Name: טכניקות טיפול ותיוג להשתלת שאד אמריקאי צעיר במיקרוטרנסמיטר אקוסטי חדש (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2024-06-14T12:40:00.000+00:00
Duration: 9 min 1 s
Description: למד טכניקות טיפול ותיוג לשאד אמריקאי צעיר באמצעות משדר אקוסטי חדש. שיטות אלו ממזערות מתח ומגבירות שרידות לקראת מחקרי שדה.

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

מחקר זה מומן על ידי משרד האנרגיה האמריקני (DOE) Water Power Technologies Office. מחקרי המעבדה נערכו ב- PNNL, המופעל על ידי באטל עבור DOE תחת חוזה DE-AC05-76RL01830. המחברים רוצים להודות לדנה מקוסקי וטים וולש מ-DOE, אריק פרנקווילה, ריאן הרניש, הוידונג לי, סטפני ליס, בריאן מייסון, מייגן נים, ברט פלוגראת' ואשלין טייט מ-PNNL על עזרתם במחקר ובכתב היד, ולחיל ההנדסה של צבא ארצות הברית וועדת הדיג הימית של מדינות האוקיינוס השקט על עזרתם באיסוף השאד הצעיר.

PNNL מוכר על ידי האגודה להערכה והסמכה של טיפול בחיות מעבדה. שאד אמריקאי טופל בהתאם להנחיות הפדרליות לטיפול ושימוש בחיות מעבדה11, והפרוטוקולים למחקר שלנו נערכו בהתאם ואושרו על ידי הוועדה המוסדית לטיפול ושימוש בבעלי חיים של PNNL.
1. הכנת מיכל התאוששות לאחר תיוג
<ol><li>כאשר מים מלוחים מליחים (7.5 ppt) אינם זמינים, השתמשו במערכת סטטית להחזקת שאד עם אוורור וסירקולציה מתאימים במשך 1-2 ימים לפני השחרור (איור 1).</li>
	<li>במיכל סטטי ועגול, התקן מערכת רכבת אווירית כדי לספק אוורור. חבר צינור PVC לצד המיכל כך שטי ממוקם בחלק העליון, טי נוסף קרוב לאמצע, ואביזר רשת מושחל בתחתית הצינור.</li>
	<li>לאחר מכן, חבר אבן אוויר לקו אוויר דחוס ומקם את אבן האוויר בתחתית הצינור ליד המסך. הערה: המסך מונע מדגים לשחות לתוך מערכת הרכבת האווירית.</li>
	<li>מלא את המיכל במים מתוקים עד שפתח היציאה (טי PVC האמצעי) של הרכבת האווירית יהיה בערך באמצע הדרך. לאחר מכן, כבו את המים.<ol><li>לאחר מכן, הפעל והגדל את אספקת האוויר עד שהמים המאווררים היוצאים מהנמל יוצרים זרימה כיוונית עבור הדגים להתמצא.</li>
	</ol></li>
	<li>מוסיפים מלח ים מסחרי ליצירת תמיסת מים מליחים 7.5 ppt ומערבבים עד להמסה.</li>
</ol>2. הכנת דלי מקור לדגי מים מלוחים ותמיסת הרדמה במי מלח
<ol><li>למדוד 7.5 גרם של מלח ים עבור כל 0.5 ליטר של מים ולהמיס בדלי. הערה: בשלב 3.5, נפח שווה של מים מתוקים המכיל את השאד מתווסף ליצירת ריכוז סופי של 7.5 ppt.</li>
	<li>בדלי אחר, למדוד ולהמיס 7.5 גרם מלח ים על כל ליטר מים.<ol><li>הוסף 120 מ"ג של tricaine methanesulfonate (MS-222) חוצץ עם 120 מ"ג של סודיום ביקרבונט לכל ליטר של מים מלוחים.</li>
		<li>הוסיפו אוויר משלים לדלי חומר ההרדמה.</li>
	</ol></li>
</ol>3. איסוף שאד עם העברת מים למים למים מלוחים מליחים
<ol><li>מלאו חלקית דלי נוסף במים מתוקים והניחו אותו הצידה במיכל המקור המתייג מראש.</li>
	<li>השתמש ברשת או ביד כדי להנחות בעדינות את השייטל לשחות לתוך הדלי.</li>
	<li>ברגע שיש מספר מתאים של דגים בדלי, סובבו את הדלי זקוף, והדקו אותו עם מכסה מחורר.</li>
	<li>שפכו את עודפי המים דרך המכסה, תוך שמירה על כמות היעד של מים מתוקים (כלומר, מחצית מהנפח של דלי מקור המים המלוחים הסופי של 7.5 ppt).</li>
	<li>שפכו בעדינות את הגילוח ואת המים המתוקים לדלי מקור המים המלוחים שהוכן בשלב 2.1. הערה: המליחות הסופית תהיה 7.5 ppt.</li>
	<li>ספקו אוויר משלים לדלי מקור הדגים באמצעות משאבת אוויר לאקווריום ואבן אוויר כדי לשמור על חמצן מומס ברמה מקובלת (>90% רוויה היא אידיאלית).</li>
</ol>4. השתלת משדר אקוסטי בשאד
<ol><li>יש לחטא משדרים באתנול 70% למשך 20 דקות ולשטוף במים סטריליים לפני השימוש.</li>
