Name: גישה פשוטה מניפולציות חמצן מומס לתצפיות התנהגות בעלי החיים (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-06-28T16:00:00.000+00:00
Duration: 6 min 20 s
Description: למדו פרוטוקול פשוט לשליטה ברמות חמצן מומס במעבדה לצפייה בתגובות התנהגותיות של בעלי חיים מימיים. השיטה מתאימה ללימודים ולמחקר בבעלי חיים בעלי חוליות וחסרי חוליות.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

המחברים מבקשים תחילה להודות לכל הסטודנטים ממעבדת מודול האקולוגיה של ביולוגיה 121 במכללת ג'וניאטה על עזרתם ביצירת נתונים ששימשו במחקר זה. ברצוננו להודות גם לד"ר רנדי בנט, כריס וולס, שרי אייזנברג וטיילור קוקס על סיועם ברכישת החומרים הדרושים לפיתוח מתודולוגיה זו. בנוסף, ברצוננו להודות לד"ר נוריס מות' ולד"ר ג'ון אונגר על עצותיהם בפיתוח מתודולוגי ולד"ר ג'יל קיני ולמחלקה לביולוגיה על תמיכתם במאמץ זה. ברצוננו גם להודות לסוקרים האנונימיים שעזרו לעצב ולמקד את כתב היד הזה. אחרון חביב, ברצוני להודות להדסון גרנט על עזרתו באוסף הראשוני של זבוב האבן לשימוש בפיתוח טכניקה זו

