כאן אנו מציגים פרוטוקול חדשני, קל לבנייה וזול למעגל מחזור של דגי זברה.
Method Article
* These authors contributed equally
כאן אנו מציגים פרוטוקול חדשני, קל לבנייה וזול למעגל מחזור של דגי זברה.
דגי זברה הם אורגניזם מודל פופולרי לביצוע מחקרים בחיים חיים, בין היתר בגלל שהם נחשבים לזול לאחסון ותחזוקה. עם זאת, מערכות דיור מסחרי בדרך כלל יקרות מדי עבור קבוצות מחקר קטנות יותר. קיימות מערכות מגורים מותאמות אישית לדגי זברה, אך יש להם בעיות של תנאי מים לא עקביים, קצב מחזור מים נמוך ומכלי אחסון שבריריים. בעיות עיצוב אלו מפחיתות את הכדאיות של מערכות אלו לתוכניות מחקר ארוכות טווח. במאמר זה אנו מציגים מתקן מגורים מחזורי דגי זברה שנבנה בהתאמה אישית, שהוא חדשני, משתלם וקל לבנייה. מערכת זו, כאשר משולבת עם עיצוב אקווריום המגורים שפורסם קודם, מאפשרת לאכלס דגי זברה בכל שלב של פיתוח. קיימות רמות שונות של סינון ועיקור, שמקימות תנאי מים יציבים, ומאפשרות שימוש ארוך טווח בדגי זברה למחקר ולהוראה. המערכת המתוארת להלן משמשת את המעבדה שלנו לאכלוס דגי זברה כבר 9 שנים, ומייצגת דורות רבים של דגים מאוחסנים ומאות ניסויים.
דגי זברה הם אורגניזם מודל נפוץ המשמש במחקר ביולוגי. הם סובלים לתנאים סביבתיים רבים ומתרבים בקלות עם מספר גבוה של צאצאים1. הם מהווים מודל מצוין למגוון רחב של מחקרים ביולוגיים, כולל בריאות האדם, דלקת, גנטיקה וטוקסיקולוגיה 1,2,3,4,5,6,7. הם גם מציעים אפשרות חסכונית עם דרישות תחזוקה יחסית נמוכות. עם זאת, יצירת מערכת מגורים לדגי זברה יכולה להיות מאיימת, במיוחד עבור בעלי פחות ניסיון – יש לזכור גורמים רבים, כגון קצב מחזור מחדש, איכות המים והאתגרים של גידול דגי זברה בשלבים שונים של התפתחותם.
מערכות מגורים מסחריות לדגי זברה לעיתים יקרות, מה שעלול להוות מחסום משמעותי למעבדות קטנות יותר או למעבדות עם מימון מוגבל. מערכות אלו יכולות לעלות עשרות אלפי דולרים, במיוחד עם תוספות כמו מזינים אוטומטיים וניקוי אוטומטי, אך תוספות אלו אינן נחוצות למעבדות שמודעות לתקציב, וגם לאלו שמקווים להשתמש בדגי הזברה בכיתה. במתקנים מסוג זה, בניית מערכת מגורים לדגי זברה היא הרבה יותר סבירה. פורסמו מאמרים נוספים עם תוכניות בנייה מותאמות אישית, אך לכל אחד מהם יש חסרונות משלו. קים ואחרים הדגימו שיטה ליצירת מערכת קלה לבנייה עם 80 מיכלים8. בעת הפרסום, הבנייה עלתה כ-500 דולר, אך כיום היא תהיה הרבה יותר יקרה. פייג' ואחרים יצרו תוכנית שנועדה לשפר את השיטה שהוזכרה קודם, אך עלות הבנייה הייתה 1500 דולר. בנוסף, תחזוקת מושבת דגים של 150 דגים הוערכה ב-1000 דולר כל3 חודשים.