	<li>בעזרת רשת טבילה עם רשת חלקה ודקה במיוחד (~0.4 מ"מ), נטו דג מדלי המקור לתוך דלי ההרדמה. שאד אמור לאבד שיווי משקל ורפלקסים בעמוד השדרה תוך ~2-3 דקות, תלוי בטמפרטורת המים ובפרמטרים אחרים של איכות המים.</li>
	<li>לאחר הרדמה מלאה לשלב 412, השתמש ביד כפפה כדי להניח בעדינות את הדג על קרש מדידה רטוב כדי לקבל את אורכו.</li>
	<li>העבירו את הדג לסירת שקילה מלאה במים על מאזניים זפת כדי להשיג את משקלו.</li>
	<li>רשום אורך ומשקל, קוד תג אקוסטי וכל הערה על מצב הדג לפני התיוג, כגון אובדן אבנית או דימום.</li>
	<li>הניחו את הדג במיכל העברה מלא במי מלח מרדימים והעבירו אותו, יחד עם המשדר האקוסטי, למנתח הדגים.</li>
	<li>הניחו את הדג, כשצד שמאל פונה כלפי מטה, על משטח קצף רטוב ועמיד במים שהוכן עם חריץ V (איור 2A). הערה: חריץ ה-V מונע מהדג להחליק יותר מדי במהלך ההליך ומאפשר למים להצטבר סביב פיו של הדג כך שהוא יכול למשוך מים באופן פעיל על הזימים שלו.</li>
	<li>ספקו מים מתוקים לפיו של הדג באמצעות צינורות המחוברים למאגר מים הניזון מכוח הכבידה.</li>
	<li>באמצעות להב כירורגי מחוטא או חדש לגמרי #11 מפלדת אל-חלד, בצע חתך באורך 3 מ"מ במאונך בין המיאומרים ליד הקצה הדיסטלי של סנפיר החזה.</li>
	<li>במידת הצורך, הסירו אבנית בקצה הלהב אם היא חוסמת את עור הדג.<ol><li>הכניסו בזהירות את המשדר לתוך החתך ודחפו אותו אחורית עד שכל התג נח בתוך חלל הגוף (איור 2B).</li>
		<li>במידת הצורך, השתמש בקצה הקהה של האזמל (או במלקחיים בעלי קצוות עדינים) כדי להוסיף בזהירות את התג במלואו.</li>
	</ol></li>
	<li>הניחו את הדג המתויג במיכל קטן של 7.5 ppt מי מלח עם אוורור כדי לאפשר לדגים להתאושש מההרדמה.</li>
	<li>לאחר שהדגים חזרו לשיווי משקל, בצעו העברה של מים למים ממיכל ההתאוששות למיכל ההחזקה שלאחר התיוג המכיל 7.5 ppt מים מלוחים.</li>
	<li>אפשרו לדגים המתויגים להתאושש במי מלח במשך 1-2 ימים לפני השחרור.</li>
</ol>

<ol><li>Dadswell, M. J., Rulifson, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Macrotidal+estuaries%3A+A+region+of+collision+between+migratory+marine+animals+and+tidal+power+development%5BTitle%5D)+AND+%22Biological+Journal+of+the+Linnean+Society%22%5BJournal%5D)">Macrotidal estuaries: A region of collision between migratory marine animals and tidal power development.</a> Biological Journal of the Linnean Society. 51, 93-113 (1994).</li>
<li>Limburg, K. E., Waldman, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dramatic+declines+in+North+Atlantic+diadromous+fishes%5BTitle%5D)+AND+%22BioScience%22%5BJournal%5D)">Dramatic declines in North Atlantic diadromous fishes.</a> BioScience. 59, 955-965 (2009).</li>
<li>Castro-Santos, T., Mulligan, K. B., Kieffer, M., Haro, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+plunge+pool+configuration+on+downstream+passage+survival+of+juvenile+blueback+herring%5BTitle%5D)+AND+%22Aquaculture+and+Fisheries%22%5BJournal%5D)">Effects of plunge pool configuration on downstream passage survival of juvenile blueback herring.</a> Aquaculture and Fisheries. 6 (2), 135-143 (2021).</li>
<li>Dubois, R. B., Gloss, S. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mortality+of+juvenile+American+shad+and+striped+bass+passed+through+Ossberger+crossflow+turbines+at+a+small-scale+hydroelectric+site%5BTitle%5D)+AND+%22North+American+Journal+of+Fisheries+Management%22%5BJournal%5D)">Mortality of juvenile American shad and striped bass passed through Ossberger crossflow turbines at a small-scale hydroelectric site.</a> North American Journal of Fisheries Management. 13 (1), 178-185 (1993).</li>