הערה: ניסוי זה לא להשתמש חוליות ולכן לא טעונה אישור מכון של מכללת Juniata לטיפול בבעלי חיים ועדת שימוש. עם זאת עבור אנשים התאמת שיטה זו לשימוש עם חוליות, אישור IACUC יש לחפש. אוסף דוגמאות שדה 1. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לקבוע ולהעריך אתרי שדה פוטנציאל היכולת לאסוף, לאחסן stoneflies התחבורה במהירות כדי למזער את הזמן במעבר עם זמן מקסימאלי מומלצת במעבר של 1 שעה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בצע דגימה נטו בעיטה באתר השדה שנבחר בעקבות הליכים סטנדרטיים בעיטה-נטו מספיק פעמים כדי לאסוף לפחות 35 stoneflies 12. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אסוף 50 ליטר של זרם מים וסלעים בקוטר מקסימאלי של 2 סנטימטרים מזרמים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניח אקווריומים במקרר מוגדר הטמפרטורה של אתר הנחל. פזר סלעים שנאספו באתר זרם לתוך אקווריומים ולמלא עם 4 ליטר מים זרם לכל אקווריום. מקום 20-30 Stoneflies שנאספו לכל אקווריום ומניחים אבן מבעבע מצורף bubbler אקווריום לתוך כל טנק ולהדליק bubblers להוסיף ברציפות באוויר חדר אל המים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אפשר stoneflies כדי להסתגל לסביבה החדשה אקווריומים לתקופת 48 שעות. </li></ol><img alt="איור 1" src="/files/ftp_upload/54430/54430fig1.jpg" /> איור 1. גדר עבור מניפולצית חמצן מומסת. (א) 1) נאוה צינור נחוש צינור זכר עקיצה 2) מיקום של חותם פקק לבחון להבטחה גם איטום בקבוק. (ב) 1) 2 L בצד זרוע מולא בקבוק עם 1.9 ליטר מים 2) צינור גז bubbler האוויר (כחול) לשימוש מבעבע חנקן מבעבע אוויר בחדר, בהתאמה 3) מיכל חנקן וערכים יעידו 4) 2 בקבוק L מלא 0.4 ליטר של מים עם מד חמצן 5) מומס צינור ואקום שקוע. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54430/54430fig1large.jpg" target="_blank">נא ללחוץ כאן</a>לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו. 2. ניסיוני להגדיר <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> על גבי ספסל, לחבר צינור ואקום תקן חומה לזרוע בצד של בקבוקון 2 L בצד הזרוע כמו מוצג (1 באיור 1B). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מלאו את הבקבוק עם 1.9 ליטר מים זרם ממיכלי פלסטיק 3 L מחזיק מים זרם שנאספו במקרר להגדיר עד 12 מעלות צלזיוס. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניח את הבקבוק, אבובים על מגש גדול מספיק כדי להכיל באמבט קרח סביב הבקבוק בצד הזרוע מבלי להסתיר את התצוגה של פן הבקבוק ולמלא את המגש עם קרח. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מקדחה שני חורים בקוטר 3 מ&quot;מ פקק גומי כדי לאפשר מעבר של 1) צינור נחושת כדי לספק את הגז לכלי השיט ו -2) החללית המטר DO לתוך הבקבוק 2 L בצד הזרוע (1 באיור 1B) . </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ביצוע חתך לרוחב מהקצה של פקק לאחד החורים כדי לאפשר ישיבה של החוט של חללית DO לתוך הפקק. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חבר מצמד עם צינור זכר 3 מ&quot;מעקיצה אל חתיכת צינור נחושת בקוטר 2 מ&quot;מ (1 באיור 1A). ודא כי צינור זה מספיק זמן כדי להגיע עד למרחק של 10 ס&quot;מ של החלק התחתון של הבקבוק תוך הגעה באמצעות פקק. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים את הצינור עם מצמד למרות החור השני פקק עד אורך מעומק את הפקק הוא מספיק כדי להגיע עד למרחק של 10 ס&quot;מ של החלק התחתון של הבקבוק. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חבר צינור גז פוליאתילן 0.75 מ &#39;אורך, קירות דק בקוטר של 3 מ&quot;מ עד המצמד על הצינור. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חלק השנייה חללית DO הצינור נחושת לתוך הבקבוק ואת החותם את הבקבוק עם הפקק. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בדקו חותם מאובטח בין הפקק ואת הבקבוק, כמו גם להתאמה הדוקה בין הצינור ואת חוט הבדיקה בתוך הפקק. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מלאו בקבוק 1 ליטר עם 0.4 ליטר של מים ברז ומניחים סמוכים המגש עם אמבט הקרח ירמוס. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להטביע את צינור פוליאתילן מאגף תרמוס הגדול למים של בקבוק L 1. אבטח אתצינור עם קלטת כזאת שזה יהיה להישאר תחת מים דרך הניסוי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חבר את קו הגז בקוטר 3 מ&quot;מ מבקבוק הוואקום אל bubbler אקווריום בחדר-אוויר. בגין לבעבע המים בבקבוק 2 ליטר ידי חיבור bubbler אקווריום, אשר מציגה אוויר בחדר וחמצן אל המים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לפקח על ריכוז DO וטמפרטורת המים עם מד DO במשך 5 דקות או עד שיווי המשקל של DO מוקם בתוך החדר כך השינוי קטן DO מתרחש. </li></ol> 3. בדיקת יציבות של עד ניסיוני Set <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בדוק כל התקנת יציבות DO לפני התוספת של stoneflies. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מוסיף שלוש או ארבע אבנים אל בקבוק 2 L, כך יש stoneflies מצע תורם שכיבות שמיכה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בגין מניפולציה משפטו של DO ידי ניתוק צינור הגז מן bubbler מצרף אותו אל קו גז חנקן. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בעבוע חנקן ב 20 רגל מעוקב לשעה (CFH) למשך כ 40שניות עד 1 דקות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר DO ירד בתוך 0.5 מ&quot;ג / L של ריכוז היעד, להפחית את זרימת עד 15 CFH ולאפשר ריכוז כדי להקטין אל המטרה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הפסקת זרימת החנקן מייד לאחר ריכוז היעד הוא הגיע. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש bubbler חדר-אוויר באקווריום להחזיר את הריכוז לריכוז היעד אם DO יורדת מתחת ליעד. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אם DO אינו יציב במהלך הבדיקה של הגדרה ולאחר מכן לבדוק את נפח המים עדיין על 1.9 L ולא מים מחלחלים, טמפרטורת מים היא יציבה ולא משתנה, וחותם על כל האביזרים להיראות חזק ואטום. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר שלושה ניסויים בוצעו ואת הנסיין יש ביטחון ביכולת לשלוט DO, לצרף את קו הגז bubbler ואת הבועה לשיווי משקל שוב. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הבועה לשיווי משקל על ידי הצמדת צינור גז בקוטר 3 מ&quot;מ bubbler אקווריום ומתחיל תוספת של אוויר בחדר למים עד ריכוז שלהחמצן במים אינו מעלה או לשנות במשך 3 דקות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר בשיווי משקל, להפסיק המבעבעים unseal הבקבוק. </li></ol> 4. ניסוי שכיבות סמיכה הגיעו Stonefly <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מחלקים את המספר הכולל של stoneflies במספר משקיפים כדי לקבוע את מספר הניסויים לבצע. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> קביעת רמות DO שונות בין 2 ל -10 מ&quot;ג / L על מנת להעריך את התגובה ההתנהגותית של stoneflies (מספר שכיבות שמיכה). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הגדרת בקבוק אחד לכל ניסוי ולהוסיף מספר שווה של stoneflies שכן ישנם משקיפים אל הבקבוק (4 stoneflies בתוך עיצוב זה), מניחים את החללית ואת הצינור בחזרה לתוך הבקבוק, ואז לאטום את הבקבוק עם פקק גומי. הערה: ראשוני לעשות ריכוז של 10 מ&quot;ג / L נבחר כנקודת התצפית הראשונה מאז זה היה הריכוז DO של הנחל מאיפה נדגמו stoneflies. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר שהמים נמצאים במרחק של 10 מ&quot;ג / L ידי מבעבע ביצוע שלבי 2.10-2.11, להקליט את טמפרטורת המים החל ולאפשרstoneflies כדי לצרף מצע הרוק בבקבוק. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> קצה רק אחד הצופה לצפות Stonefly אחד, כדי להבטיח ספירה מדויקת של התנהגות פוש-אפ, שהיא התנועה למעלה ולמטה הגוף הוצגה על ידי Stonefly. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הרוזן ולהקליט את מספר שכיבות סמיכה שנצפו במהלך תקופת תצפית 3 דקות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> המניפולציות לעשות כדי לשלב הבא ניסיוני DO וחזור 3 תקופת תצפית דקות עבור רמות הניסיוני הנוספות. שים לב: במסגרת תכנון הניסוי הזה, שלוש רמות DO שונות הוערכו. </li></ol> 5. ניתוח סטטיסטי <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כדי לבצע שימוש בניתוח סטטיסטי המספר הממוצע של שכיבות סמיכה על פני ארבע stoneflies פני קבוצה למשפט DO נתון. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש בתוכנת מחשוב סטטיסטי חינם R 12 לבצע ניתוח שונות (ANOVA) על מספר שכיבות סמיכה ועל ריכוזי DO באמצעות הסדר של כל בדיקה ניסיונית (DO רמה) ואת הטמפרטורה כמו covariates. נתח DO כמו רמות דיסקרטיות של גורם יחיד. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש מבחן נורמליות אנדרסון-דרלינג על שאריות לבדוק לנורמליות 13. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בצע רגרסיה ליניארית על נתונים על ידי התוויית המספר הממוצע של שכיבות סמיכה כנגד ריכוזי DO. </li></ol>