במאמר זה קבענו שיטה לבניית מערכת סינון ואחסון מחזורי לדגי זברה, אשר, כאשר משולבת עם עיצוב אקווריום10 שפורסם קודם לכן, היא זולה משמעותית ממערכות מסחריות זמינות. בנוסף, הוא פשוט לבנייה עם כמה כלים נפוצים. המערכת, כאשר היא משתמשת ב-30 מיכלים בודדים (~70% קיבולת), היא גם שקטה יחסית, ומפיקה כ-60 dBA של קול, שווה ערך לשיחה רגילה אולטלוויזיה 11. עם כמה שינויים פשוטים או על ידי הפעלת המערכת עם פחות מיכלים, אנו מאמינים שהמערכת יכולה לשמש ישירות בכיתה מבלי להסיח את דעת התלמידים. העיצוב הכללי של מערכת המחזור הוא כדלקמן: מים שחוממו וקיבלו תפיסה נשאבים מאגן ניקוז דרך קו אספקת מים ראשי, שמוביל אותם דרך מרכז מתקן הדיור. שסתומי כדור מקו האספקה הראשי מספקים מים למחסום, שמספק מים בקצב זרימה מתכוונן למיכלים הבודדים בכל קומה. כדי למנוע הצטברות לחץ מופרזת בתוך קו האספקה הראשי, המערכת משתמשת בקו שחרור לחץ עם שסתום כדורי מתכוונן להחזרת עודפי מים למים. מים הנכנסים למיכלים מהמחסום מחזורים מחדש בתוך המיכלים, כאשר "הצפה" נלכדת על ידי שקע בזווית קלה שעובר במרכז מתקן הבית בכל קומה. המים מהשקע זורמים לצינור החזרה אנכי, שמחזיר אותם לאגן הניקוז, שם הם מנוקים באמצעות מסנן מיכל רב-שלבי ומחטאים באור UV.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
הפרוטוקול המתואר כאן אושר לשימוש בעבר על ידי ועדות טיפול ושימוש בבעלי חיים מוסדיים באוניברסיטת צפון מישיגן ובאוניברסיטת שננדואה.
הערות: יידרש מסור כדי לחתוך את צינורות ה-PVC של חלק החזרת המים במערכת. פרוטוקול זה השתמש בכלי סיבובי, אך סוגים אחרים של מסורים יספיקו לרוב החיתוכים מלבד אלו הנדרשים לצינורות החזרת המיכל. כדי לחתוך את צינורות הוויניל השקופים לקווי אספקת המים, השתמשו בסכין שירות. כדי להדק את מהדקי הצינור, נדרש מברג. כדי לחבר את מיכל ה-PVC למחזיק החזרת ה-PVC, יידרש מקדחה עם מקדח בקוטר 3/16" (0.47 ס"מ) (גם ביטים מעט גדולים או קטנים יותר יעבדו). כדי למנוע פציעות, יש להיזהר בעת שימוש בכלי עבודה חשמליים. הפרוטוקול הבא מתאר את ייצור מתקן האחסון שיתאים לעיצוב טנק10 שפורסם קודם לכן. אם יישתמש במיכל חלופי, יש לבצע שינויים באספקת המים והוראות החזרת המים כדי להתאים למפרט המיכל.
1. הרכבת מתקן הדיור (איור 1A)
2. תושבת תמיכה למערכת החזרת טנקים (איור 1A)
3. הרכבת מערכת החזרת המים (איור 1B-D)
הערה: צינורות החזרת המים מקבלים מים מהמיכלים הבודדים ומעבירים אותם לצינור ההחזרה האנכי שמעביר את המים אל המים, שם הם מסוננים ולבסוף מוחזרים למערכת.
4. הרכבת אגן המים
הערה: אגן המים מגביל תנודות במוליכות, pH, רמות ניטראט/ניטריט וטמפרטורה על ידי כך שהוא פועל כמאגר מים (איור 1A). שלבים מרובים של סינון מתרחשים גם באגן המים.
5. הרכבת קו אספקת המים הראשי (איור 1A,F)
הערה: קו האספקה הראשי יכול להיבנות ולפרק אותו במהירות לניקוי בגלל מחסור בדבקים. כדי למנוע דליפה, כל צינורות הוויניל יכולים לכלול מהדקי צינור. ניתן להוסיף אותן לאחר הפעלת המערכת בפעם הראשונה והערכת דליפות.
6. הרכבת קו שחרור הלחץ (איור 1A, לוח שמאל)
7. הרכבת קווי אספקת המים במיכל (איור 1E)
הערה: קווי אספקת המים במיכל מעבירים מים מקו האספקה הראשי אל המיכלים השונים.
8. הכנת המערכת להפעלה
הערה: יש לנקוט בצעדים הבאים כדי להבטיח את בריאותם והישרדותם של הדגים שיאכלסו במערכת. תהליך זה חייב להתבצע לפחות שבוע לפני הוספת דגים למערכת.