<li>Pflugrath, B. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+susceptibility+of+Juvenile+American+shad+to+rapid+decompression+and+fluid+shear+exposure+associated+with+simulated+hydroturbine+passage%5BTitle%5D)+AND+%22Water%22%5BJournal%5D)">The susceptibility of Juvenile American shad to rapid decompression and fluid shear exposure associated with simulated hydroturbine passage.</a> Water. 12 (2), 586(2020).</li>
<li>Brown, R. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+evaluation+of+the+maximum+tag+burden+for+implantation+of+acoustic+transmitters+in+juvenile+Chinook+salmon%5BTitle%5D)+AND+%22North+American+Journal+of+Fisheries+Management%22%5BJournal%5D)">An evaluation of the maximum tag burden for implantation of acoustic transmitters in juvenile Chinook salmon.</a> North American Journal of Fisheries Management. 30 (2), 499-505 (2010).</li>
<li>Skalski, J. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Status+after+5+years+of+survival+compliance+testing+in+the+Federal+Columbia+River+Power+System+%28FCRPS%29%5BTitle%5D)+AND+%22North+American+Journal+of+Fisheries+Management%22%5BJournal%5D)">Status after 5 years of survival compliance testing in the Federal Columbia River Power System (FCRPS).</a> North American Journal of Fisheries Management. 36 (4), 720-730 (2016).</li>
<li>Raquel, P. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+handling+and+trucking+on+chinook+salmon%2C+striped+bass%2C+American+shad%2C+steelhead+trout%2C+threadfin+shad%2C+and+white+catfish+salvaged+at+the+John+E.+Skinner+delta+fish+protective+facility+%28Vol.+19%29%5BTitle%5D)+AND+%22Interagency+Ecological+Study+Program+for+the+Sacramento-San+Joaquin+Estuary%22%5BJournal%5D)">Effects of handling and trucking on chinook salmon, striped bass, American shad, steelhead trout, threadfin shad, and white catfish salvaged at the John E. Skinner delta fish protective facility (Vol. 19).</a> Interagency Ecological Study Program for the Sacramento-San Joaquin Estuary. , (1989).</li>
<li>Kleinschmidt, G., Sullivan, E. Aquacoustics. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Relicensing+Study+3.3.3.+Evaluate+downstream+passage+of+juvenile+American+Shad.+Interim+Study+Report%3A+Northfield+Mountain+Pumped+Storage+Project+%28No.+2485%29+and+Turners+Falls+Hydroelectric+Project+%28No.+2485%29+and+Turners+Falls+Hydroelectric+Project+%28No.+1889%29%5BTitle%5D)+AND+%22FirstLight%22%5BJournal%5D)">Relicensing Study 3.3.3. Evaluate downstream passage of juvenile American Shad. Interim Study Report: Northfield Mountain Pumped Storage Project (No. 2485) and Turners Falls Hydroelectric Project (No. 2485) and Turners Falls Hydroelectric Project (No. 1889).</a> FirstLight. , (2016).</li>