<ol><li>Hoback, W., Stanley, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Insects+in+hypoxia%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Insect+Physiol%22%5BJournal%5D)">Insects in hypoxia.</a> J. Insect Physiol. 47 (6), 533-542 (2001).</li>
<li>Craig, J., Crowder, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hypoxia-induced+habitat+shifts+and+energetic+consequences+in+Atlantic+croaker+and+brown+shrimp+on+the+Gulf+of+Mexico+shelf%5BTitle%5D)+AND+%22Mar+Ecol-Prog+Ser%22%5BJournal%5D)">Hypoxia-induced habitat shifts and energetic consequences in Atlantic croaker and brown shrimp on the Gulf of Mexico shelf.</a> Mar Ecol-Prog Ser. 294, 79-94 (2005).</li>
<li>Gaulke, G., Wolfe, J., Bradley, D., Moskus, P., Wahl, D., Suski, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Behavioral+and+Physiological+Responses+of+Largemouth+Bass+to+Rain-Induced+Reductions+in+Dissolved+Oxygen+in+an+Urban+System%5BTitle%5D)+AND+%22T+Am+Fish+Soc%22%5BJournal%5D)">Behavioral and Physiological Responses of Largemouth Bass to Rain-Induced Reductions in Dissolved Oxygen in an Urban System.</a> T Am Fish Soc. 144 (5), 927-941 (2015).</li>
<li>Genkai-Kato, M., Nozaki, K., Mitsuhashi, H., Kohmatsu, Y., Miyasaka, H., Nakanishi, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Push-up+response+of+stonefly+larvae+in+low-oxygen+conditions%5BTitle%5D)+AND+%22Ecol+Res%22%5BJournal%5D)">Push-up response of stonefly larvae in low-oxygen conditions.</a> Ecol Res. 15 (2), 175-179 (2000).</li>
<li>McCafferty, W. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aMcCafferty%2C+W+%22Aquatic+Entomology%3A+The+Fishermen%27s+and+Ecologists%27+Illustrated+Guide+to+Insects+and+Their+Relatives%22">Aquatic Entomology: The Fishermen's and Ecologists' Illustrated Guide to Insects and Their Relatives</a>. , Jones and Bartlett. (1983).</li>
<li>Chapman, L., Schneider, K., Apodaca, C., Chapman, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Respiratory+ecology+of+macroinvertebrates+in+a+swamp-river+system+of+east+Africa%5BTitle%5D)+AND+%22Biotropica%22%5BJournal%5D)">Respiratory ecology of macroinvertebrates in a swamp-river system of east Africa.</a> Biotropica. 36 (4), 572-585 (2004).</li>
<li>Suski, C., Killen, S., Kieffer, J., Tufts, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+influence+of+environmental+temperature+and+oxygen+concentration+on+the+recovery+of+largemouth+bass+from+exercise+implications+for+live+-+release+angling+tournaments%5BTitle%5D)+AND+%22J+Fish+Biol%22%5BJournal%5D)">The influence of environmental temperature and oxygen concentration on the recovery of largemouth bass from exercise implications for live - release angling tournaments.</a> J Fish Biol. 68, 120-136 (2006).</li>
<li>Abdallah, S., Thomas, B., Jonz, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Aquatic+surface+respiration+and+swimming+behaviour+in+adult+and+developing+zebrafish+exposed+to+hypoxia%5BTitle%5D)+AND+%22J+Exp+Biol%22%5BJournal%5D)">Aquatic surface respiration and swimming behaviour in adult and developing zebrafish exposed to hypoxia.</a> J Exp Biol. 218 (11), 1777-1786 (2015).</li>
<li>Ciba Geigy Ag. Method and apparatus for degassing viscous liquids and removing gas bubbles suspended therein. US patent. , 3,853,500 (1974).</li>
<li>Hewlett-Packard Company. Apparatus for degassing liquids. US patent. , 6,258,154 (2001).</li>
<li>Sims, C., Gerner, Y., Hamberg, K. Systec inc.,. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Vacuum+degassing%5BTitle%5D)+AND+%22US+patent%22%5BJournal%5D)">Vacuum degassing.</a> US patent. , 6494938 (2002).</li>
<li>Barbour, M., Gerritsen, J., Snyder, B., Stribling, J. Report number EPA 841-B-99-002. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aBarbour%2C+M+%22Rapid+bioassessment+protocols+for+use+in+streams+and+wadeable+rivers%22">Rapid bioassessment protocols for use in streams and wadeable rivers</a>. , USEPA. Washington. (1999).</li>
<li>Anderson, T., Darling, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+Test+of+Goodness+of+Fit%5BTitle%5D)+AND+%22J+Am+Stat+Assoc%22%5BJournal%5D)">A Test of Goodness of Fit.</a> J Am Stat Assoc. 49 (268), 765-769 (1954).</li>
<li>Rounds, S., Wilde, F., Ritz, G. Chapter A6 Field Measurements. Section 6.2 DISSOLVED OXYGEN. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aRounds%2C+S+%22National+Field+Manual+for+the+Collection+of+Water-Quality+Data%22">National Field Manual for the Collection of Water-Quality Data</a>. , U.S. Geological Survery. Virginia, U.S. (2013).</li>
<li>Hem, J. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aHem%2C+J+%22Study+and+Interpretation+of+the+Chemical+Characteristics+of+Natural%22">Study and Interpretation of the Chemical Characteristics of Natural</a>. , U.S. Geological Survery. (1985).</li>
<li>Burggren, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((34%3BAir+Gulping%26%2334%3B+Improves+Blood+Oxygen+Transport+during+Aquatic+Hypoxia+in+the+Goldfish+Carassius+auratus%5BTitle%5D)+AND+%22Physiol+Zool%22%5BJournal%5D)">34;Air Gulping&#34; Improves Blood Oxygen Transport during Aquatic Hypoxia in the Goldfish Carassius auratus.</a> Physiol Zool. 55 (4), 327-334 (2015).</li>
<li>Frederic, H., Mathieu, J., Garlin, D., Freminet, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Behavioral%2C+Ventilatory%2C+and+Metabolic+Responses+to+Severe+Hypoxia+and+Subsequent+Recovery+of+the+Hypogean+Niphargus+rhenorhodanensis+and+the+Epigean+Gammarus+fossarum+%28Crustacea%3A+Amphipoda%29%5BTitle%5D)+AND+%22Physiol+Zool%22%5BJournal%5D)">Behavioral, Ventilatory, and Metabolic Responses to Severe Hypoxia and Subsequent Recovery of the Hypogean Niphargus rhenorhodanensis and the Epigean Gammarus fossarum (Crustacea: Amphipoda).</a> Physiol Zool. 68 (2), 223-244 (2015).</li>
<li>Ultsch, G., Duke, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Gas+Exchange+and+Habitat+Selection+in+the+Aquatic+Salamanders+Necturus+maculosus+and+Cryptobranchus+alleganiensis%5BTitle%5D)+AND+%22Oecologia%22%5BJournal%5D)">Gas Exchange and Habitat Selection in the Aquatic Salamanders Necturus maculosus and Cryptobranchus alleganiensis.</a> Oecologia. 83 (2), 250-258 (1990).</li>
</ol>