9. תחזוקה שוטפת
10. פתרון תקלות נפוץ
11. שיקולים נוספים
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
הפרוטוקול המוצג כאן ייצור מערכת מגורים של דגי זברה מחזוריים בשלוש רמות (איור 1). כאשר היא משולבת עם עיצוב אקווריום דגי זברה מודולרי10 שפורסם בעבר, המערכת יכולה בקלות להכיל 30-36 אקווריומים בודדים, כאשר כל אקווריום גדול מסוגל להכיל ~40 דגים בצפיפות מתחת ל-10 דגים בוגריםלליטר אחד. בסך הכול, מערכת הדיור יכולה להכיל מעל 1,200 דגי זברה בוגרים עם טביעת רגל כוללת קטנה (~5' x 7') (~1.52 מ' x 2.13 מ'). עקב שלבי הסינון המרובים יחד עם קצב הזרימה המתכוונן ...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
מערכת הדיור המחזורי המתוארת כאן יכולה להיבנות בסך הכל בפחות מ-1500 דולר. העלות השנתית מוערכת ב-75 דולר בלבד, בהנחה שאין צורך בהחלפות רכיבים משמעותיות, כאשר כל הרכיבים זמינים דרך קמעונאים מקומיים ומקוונים. אין צורך בכלים או מיומנויות מיוחדות להשלמת בניית הפרויקט, מה שהופך אותו לנגיש להרכבה עבור רוב האנשים, אך חשוב לשנות את אורך החומרים אם לא משתמשים במעמד המתכת המדויק שבו השתמשו בפרוטוקול המתואר כאן. לא נעשה שימוש בכימיקלים או דבקים מזיקים להרכבת המערכת, מה ששומר על תחזוקה ובנייה פשוטה. נ...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
למחברים אין מה לחשוף.
המחברים רוצים להודות לרבים מהסטודנטים שסייעו בתחזוקה ושינוי מערכת הדיור במהלך 9 השנים האחרונות.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
|---|---|---|---|
| 0.17" inner diameter clear vinyl tubing 20 ft | Lowes | 814315 | |
| 1-1/2" PVC pipe cap x3 | Lowes | 23899 | |
| 2" PVC pipe cap x1 | Lowes | 23900 | |
| 3/4" inner diameter clear vinyl tubing 5 ft | Lowes | 879267 | |
| 3/4" to 1/2" threaded elbow and 1/2" adaptor | Lowes | 23931 | |
| 3/4" x 3/4" x 1/2" Tx4 | Lowes | 3311539 | |
| 3/8" hose barb nylon T coupler x3 | Lowes | 877110 | |
| 3/8" inner diameter clear vinyl tubing 5 ft | Lowes | 879263 | |
| 40 gallon sump basin | Tractor Supply | 2229846 | |
| 5/8" inner diameter clear vinyl tubing 10 ft | Lowes | 814320 | |
| AAwipes 8-in-1 Aquarium Test Kit | Amazon | B0D2RG3LXR | |
| Attmu 50 pcs reusable fastening straps | Attmu | 8350503624091 | |
| Bacto-sure high-density foam filter (2-pack) | Pets Warehouse | 8729780257055 | |
| Cascade CCF3UL Canister Filter, 100 Gallon, 265sph | Aquatic Warehouse | 30172015946 | נרכש מאמזון |
| Charlotte pipe 10 ft PVC pipe 1-1/2" diameter x2 | Lowes | 23830 | |
| Charlotte pipe 2-in x 2-in PVC DWV sanitary T | Lowes | 23395 | |
| Charlotte pipe 5 ft PVC pipe 1-1/4" diameter | Lowes | 23982 | |
| Charlotte pipe 5 ft PVC pipe 2" diameter | Lowes | 23832 | |
| Charlotte pipe 5 ft PVC pipe 3/4" diameter | Lowes | 23990 | |
| Honeforest TDS meter | Walmart | B073713G5F | |
| Industrial strength rack 48 x 24 x 72 | Lowes | 23395 | |
| Ispinner 28 pcs worm gear hose clamps | Home Depot | 313206783 | |
| JoyTube plastic hose barb reducer pipe fittings 5/8" to 3/8" pack of 3 | Amazon | B08DNJY57G | |
| LASCO 2-in x 2-in x 2-in dia Elbow PVC fitting | Lowes | 23910 | |
| Pond pump submersible (2100 GPH) | Amazon | B004DFMZME | |
| Qmseller stainless steel aquarium valve x6 | Amazon | B07PDSVH3N | |
| Submersible aquarium heater | Amazon | B0DLG8VSL8 | |
| Tetra whisper easy to use air pump for aquariums | Amazon | B0009YF4FI | |
| UV light sterilizer Coralife Turbo Twist UV sterilizer, 6x | Coralife | 96316156005 | נרכש מאמזון |
| Uxcell drip irrigation barbed value for 5/8" double male barbed valve aquarium water flow control - 3 pcs x2 | Harfington | 1003460 | נרכש מאמזון |
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request Permission