<li>Heisey, P. G., Mathur, D., Rineer, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+reliable+tag-recapture+technique+for+estimating+turbine+passage+survival%3A+application+to+young-of-the-year+American+shad+%28Alosa+sapidissima%29%5BTitle%5D)+AND+%22Canadian+Journal+of+Fisheries+and+Aquatic+Sciences%22%5BJournal%5D)">A reliable tag-recapture technique for estimating turbine passage survival: application to young-of-the-year American shad (Alosa sapidissima).</a> Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences. 49, 1826-1834 (1992).</li>
<li>National Research Council. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22Guide+for+the+Care+and+Use+of+Laboratory+Animals.%3A+Eighth+Edition%22">Guide for the Care and Use of Laboratory Animals.: Eighth Edition</a>. , The National Academies Press. Washington, DC. (2011).</li>
<li>Summerfelt, R. C., Smith, L. C. Anesthesia, surgery, and related techniques. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aSummerfelt%2C+RC+%22Methods+for+Fish+Biology%22">Methods for Fish Biology</a>. Schreck, C. B., Moyle, P. B. , 213-263 (1990).</li>
<li>Bailey, M. M., Isely, J. J., Bridges, W. C. Jr <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Movement+and+population+size+of+American+shad+near+a+low-head+lock+and+dam%5BTitle%5D)+AND+%22Transactions+of+the+American+Fisheries+Society%22%5BJournal%5D)">Movement and population size of American shad near a low-head lock and dam.</a> Transactions of the American Fisheries Society. 133 (2), 300-308 (2004).</li>
<li>Grote, A. B., Bailey, M. M., Zydlewski, J. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Movements+and+demography+of+spawning+American+Shad+in+the+Penobscot+River%2C+Maine%2C+prior+to+dam+removal%5BTitle%5D)+AND+%22Transactions+of+the+American+Fisheries+Society%22%5BJournal%5D)">Movements and demography of spawning American Shad in the Penobscot River, Maine, prior to dam removal.</a> Transactions of the American Fisheries Society. 143 (2), 552-563 (2014).</li>
<li>Harris, J. E., Hightower, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Movement+patterns+of+American+shad+transported+upstream+of+dams+on+the+Roanoke+River%2C+North+Carolina+and+Virginia%5BTitle%5D)+AND+%22North+American+Journal+of+Fisheries+Management%22%5BJournal%5D)">Movement patterns of American shad transported upstream of dams on the Roanoke River, North Carolina and Virginia.</a> North American Journal of Fisheries Management. 31 (2), 240-256 (2011).</li>
<li>Bolland, J. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Refinement+of+acoustic-tagging+protocol+for+twaite+shad+Alosa+fallax+%28Lac%C3%A9p%C3%A8de%29%2C+a+species+sensitive+to+handling+and+sedation%5BTitle%5D)+AND+%22Fisheries+Research%22%5BJournal%5D)">Refinement of acoustic-tagging protocol for twaite shad Alosa fallax (Lacépède), a species sensitive to handling and sedation.</a> Fisheries Research. 212, 183-187 (2019).</li>
<li>Gahagan, B. I., Bailey, M. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Surgical+implantation+of+acoustic+tags+in+American+Shad+to+resolve+riverine+and+marine+restoration+challenges%5BTitle%5D)+AND+%22Marine+and+Coastal+Fisheries%22%5BJournal%5D)">Surgical implantation of acoustic tags in American Shad to resolve riverine and marine restoration challenges.</a> Marine and Coastal Fisheries. 12 (5), 272-289 (2020).</li>
</ol>

למחברים אין מה לחשוף.

