טכניקות יעילות להאכלה ולתרבית אקס-סיטו של אלמוג סקלרטיני, Pocillopora acuta
23 ביוני 2023
שינויי האקלים משפיעים על מערכות אקולוגיות של שוניות אלמוגים ברחבי העולם. אלמוגים שמקורם במערכות חקלאות ימית לשעבר יכולים לסייע בתמיכה במאמצי שיקום ומחקר. להלן מתוארות טכניקות האכלה ותרבית אלמוגים שניתן להשתמש בהן כדי לקדם תחזוקה ארוכת טווח של אלמוגים סקלרטיניים ex-situ .
המעבדה שלנו מתעניינת בהבנת שינויי אקלים, עמידות ועמידות באלמוגים ובחקר תפקידה של חקלאות ימית לשעבר. באופן ספציפי, אנו שואפים לטפח אלמוגים במעבדה שיכולה לשמש למאמצי שיקום ומחקר. במהלך השנים האחרונות, ראינו התקדמות משמעותית בחקלאות ימית לשעבר של אלמוגים, כולל היכולת לגרום לרבייה, כמו גם להשלים את כל מחזור החיים של האלמוגים הן בשידור השרצה והן באלמוגים מהורהרים.
שמירה על רבייה ארוכת טווח של אלמוגים במעבדה היא בדרך כלל מאתגרת למדי, כאשר הרבייה בדרך כלל נעצרת לאחר מספר חודשים. עם זאת, גילינו שאם נגדל את המושבות יחד במיכלי מזוקוסמוס ונספק להן מזון משלים, הן יוכלו להמשיך לייצר זחלים מדי חודש. באופן כללי, יש לנו הבנה טובה של האופן שבו הזנה וטמפרטורה משפיעות באופן עצמאי על רבייה של אלמוגים, אבל ההשפעות האינטראקטיביות שלהם עדיין לא נחקרו מספיק.
לדוגמה, להטרוטרופיה עשויים להיות יתרונות שונים, או מגבלות בטמפרטורות חמות יותר בהשוואה לטמפרטורות קרות יותר. באמצעות הפרוטוקולים שתיארנו, אנו יכולים להאכיל ולתרבת ביעילות את המושבות לטווח ארוך במערכות חקלאות ימית X2, ובסופו של דבר יכולים לעקוב אחר הרבייה ברמת המושבה כדי לעזור להסיק את השפעת ההטרוטרופיה על רבייה, וגיוס באוקיינוס מתחמם.
צפו בתמליל המלא וקבלו גישה לאלפי סרטונים מדעיים
סקירה כללית
מחקר זה עוסק בהשפעות שינויי האקלים על מערכות אקולוגיות של שוניות אלמוגים ובוחן את תפקידה של השבחה מלאכותית ex situ בשיקום אלמוגים. המחקר מתווה טכניקות האכלה וגידול יעילות שמטרתן לקדם את התחזוקה ארוכת הטווח של אלמוגי scleractinian מדגירה בתנאי מעבדה.
מרכיבי מפתח של המחקר
תחום מחקר
- שינויי אקלים והשפעותיהם על מערכות אקולוגיות של אלמוגים
- גידול אלמוגים בחוץ (Ex situ) לצורך שיקום אלמוגים
- טכניקות להרבייה ותחזוקה של אלמוגים
רקע
- שוניות אלמוגים ניצבות בפני אתגרים גלובליים עקב שינויי האקלים.
- מחקר על גידול אלמוגים עשוי לספק תובנות עבור מאמצי שימור.
- אלמוגים סקלראקטיניים (scleractinian) בעלי רבייה פנימית (brooding) חיוניים ליציבות המערכת האקולוגית.
שיטות שנעשה בהן שימוש
- פרוטוקולים להאכלה ותחזוקה של אלמוגים
- אלמוגי Scleractinia מדגריים
- טכניקות להשראת רבייה וגידול בסביבת מעבדה
תוצאות עיקריות
- תחזוקה מוצלחת של רבייה ארוכת טווח של אלמוגים מחוץ לסביבות טבעיות.
- תובנות לגבי האינטראקציה בין האכלה לטמפרטורה על רביית אלמוגים.
- פיתוח שיטות לניטור ייצור לרוות בתנאים מבוקרים.
מסקנות
- מחקר זה מדגים את ההיתכנות של חקלאות ימית ex situ לצורך שימור אוכלוסיות אלמוגים.
- הוא תורם להבנה ביולוגית רחבה יותר ולאסטרטגיות שימור עתידיות בתנאי אקלים משתנים.