המחברים מצהירים שאין להם אינטרסים פיננסיים מתחרים.

צעדים קריטיים הליך זה מספק דרך פשוטה ויעילה כדי לתפעל DO במעבדת הגדרה לבצע מחקרים התנהגותיים על אורגניזמים ימיים. מצאנו שם כדי להיות מספר צעדים / פריטים קריטיים להיות מודע בעת ביצוע הניסוי הזה קשור ישירות את התוצאות. זוטא, הוא קריטי כדי לשמור על הלחץ הקאמרי להימנע משינויי הלחץ החלקי של גזים מעל פני המים, ולאחר DO תנודות. בעקבות הצעדים המפורטים בסעיף &quot;בדיקת יציבות של סביבת הניסוי&quot; קטן של הפרוטוקול הוא קריטי. בדיקת החותם של פקק עם הבקבוק, הבטחת השקיעה מלאה של צינורו...

חמצן מומס (DO) הוא פרמטר physiochemical מפתח חשוב בתיווך מספר התהליכים ביולוגיים ואקולוגיים בתוך מערכות אקולוגיות מימיות. חשיפה לסיכוני היפוקסיה תת-קטלנים חריפה וכרונית להפחית את שיעורי צמיחת חרקים ימיים מסוימים ולהפחית את ההישרדות של חרקים חשופים 1. פרוטוקול זה פותח כדי לספק שיטה מבוקרת לתפעל רמות DO במים זרמו בבחינת ההשפעות על התנהגות בעלי חיים. מכיוון שכל ההישרדות &#39;אורגניזמים הימיים האירוביים תלויה בריכוז החמצן כדי לחיות ולהתרבות, שינויים בריכוזים של DO משתקפים לעתים קרובות שינויים התנהגותיים על ידי אורגניזמים. עוד חסר חוליות ודגים ניידות מימיות נצפו להגיב ריכוזי חמצן נמוכים (חוסר חמצן) על ידי מבקשי אזורים עם DO הגבוה 2,3. לאורגניזמים מימיים ניידים פחות, עיבודים התנהגותי להגדיל את הצריכה של DO עשויה להיות האפשרות המעשית היחידה. צו macroinvertebrate המימי של Plecoptera (Stonefly) כבר ציין לבצע תנועות &quot;שכיבות למעלה&quot; כדי להגביר את זרימת המים, ספיגת החמצן, על פני הזימים 4 החיצוני שלהם - 6. התנהגויות מסתגלות אלו נצפו בסביבות טבעיות בניסויי מעבדה. מניפולציה מעבדה של DO במים פותחת הזדמנויות משמעותיות ללימודי התנהגות בעלי חיים, אך פערים משמעותיים פריסה מתודולוגית להתקיים. לדוגמא, מחקר אחד המשמש לאקווריום גדול כדי להעריך את זמן תגובה הפיזיולוגי של בס Largemouth (salmoides Micropterus) לסביבות היפוקסי הבאים בגז עם חנקן, אבל פרט דל ניתן לחישוב על פי השיטה 7. מחקר נוסף מבוצע על דג הזברה (Danio rerio) מתואר באמצעות גז חנקן אבן נקבובית לספק גז מים ולהפחית את DO של המים 8. עבור יישומים מבוססי כימיה, שיטות degasification ממס לנצל מיוחדותמנגנון 9 - 11 כדי להסיר חמצן ממסים, אבל לא יהיה מתאים מחקרי התנהגות בעלי החיים. בעוד שמחקרים אלה מפעילים שיטות להסרת חמצן ממים, אין שיטה תיאורי ניתן היה לזהות שתאפשר הערכה של התנהגות בעלי חיים בתגובה DO שינויים. שיטה זו המתוארת להלן היא ניסיון מתארים פרוטוקול מלא עבור מניפולציה של DO של מים באמצעות גז חנקן. יתר על כן, שיטה זו פותחה כלפי התבוננות יחסים בין התנהגות Stonefly (שכיבות שמיכה) ולעשות כי הועסק במעבדה לביולוגיה בכיתה ט &#39;ברמה. אחד היתרונות העיקריים של שיטה זו היא שהיא יכולה להתבצע בקלות בתוך מעבדה עם זכוכית משותפת וחומרים ונגישים ביותר במוסדות להשכלה תיכוניים וגבוהים. הפרוטוקול הוא גם להתאמה בקלות, ומאפשר לאנשים לטפס על ההליך כדי לעמוד ביעדים שנקבעו עבור יישומי מחקר או הוראה. </p&gt;

<table><tbody><tr><td>בקבוק מסנן 2 ליטר</td><td>Pyrex</td><td>5340</td><td></td></tr><tr><td>פקק גומי בגודל 6</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>Z164534</td><td></td></tr><tr><td>Nalgene 180 צינורות פלסטיק שקופים</td><td>Thermo Scienfitic</td><td>8001-1216</td><td></td></tr><tr><td>Whisper 60 משאבת אוויר</td><td>Tetra</td><td></td><td></td></tr><tr><td>צינורות קו אוויר גמישים סטנדרטיים</td><td>Penn Plax</td><td>ST25</td><td></td></tr><tr><td>0.25 אינץ' צינורות נחושת</td><td>Lowes Home Improvement</td><td>23050</td><td></td></tr><tr><td>דוקרני צינור זכר</td><td>Grainger</td><td>5LWH1</td><td></td></tr><tr><td>נקבה</td><td>מחבר Grainger</td><td>20YZ22</td><td></td></tr><tr><td>מד חמצן מומס כבד</td><td>Extech</td><td>407510</td><td></td></tr><tr><td>גז חנקן</td><td>מתסון TRIGAS</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Radnor AF150-580 רגולטור</td><td>Airgas</td><td>RAD64003036</td><td></td></tr></tbody></table>

גישה פשוטה מניפולציות חמצן מומס לתצפיות התנהגות בעלי החיים

A Simple Approach to Manipulate Dissolved Oxygen for Animal Behavior Observations