הצורך לחקור תנועות גילוח אמריקאיות צעירות סביב מתקני כוח הידרואלקטרי הניע את הפיתוח של פרוטוקול טיפול ותיוג כדי לשפר את הישרדותם של שאד מתויג. ב- PNNL, ניסיונות ראשוניים להשתיל שאד צעיר עם משדר אקוסטי חדשני, ללא שימוש במי מלח הביאו לתמותה של 100% תוך 24 שעות. פרוטוקול הטיפול והתיוג שפותח בקפידה הראה כי ניתן להשתיל שאד אמריקאי במיקרוטרנסמיטר אקוסטי ולהחזיקו לטווח ארוך בסביבת מעבדה עם שיעור הישרדות גבוה (81.5%). צמצום הטיפול מחוץ למים והשימוש במי מלח מליחים לפני ואחרי התיוג היה חיוני להצלחת התיוג של שאד אמריקאי צעיר.
בהערכה הראשונית, גילוח בגודל של עד 50 מ"מ תויג במשדר דמה באמצעות ארבע שיטות השתלה. תיוג קיבה, אחת השיטות הנפוצות ביותר לתיוג שאדבוגר 13,14,15 היה תוצאות מבטיחות במהלך בדיקות פיילוט, אך היה שכיחות גבוהה של אובדן תג במהלך ההערכה הראשונית. השתלה דרך חתך באגן שימשה בהצלחה לחקר תנועות שאד16 של טווייט בוגר וחיבורים גביים שימשו לניטור לטווח קצר של שאד10 אמריקאי צעיר. לאחרונה, השתלת תג דרך חתך חזה שימשה לחקר תנועות ארוכות טווח של גילוח בוגר בסביבות נהרות וימיות17. בהערכה הראשונית ב- PNNL, מיקום חתך החזה הפגין ביצועים טובים יותר משלושת המקומות האחרים שהוערכו, וההישרדות 7-d לאחר התיוג הייתה מעל 90%.
בסך הכל, התוצאות מהערכות אלה הראו כי הישרדות של שאד מתויג הייתה דומה להישרדות של שאד לא מתויג מעבר למשך חיי הסוללה של המשדר האקוסטי, שצפוי להיות ~ 30 יום עם אות אקוסטי המשודר כל 5 שניות.
תכנון משדר זה ופרוטוקול התיוג מראים הבטחה גדולה לחקר מיני דגים קטנים, רגישים ומאוימים כמו שאד אמריקאי ביישומי שדה, ומאפשרים לחוקרים להשיג מידע רב ערך על תנועות דגים ליד מתקנים הידרואלקטריים. לדוגמה, טכניקת תיוג זו תשמש ביישום שדה עתידי כדי לחקור את ההתנהגות של שאד צעיר מתויג אקוסטית כאשר הם מתקרבים למברץ ולתחנת הכוח של סכר הידרואלקטרי. התוצאות המתקבלות ממחקרים בתוך הנהר יכולות להשפיע טוב יותר על החלטות ניהוליות במתקנים אלה ויכולות לסייע בשימור המין לאורך כל שלב חייו הצעיר. מחקרים עתידיים צריכים להעריך את היעילות של הליך זה לתיוג ומעקב אחר דגי נהר בתנאי שדה. בנוסף, טכניקות אלה ניתנות להעברה בקלות להשתלת שאד או מינים רגישים אחרים עם תגי משדר משולב פסיבי (PIT), שיכולים לספק ניטור ארוך טווח לאורך כל תולדות חייהם.

