציות אורגניות של הרקמות של יצורים ימיים בריכוזים טבעיים באמצעות מטריצת מזון דומה מבחינה תזונתית.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
המבדק זה מעסיק דגים טורפים מודל כדי להעריך את הנוכחות של מטבוליטים האכלה-הרתעה מתמציות אורגניות של הרקמות של יצורים ימיים בריכוזים טבעיים באמצעות מטריצת מזון דומה מבחינה תזונתית.
אקולוגיה כימית ימית היא דיסציפלינה צעירה, שצמחה משיתוף פעולה של כימאים ואקולוגים ימיים בשנות ה-80 במטרה לבחון את הפונקציות האקולוגיות של מטבוליטים משניים מרקמות של אורגניזמים ימיים. התוצאה הייתה התקדמות של פרוטוקולים ששיפרו יותר ויותר את הרלוונטיות האקולוגית של הגישה הניסיונית. כאן אנו מציגים את הגרסה העדכנית ביותר של בדיקה ביולוגית במעבדה להאכלת דגים המאפשרת לחוקרים להעריך את הפעילות האנטי-טורפת של מטבוליטים משניים מרקמות של אורגניזמים ימיים. מטבוליטים אורגניים מכל הקטבים מופקים באופן ממצה מרקמת אורגניזם המטרה ומשוחזרים בריכוזים טבעיים במטריצת מזון מתאימה מבחינה תזונתית. כדורי מזון ניסיוניים מוצגים לטורף כללי במבחני הזנה במעבדה כדי להעריך את הפעילות האנטי-טורפת של התמצית. ההליך המתואר כאן משתמש בכחול הראש, Thalassoma bifasciatum, כדי לבדוק את הטעם של חסרי חוליות ימיים קריביים; עם זאת, ניתן להתאים את העיצוב בקלות למערכות אחרות. התוצאות המתקבלות באמצעות בדיקת מעבדה זו הן הקדמה חשובה לניסויי שדה המסתמכים על תגובות ההזנה של מערך שלם של טורפים פוטנציאליים. בנוסף, ניתן להשתמש בבדיקה ביולוגית זו כדי לכוון את הבידוד של מטבוליטים מרתיעי הזנה באמצעות פיצול מונחה ביו-מבחן. מבחן ביולוגי האכלה זה קידם את הבנתנו את הגורמים השולטים בתפוצה ובשפע של חסרי חוליות ימיים בשוניות אלמוגים קריביים ועשוי להוות בסיס לחקירות בתחומי מחקר מגוונים, כולל פרמקולוגיה, ביוטכנולוגיה ואקולוגיה אבולוציונית.
אקולוגיה כימית שפותחה באמצעות שיתוף הפעולה של כימאים ואקולוגים. בעוד subdiscipline אקולוגיה כימית יבשתית בסביבה כבר זמן מה, זה של אקולוגיה כימית הימית הוא רק בן כמה עשרות שנים, אך סיפק תובנות חשובות מבנה האקולוגיה והקהילה האבולוציונית של יצורים ימיים 1-8. מנצל את הטכנולוגיות המתהוות של צלילה וספקטרוסקופיה NMR, כימאים אורגניים במהירות שנוצרו מספר רב של פרסומים המתארים רומן מטבוליטים מחוליות ימיות של קרקעית ים ואצות בשנתי ה -1970 ו -1980 9. בהנחה שמטבוליטים משניים צריכים לשרת כמה מטרות, שרבים מהפרסומים אלה מיוחסים מבחינה אקולוגית תכונות חשובות לתרכובות חדשות ללא ראיות אמפיריות. בערך באותו הזמן, אקולוגים היו גם מנצלים את כניסתו של צלילה ומתארים את ההפצות ושכיחותם של בעלי חיים וצמחים של קרקעית ים הידוע בעבר הלוך ושובמ 'שיטות דגימה יחסית לא יעילות כמו חפירה. ההנחה של חוקרים אלה הייתה שכל דבר הנייח ורך-גוף חייב להיות מוגן כימי כדי למנוע הצריכה על ידי טורפים 10. במאמץ להציג את האמפיריציזם למה שהייתה עבודה אחרת תיאורים על שכיחות מינים, כמה אקולוגים החלו אקסטרפולציה הגנות כימיות ממבחני רעילות 11. רוב מבחני הרעילות מעורבים החשיפה של דג שלם או אורגניזמים אחרים להשעיות מימיות של תמציות אורגניות גולמיים של רקמות חסרי חוליות, בנחישות הבאה של ריכוזי מסה היבש של תמציות אחראים להריגת מחצית אורגניזמים assay. עם זאת, מבחני רעילות לא לחקות את האופן שבו תופסים את טרף טורפים פוטנציאליים בתנאים טבעיים, ומחקרים עוקבים לא מצאו קשר בין רעילות ואת הטעם 12-13. אין זה מפתיע כי פרסומים בכתבי עת יוקרתיות השתמשו בטכניקות שיש ecologica קטן או לארלוונטי l 14-15 והיום שמחקרים אלה עדיין מצוטטים בהרחבה. זה אפילו יותר מדאיג לציין כי מחקרים המבוססים על נתונים רעילות יוסיפו להתפרסם 16-18. שיטת המבדק המתוארת כאן פותחה בשלהי 1980 על מנת לספק גישה רלוונטית מבחינה אקולוגית לאקולוגים כימיים ימיים להעריך הגנות כימיות antipredatory. השיטה דורשת טורף מודל לדגום תמצית אורגנית גולמי מאורגניזם היעד בריכוז טבעי במטריצת מזון דומה מבחינה תזונתית, המספקת נתונים את הטעם, כי הם יותר מבחינה אקולוגית משמעותית מנתוני רעילות.