היכולת לתפעל חמצן מומס (DO) במעבדת הגדרה יש משמעות ישומית לחקור מספר שאלות התנהגות אקולוגיות האורגניזם. הפרוטוקול המתואר כאן מספק שיטה פשוטה, לשחזור, ומבוקר לתמרן לעשות כדי ללמוד תגובה התנהגותית באורגניזמים ימיים הנובעות מחוסר חמצן ותנאי anoxic. בעת ביצוע degasification מים עם החנקן הוא נפוץ הגדרות במעבדה, אין שיטה מפורשת לשימוש אקולוגי (מימי) קיימת בספרות, ואת הפרוטוקול זה הוא ראשון שתאר פרוטוקול degasify מים להתבונן בתגובה האורגניזם. טכניקת פרוטוקול זה פותחו עבור יישום ישיר עבור חסרי חוליות ימיות; עם זאת, דגים קטנים, דו-חיים, ובעלי חוליות מימיות אחרות לא יוכל להחליף בקלות. זה מאפשר מניפולציה קלה של רמות DO הנעה בין 2 מ&quot;ג / L עד 11 מ&quot;ג / L עם יציבות עד לתקופת חיה בטחונית 5 דקות.מעבר לכל טמפרטורות מי תצפית תקופה של 5 דקות החלו לעלות, וב -10 דקים &#39;DO הרמות הפכו יציבות מכדי לשמור. הפרוטוקול הוא ניתן להרחבה עד האורגניזם המחקר, לשחזור, אמין, המאפשר יישום מהיר לתוך מעבדות הוראת היכרות ויישומי מחקר ברמה גבוהה. התוצאות הצפויות של טכניקה זו צריכות להתייחס מומסות שינויי חמצן תגובות התנהגותיות של אורגניזמים.

<html> ששת הניסויים של ההתקנה המתואר בוצעו על ידי 24 תלמידי שנה א סטודנטים לתואר ראשון במעבדה הגדרה ההוראה לכמת את מספר שכיבות סמיכה stoneflies לבצע בתגובה ריכוז DO שונים במים. המספר הממוצע של שכיבות סמיכה ביצע בתוך רמה DO ובתוך כל ניסוי היה ונקווה לתכנן שכיבות סמיכה נגד רמת DO באיור 2. ANOVA בוצע בתחילה ניצול ריכוז DO, בסדר רציף של ניסויים, טמפרטורה, וכן יחסי הגומלין בין כל המשתנים. מהתוצאות עולה כי רק לעשות ריכוז משמעותי השפיעו על...

מאמר זה מתאר פרוטוקול פשוט לשחזור כדי לתפעל תנאי חמצן מומסים במעבדת הגדרה ללימודי התנהגות בעלי החיים. פרוטוקול זה יכול לשמש הוא הגדרות הוראת מעבדת המחקר להעריך תגובה האורגניזם של חסרי חוליות, דגים, דו-חיים או לשינויים בריכוז חמצן מומס.

The ability to manipulate dissolved oxygen (DO) in a laboratory setting has significant application to investigate a number of ecological and organismal ...