שאד אמריקאי (שם מדעי: Alosa sapidissima) הוא מין של דג אנדרומי החי בחוף המזרחי של ארצות הברית. זמינות מופחתת של בתי גידול ופיתוח מוגבר של סכרים הידרואלקטריים הביאו לירידה באוכלוסיית השייטל בטווח הטבעי שלהם 1,2. שאד צעיר ואלוזינים אחרים, בנדידתם החוצה לאוקיינוס, עשויים להיות רגישים במיוחד לפציעה ותמותה כאשר הם עוברים דרך מבנים הידרואלקטריים 3,4,5. הבנת שיעורי המעבר וההישרדות של שאד צעיר בסכרים הידרואלקטריים היא קריטית כדי ליידע על רישוי מחדש של מתקנים אלה, כמו גם על מאמצי השיקום של המין. עם זאת, טכניקות תיוג מוצלחות להערכת שיעורי המעבר וההישרדות של שאד אמריקאי בזמן שהוא נודד לאוקיינוס חסרות. שאד המתויג במשדרים למחקרי טלמטריה צריך לייצג את אוכלוסיית ההיסק הלא מתויגת ולא צריך להיות מושפע לרעה מהתג או מתהליך התיוג 6,7.
כדי לשפר את היכולת לעקוב אחר שאד צעיר, המעבדה הלאומית פסיפיק נורת'ווסט (PNNL) פיתחה מיקרו משדר אקוסטי חדש לחקר שאד אמריקאי ומיני דגים אחרים עם סוגי גוף קומפרסיפורמיים דומים. אחד האתגרים הנפוצים בחקר שאד אמריקאי ואלוזינים אחרים הוא רגישותם לטיפול, שינוע ותיוג בהשוואה למינים אחרים. לדוגמה, Raquel et al.8 מצאו כי התמותה בטיפול ובמשאיות הייתה גבוהה יותר באופן עקבי עבור שאד אמריקאי צעיר מאשר עבור חמשת המינים האחרים של דגים צעירים במחקרם. מבין המחקרים המעטים שפורסמו שהעריכו את המאמצים לתייג שאד אמריקאי צעיר, דווח על טווח רחב של הישרדות, החל מ-2% בלבד לאחר 7 ימים9 ועד 100% לאחר 48 שעות לאחר תיוג10 ומעט מאוד מידע זמין על הישרדות לטווח ארוך יותר ושימור משדרים עבור שאד צעיר מתויג.
האתגרים בטיפול מוצלח ותיוג מינים רגישים כמו שאד אמריקאי שפכו אור על פערי הידע על נדידתם, התנהגותם והשימוש בבתי הגידול שלהם. היכולת לעקוב אחר התנועה דרך סכרים הידרואלקטריים תקדם מאוד את ההבנה של שיעורי המעבר וההישרדות של שאד אמריקאי. זה יעזור לקבל החלטות ניהוליות מושכלות עבור מתקנים הידרואלקטריים קיימים ותכנונים חדשניים למערכות שימזערו את ההשפעות על מיני דגים ושלבי חיים שלא נחקרו בעבר. ככל שמתפתחת טכנולוגיית משדר חדשה, הבנת ההשפעות של המשדר ותהליך התיוג היא הכרחית כדי למזער את ההטיה ולהעריך במדויק את המעבר וההישרדות. מטרות מחקר זה היו להעריך את הישרדותם בת 60 הימים של שאד אמריקאי צעיר המתויג במיקרו משדר אקוסטי חדש ולספק פרוטוקול טיפול ותיוג שיפחית את ההשפעות השליליות של תיוג על שאד, ובכך יהפוך אותם לדומים יותר לעמיתיהם הלא מתויגים.