שאלות נפוצות
רלוונטיות תעשייתית למנהלים
פרוטוקולים חסונים לתרבית אלמוגים ex situ מאפשרים חקירה מבוקרת של משתנים סביבתיים ותזונתיים המשפיעים על התוצר הרבייתי, ובכך תומכים בביטחון חיזוי במחקרי שיקום ושימור. תהליכי עבודה סטנדרטיים של האכלה ומניפולציה של טמפרטורה מקלים על הערכה כמותית וניתנת לשחזור של חסינות אלמוגים, ובכך מספקים מידע ישיר לאסטרטגיות יישומיות להתערבות במערכות אקולוגיות. יכולות אלו ממצבות את גידול האלמוגים ב-ex aquaculture כפלטפורמה קריטית לגילוי מונחה-השערות ולאספקה רחבה של מקריב (broodstock) בביוטכנולוגיות המסתגלות לאקלים.
יישומים אסטרטגיים במחקר ופיתוח בביו-פרמה
גילוי מוקדם ותיקוף מטרה
- מאפשר חקירה שיטתית של גורמים סביבתיים ותזונתיים המשפיעים על הביולוגיה הרבייתית של אלמוגים.
- תומך בהפחתת סיכונים מנגנונית על ידי בידוד משתני טמפרטורה והאכלה במערכות מבוקרות.
- מסייע בתיקוף תפקודי של התערבויות שמטרתן להגביר את אורך החיים הרבייתי ואת העמידות לעקה.
סריקה ופיתוח בדיקה
- מספק פרוטוקולים סטנדרטיים וניתנים לשחזור לגידול והאכלה של אלמוגים במערכות אקוואקולטורה במעבדה.
- מייצר פלטים כמותיים על ייצור זחלים ותזמון רבייה תחת תנאים מוגדרים.
- מאפשר השוואה מהימנה של יעילות התערבויות בין משטרי טמפרטורה ותזונה שונים.
מחקר תרגומי ופרה-קליני
- מתאימה את התוצרים הניסויים לצרכי צינור השיקום על ידי אספקת מלאי דגי רבייה בריאים ועקביים.
- תומך ברציפות תרגומית משלב בדיקת השערות של שלב הגילוי ועד לתיקוף פרה-קליני של אסטרטגיות שיקום.
- מפחית סיכון ביולוגי על ידי הבהרת ההשפעות האינטראקטיביות של גורמי עקה סביבתיים על הצלחת הרבייה.
שילוב תהליכי עבודה וצינורות עיבוד
שיטה זו לתרבית אלמוגים ex situ משלבת שלבים החל מהגילוי המוקדם ועד לתיקוף פרה-קליני, ובכך תומכת הן במחקרים מכניסטיים והן במוכנות של תהליכי שיקום.
- ביולוגיה של גילוי: מאפשרת בחינת השערות לגבי השפעות הטמפרטורה וההזנה ההטרוטרופית על רביית אלמוגים.
- סריקה: מספקת תוצאות כמותיות הניתנות לשחזור של תפוקת ה larvae ותזמון הרבייה לצורך ניתוח השוואתי.
- אנליטיקה: מספקת מדידות סטטיסטיות של מדדי רבייה תחת תנאים ניסיוניים שונים.
- מחקר תרגומי: מספקת מלאי הריה (broodstock) חסון ומסייעת בקידום התערבויות שיקום מותאמות לסיכון.
- שימוש חוזר ארגוני: מבססת פלטפורמה ניתנת להרחבה ולהתאמה אישית עבור מחקר אלמוגים מתמשך ושרשראות אספקה לשיקום.
השפעה תפעולית וארגונית
- ערך מדעי: מגביר את הביטחון החזוי בתוצאות של התערבויות סביבתיות ותזונתיות.
- ערך תפעולי: מבצע סטנדרטיזציה של פרוטוקולי תרבית והאכלה לצורך הדירות ויכולת הרחבה.
- ערך אסטרטגי: משפר את קבלת ההחלטות (go/no-go) לגבי השקעות בשיקום ובשימור.
- השפעה על הפורטפוליו: מאפשר תעדוף של התערבויות מותאם סיכון על בסיס מדדי רבייה כמותיים.
שיקולי יישום
- דורש מומחיות בגידול אלמוגים ובניהול מערכות אקוואקולטורה.
- נדרשת גישה למערכות בקרת טמפרטורה ולכלים אנליטיים כמותיים לספירת זחלים.
- נדרשת סטנדרטיזציה של פרוטוקולי ההאכלה והמדידה בין צוותים שונים לצורך הדירות (reproducibility).
- ניתן להתאמה הן למערכות אקוואקולטורה עם זרימה רציפה (flow-through) והן למערכות סירקולציה (recirculating), כפי שנתמך בפרוטוקול.
- מגבלות מעשיות כוללות שונות בין מושבות שונות והצורך בניטור סביבתי שוטף.
שאלות נפוצות בביו-פרמה
Chapters in this video
0:00
Introduction
2:06
Hanging Pocillopora acuta Colonies in Ex Situ Aquaculture Tanks
2:36
Feeding Pocillopora acuta with Artemia Nauplii
5:48
Quantifying Artemia Nauplii Density Pre‐and Post‐Feeding of Pocillopora acuta
7:24
Pocillopora acuta Larvae Collection and Enumeration from Culture Tank