הגישה הכללית להערכת פעילות antipredatory של הרקמות של יצורים ימיים כוללת ארבעה קריטריונים חשובים: (1) טורף generalist מתאים יש להשתמש במבחני האכלה, (2) מטבוליטים אורגניים של כל הקטבים חייבים להיות מופקים באופן ממצה מהרקמות של יעד האורגניזם, (3) מטבוליטים חייבים bהדואר מעורב לתוך מזון ניסוי מתאים מבחינה תזונתית באותו הריכוז הנפח כפי שנמצא באורגניזם שממנו הם מופקים, ו- (4) עיצוב הניסיון והגישה סטטיסטית חייבים לספק משמעותי מטרי כדי לציין distastefulness היחסי.
ההליך המתואר להלן תוכנן במיוחד כדי להעריך את ההגנות כימיות antipredatory בחסר חוליות ימיות באיים הקריביים. אנו מעסיקים wrasse bluehead, bifasciatum Thalassoma, כדגים טורפים מודל כי מין זה הוא נפוץ על שוניות אלמוגי האיים הקאריביים, והוא ידוע לדגום מגוון רחב של חסרי חוליות של קרקעית ים 19. רקמה מאורגניזם היעד מופק ראשונה, ולאחר מכן בשילוב עם תערובת מזון, ולבסוף הציעה לקבוצות של ט ' bifasciatum להתבונן אם הם דוחים את המזונות שטופל בתמצית. נתוני assay שימוש בשיטה זו סיפקו תובנות חשובות הכימיה ההגנתית של יצורים ימיים 12,20-21, lהיסטורית ife פשרות 22-24, ואקולוגיה קהילת 25-26.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
הערה: שלב 3 של פרוטוקול זה כרוך נושאי בעלי חיים בעלי חוליות. ההליך תוכנן כך שבעלים חיים מקבלים הטיפול ההומני ביותר אפשריות ואושר על ידי הוועדה המוסדית הטיפול בבעלי חיים והשימוש (IACUC) באוניברסיטת צפון קרוליינה ווילמינגטון.
1) הפקת רקמות
2) הכנת מזון
3) את הטעםBioassays
4) משמעות הערכה
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
כאן אנו מדווחים תוצאות המבדק זה במשך שישה מינים של ספוגים הקריביים נפוצים (איור 2). נתונים אלה בתחילה פורסמו בשנת 1995 על ידי Pawlik et al. 12 ולהפגין את כוחה של גישה זו לסקור את ההבדלים באסטרטגיות הגנה כימיות בין מיני שיתוף המתרחש. תוצאות דווחו כמספר ממוצע של כדורי מזון נאכלו + שגיאה סטנדרטית (SE) עבור כל מין. כמעט ולא כדורים נאכלו במבחנים עם תמציות אורגניות גולמיים מclathrodes Agelas, Amphimedon compressa, וcauliformis Aplysina. בניג...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
ההליך המתואר במסמך זה מספק פרוטוקול פשוט יחסית, רלוונטי מבחינה אקולוגית מעבדה להערכת הגנות כימיות antipredatory ביצורים ימיים. כאן אנו סוקרים את הקריטריונים החשובים שמרוצים מקבוצה זו של שיטות:
(1) הטורף מתאים. Assay זה ההאכלה מעסיק wrasse bluehead, bifasciatum Thalassoma, אחד מהדגים הנפוצים ביותר על שוניות אלמוגים ברחבי האיים הקאריביים. Bluehead הוא טורף generalist הידוע לדגום מגוון רחב של חסרי ...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
המחברים מצהירים שאין להם אינטרסים פיננסיים מתחרים.
אנו מודים לג'יימס מאדה ואהרון קוק על הסיוע בצילום ובעריכה של סרטון זה. המימון ניתן על ידי הקרן הלאומית למדע (OCE-0550468, 1029515).
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| דיכלורומתאן | פישר סיינטיפיק | D37-20 | |
| מתנול | פישר סיינטיפיק | A41220 | |
| סידן כלוריד נטול מים | פישר סיינטיפיק | C614-500 | |
| נוזל העברת חום קריוקול | פישר סיינטיפיק | 20-548-146 | לרכז ואקום |
| חומצה אלגינית מלח נתרן צמיגות גבוהה | MP ביו-רפואי | ||
| 154723 טבעות מעטפת דיונון | N/A | N/A | ניתן לרכוש במכולת |
| דנטוניום בנזואט | Aldrich | D5765 | |
| 50 מ"ל צינור צנטריפוגה מדורג | פישר סיינטיפיק | 14-432-22 | |
| בקבוקון נצנוץ 20 מ"ל | פישר סיינטיפיק | 03-337-7 | |
| צנרת פסטר חד פעמית | פישר סיינטיפיק | 13-678-20D | |
| נורות גומי לפילדות פסטר | פישר סיינטיפיק | 03-448-24 | |
| נורות אדומות למשלוח גלולות | פישר סיינטיפיק | 03-448-27 | |
| 250 מ"ל בקבוק תחתון עגול | פישר סיינטיפיק | 10-067E | |
| מתאם בקבוקון נצנוץ לרוטבאפ | פישר סיינטיפיק | K747130-1324 | |
| סירות משקולות | פישר סיינטיפיק | 02-202B | |
| מיקרומרית | פישר סיינטיפיק | 21-401-10 | |
| 5 מ"ל מזרק בוגר | פישר סיינטיפיק | 14-817-53 | |
| 10 מ"ל מזרק מדורג | פישר סיינטיפיק | 14-817-54 | |
| סכין גילוח | פישר סיינטיפיק | S17302 |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.