המטרה הכללית של שיטה זו היא לבצע מניפולציה יעילה והדרגתית של תנאי חמצן מומס או DO בסביבת מעבדה, כדי לאפשר תצפית על תגובות התנהגותיות של בעלי חיים מימיים. היתרון של שיטה זו הוא שניתן ליישמה במספר ניסויי התנהגות בבעלי חיים.עבור חולייתנים וחסרי חולייתנים כאחד. היתרון המרכזי של טכניקה זו הוא שניתן ליישם אותה הן לצורכי הוראה בכיתה והן למטרות מחקר. באתר שדה נבחר, במרחק של עד שעה נסיעה מהמעבדה, השתמשו בנהלי רשת דגיסת (kick net) סטנדרטיים כדי לאסוף לפחות 35 זבובים אבנים.אספו מהנחל ארבעה ליטרים של מי נחל עבור כל אקווריום. הוסיפו שלושה ליטרים נוספים לכל ניסוי. כמו כן, אספו מספר סלעים שקוטרם המקסימלי הוא שני סנטימטרים.עם החזרה למעבדה, חלק את הסלעים לאקווריומים המוצבים במקרר, אשר טמפרטורתו מכוונת לטמפרטורה שנמדדה באתר הנחל. הוסף ארבעה ליטרים של מי נחל לכל אקווריום. לאחר מכן, הוסף 20 עד 30 זבובים-אבן (stoneflies) לכל אקווריום.הניחו אבן אוורור המחוברת למשאבת אוויר של אקווריום בכל אחת מהמיכלים, כדי להוסיף באופן רציף אוויר חדר למים. לאחר יומיים, חברו צינור ואקום סטנדרטי לקיר לזרוע הצד של בקבוק עם זרוע צד בנפח שני ליטר. מלאו את הבקבוק ב-1.9 ליטר של מי נחל בטמפרטורה של 12 °C.הניחו את הבקבוק ואת הצינורות על מגש גדול מספיק כדי להכיל אמבט קרח מבלי להסתיר את המבט אל תוך הבקבוק בעל הזרוע הצדדית. מלאו את המגש בקרח. הכניסו גשושית DO לאחד החורים בקוטר 3 mm של פקק גומי שהוכן במיוחד.וצינור נחושת בקוטר שני מילימטרים המצויד במחבר ברב לצינור (male hose barb coupler) של שלושה מילימטרים דרך חור נוסף של שלושה מילימטרים. עד שאורך הצינור מבסיס הפקק יהיה במרחק של 10 סנטימטרים מתחתית הבקבוק. חברו צינור גז מפוליאתילן בעל דופן דקה, בקוטר שלושה מילימטרים ובאורך 0.7 מטרים, למחבר.בדקו אם קיים איטום מאובטח בין הפקק לבקבוק, וכן אם הצינור והחוט של הפרובה מותאמים היטב בתוך הפקק. קריטי שהפקקים והצינורות יהיו אטומים היטב כדי לשמור על סביבת לחץ שווה בכלי לאורך כל הניסוי ולמנוע דליפת חנקן מהכלי. הכניסו את צינור הפוליאתילן לבקבוק של 1 liter המכיל 0.4 liters של מי ברז, והדביקו את הצינור כדי לשמור על הקצוות טבולים לאורך כל הניסוי.לאחר מכן, חברו את קו הגז בקוטר שלושה מילימטרים מהבקבוק הוואקום למנפח אוויר של אקווריום. הפעילו את המנפח כדי להעשיר בחמצן את המים בבקבוק של שני ליטר באמצעות החמצן מהסביבה. השתמשו בבקר ה-DO כדי לנטר את טמפרטורת המים ואת ריכוז ה-DO במשך כחמש דקות.עד להשגת שיווי משקל של ה-DO בתוך התא. לפני הוספת זבובות האבנים, הניחו שלושה עד ארבעה סלעים לתוך הבקבוק בנפח שני ליטר, כך שלחרקים יהיה מצע המאפשר תנועות דחיפה (push ups). לאחר מכן, התחילו במניפולציה ניסיונית של ה-DO על ידי ניתוק צינור הגז מהמבעבע וחיבורו לקו גז החנקן.התחילו להזרים חנקן בנפח של 20 cubic feet לשעה למשך כ-40 עד 60 שניות. הפסיקו את זרימת החנקן מיד עם ההגעה לריכוז היעד. השתמשו במנשף אוויר של אקווריום כדי לחזור לריכוז היעד במידה וה-DOD יורד מתחת ליעד.אם רמת ה-DO אינה יציבה במהלך הבדיקה, יש לוודא שנפח המים הוא עדיין 1.9 ליטר ושלא עלו בועות מים החוצה. יש לוודא שטמפרטורת המים יציבה ושאטמי כל החיבורים סגורים היטב. לאחר השגת שיווי משקל מחודש של המערכת, יש להוסיף לבקבוק מספר זבובים מים (stoneflies) השווה למספר הצופים.והרמתו מחדש של הבקבוק בעזרת פקק גומי. הזרים בועות של מים כפי שהודגם הרגע עד להגעה לריכוז מטרה של 10 milligrams per liter. לאחר מכן, רשום את טמפרטורת המים ההתחלתית.והמתינו עד שזבובות האבן ייצמדו למצע הסלע בתוך הבקבוק. לאחר מכן, כל תצפית יספור ויתעד את מספר ה"שכיבות סמיכה" (push ups) שביצעה זבובת אבן בודדת במשך שלוש דקות. לאחר מכן, שנו את רמת ה-DO לרמה הניסויית הבאה וחזרו על התצפית למשך שלוש דקות.באיור זה, נדגם מספר השכיבות הממוצע שבוצעו בתוך רמה של DO, ובתוך כל אחד מששת הניסויים, כדי להתוות את מספר השכיבות אל מול רמת ה-DO. בניסויים אלו, רק ריכוז ה-DO השפיע באופן מובהק על מספר השכיבות שביצעו זבובים האבן, ללא משתנה או אינטראקציה אחרים, ובכך הוא הוכח כמנבא מובהק של מספר השכיבות.ברגע ששולטים בטכניקה זו, ניתן לשחזר אותה כדי לעמוד ביעדים ספציפיים שהגדיר החוקר. בעת ביצוע הליך זה, חשוב להימנע משינויים בטמפרטורה, שכן אלה עלולים להוביל לשינויים ב-DO. באמצעות הליך זה, ניתן להשתמש בשיטות אחרות, כגון כאלה שישנו את ה-PH, כדי להשיב על שאלות נוספות בנוגע להשפעות ה-PH וה-DO על אורגניזמים מימיים. לאחר צפייה בסרטון זה, תהיו מסוגלים לבצע מניפולציה של חמצן מומס בסביבת מעבדה עבור מספר ניסויי התנהגות בעלי חיים.

a-simple-approach-to-manipulate-dissolved-oxygen-for-animal-behavior

Research

JoVE Journal

Environment

סביבה

נייר עמדה זה מפרט כיצד להשתמש רציפה הזרימה לתאי חוסר חמצן כדי ליצור אווירה עם ריכוזים מוגדרים של...

יצירת סביבות גזיים מוגדרים כדי לחקור את ההשפעות של היפוקסיה על<em&gt; ג elegans</em

כאן, אנו מציגים דגירות ליבה קטנות למדידת גז משקעים-מים וחילופי מומסים. אלה יספקו מדידות אמינות של חילופי משקעים-מים המעריכים את תפקיד המשקעים בהשפעה על תהליכים ביולוגיים וביו-גיאוכימיים במערכות אקולוגיות ימיות.

Benthic Exchange של O<sub&gt; 2</sub&gt;, N<sub&gt; 2</sub&gt; וחומרים מזינים מומסים באמצעות קטנים Core incubations

אנו מציגים מערכת קאמרית היפוקרטית חדש לשימוש עם אורגניזמים ימיים כגון צפרדע ועופות דג הזברה. המערכת שלנו היא פשוטה, חזקים, חסכונית ומאפשר אינדוקציה וקיימות של היפוקסיה in vivo ועד 48 שעות. אנו מציגים 2 שיטות לשחזור כדי לפקח על היעילות של היפוקסיה.

אינדוקציה של היפוקסיה צפרדע חיה דג הזברה עוברי

כמו המיטוכונדריה הם רק אחוז קטן של תא צמח, הם צריכים טיהור למגוון רחב של מחקרים. המיטוכונדריה ניתן לבודד מתוך מגוון איברי הצמח על ידי המגון, ואחריו דיפרנציאלית וצפיפות צנטריפוגה מעבר צבע כדי לקבל חלק מיטוכונדריאלי נקיים במיוחד.

בידוד, מדידות הנשימה של המיטוכונדריה מ תודרנית לבנה

הבנת את תגובות התנהגותיות של השעיה של ביואלו-מזיני משתנים סביבתיים, כגון חמצן מומס, יכול להסביר כמה תהליכים במערכת האקולוגית. פיתחנו צג מד מתח זול, מבוססי המעבדה, (SGM) כדי למדוד את התגובות gape שסתום של צדפות, Crassostrea virginica, כדי רכיבה והולכת היפוקסיה ו- pH מחזורית.

מד המתח צג (SGM) עבור רציפה שסתום Gape מידות ביואלו רכיכות בתגובה מיחזור מעבדה המושרה והולכת היפוקסיה ו- pH

כאן אנו מציגים עבור טיהור חלבון אנאירובית, ריכוז חלבון אנאירובית, ואפיון עוקבות קינטי משתמש במערכת אלקטרודה חמצן פרוטוקול. השיטה מומחש באמצעות האנזים DesB, אנזים dioxygenase אשר פעיל כאשר מטוהרים ומאוחסנים בסביבה אנאירובית ויציבה יותר.

חלבון אנאירובית טיהור וניתוח קינטי באמצעות אלקטרודה חמצן ללמוד DesB Dioxygenase פעילות וניגוד

מוצגת כאן שיטה/מתקן חסכוניים וניתנים להובלה למדידת התפוקה העיקרית של מחצלות מיקרוביאליות בתנאי טמפרטורה ותאורה בפועל באתרם . מערך הניסוי מבוסס על חומרים זמינים באופן נרחב וניתן להשתמש בו בתנאים שונים תוך שהוא מציע את היתרונות של מודלים מבוססי מעבדה.

שיטה בעלות נמוכה למדידת התפוקה הראשונית באתרה של קהילות פריפיטון במים לנטיים

ספירומטריה קולומטרית אידיאלית למדידת קצב חילוף החומרים של אורגניזמים קטנים. כאשר הותאם עבור Drosophila melanogaster במחקר הנוכחי, צריכת O2 שנמדדה הייתה בטווח שדווח עבור סוג בר D. melanogaster על ידי מחקרים קודמים. צריכת O2 לכל זבוב על ידי מוטנטים של ASK שהם קטנים יותר ופעילים פחות, הייתה נמוכה משמעותית מזו של ה-wildtype .

מדידת צריכת O2 בדרוזופילה מלנוגסטר באמצעות מיקרו-רספירומטריה קולומטרית

פרוטוקול זה מציג שיטה לייצור שבב מיקרופלואידי דו-שכבתי ולניתוח צמיחה מיקרוביאלית תחת תנודות חמצן מהירות. ביצועי המכשיר אומתו באמצעות חישת חמצן בתעלות נוזלים וגידול מיקרוביאלי.

יצירת תנודות חמצן מהירות בניתוח צמיחה מיקרוביאלית של תא בודד באמצעות מכשיר מיקרופלואידית דו-שכבתית

Assay bioreporter התא שלם עם sartisoli Burkholderia RP037-mChe פותח כדי לזהות שברים של מזהמים אורגניים (כלומר, fluorene) זמינים לשפלת חיידקים לאחר תחבורה פעילה על ידי mycelia גישור נקבוביות אוויר מלא במערכת מודל בלתי רוויה מים.

גישת Bioreporter תא כל להערכת תחבורה וזמינות ביולוגית של מזהמים אורגניים במערכות לא רוויים מים

למדו פרוטוקול פשוט לשליטה ברמות חמצן מומס במעבדה לצפייה בתגובות התנהגותיות של בעלי חיים מימיים. השיטה מתאימה ללימודים ולמחקר בבעלי חיים בעלי חוליות וחסרי חוליות.

גישה פשוטה מניפולציות חמצן מומס לתצפיות התנהגות בעלי החיים

גלה סרטונים נוספים