<table><tbody><tr><td>#11 להב כירורגי מנירוסטה</td><td>Exel</td><td>29502</td><td>שנרכש מ-Med-Vet International; אין העדפה אמיתית על ספק הלהב</td></tr>#<tr><td>11 להב כירורגי מנירוסטה</td><td>Miltex</td><td>MIL4-311</td><td>שנרכש מ-Med-Vet International; אין העדפה אמיתית על ספק להב</td></tr><tr><td>דלי 2 ליטר</td><td>Leaktite</td><td>#2GL</td> משדר אקוסטי דלי <td></td>לבן</tr><tr><td>לשאד</td> <td>אמריקאיהמעבדה הלאומית הצפונית ביותר של האוקיינוס השקט</td><td>ממתינה לפטנט</td><td>BattelleIPID: 32500</td></tr><tr><td>אבן אוויר</td><td>Pentair</td><td>AS3</td><td></td></tr><tr><td>משאבת אוויר אקווריום</td><td>Tetra</td><td>Whisper</td><td></td></tr><tr><td>מד חמצן מומס</td><td>YSI</td><td>ProODO או ProSolo</td><td></td></tr><tr><td>אתנול</td><td>Decon Laboratories</td><td>2805HC</td><td></td></tr><tr><td>רשת עדינה נטו</td><td>סרט כחול</td><td>ABLEC8</td><td></td></tr><tr><td>מיכל אחזקת דגים</td><td>Reiff ייצור</td><td>NA</td><td>עגול מיכל חקלאות ימית</td></tr><tr><td>קצף גן</td><td>כרע Tommyco</td><td>12003</td><td></td></tr><tr><td>מיכל אחסון פלסטיק</td><td>Ziploc</td><td>הופסק; מיכל 8oz עם מכסה</td><td></td></tr><tr><td>מלט PVC</td><td>Oatey</td><td>30821</td><td></td></tr><tr><td>צינור PVC</td><td>צינור שרלוט</td><td>NA</td><td>PVC לוח זמנים 40 קוטר 2 אינץ'</td></tr><tr><td>פריימר PVC</td><td>Oatey</td><td>30757</td><td></td></tr><tr><td>טי PVC</td><td>צינור שרלוט</td><td>NA</td><td>2 אינץ' PVC לוח זמנים 40 S x S x S טי</td></tr><tr><td>מלח ים</td><td>InstantOcean</td><td>SS15-10</td><td></td></tr><tr><td>צינורות סיליקון 3/16 אינץ'</td> <td>צינורות Pentair</td><td>tp30s</td><td>לאספקת מים במהלך תיוג</td></tr><tr><td>נתרן ביקרבונט</td><td>פישר כימיקל</td><td>S233-500</td><td></td></tr><tr><td>מים סטריליים</td> מי <td>NA</td><td>NA</td><td>מעוקרים באמצעות צינור חיטוי</td></tr><tr><td>טריקאין מתאן סולפונאט</td><td>Syndel USA</td><td>15650</td><td></td></tr><tr><td>עבור חברת התעופה</td><td>Hydromaxx</td><td>1403038050</td><td></td></tr></tbody></table>

טכניקות טיפול ותיוג להשתלת שאד אמריקאי צעיר במיקרוטרנסמיטר אקוסטי חדש

Handling and Tagging Techniques for Implanting Juvenile American Shad with a New Acoustic Microtransmitter

השימוש בטכניקות טלמטריה כדי להבין טוב יותר את התנהגותם והישרדותם של שאד אמריקאי צעיר (Alosa sapidissima), כאשר הם נודדים דרך מערכות כוח הידרואלקטרי, היה מאתגר מכיוון ששאד ידועים כרגישים במיוחד לטיפול. מטרת מחקר זה הייתה לפתח פרוטוקול תיוג באמצעות משדר מיקרו אקוסטי חדש הממזער את ההשפעות המזיקות של תהליך התיוג וממקסם את הישרדותם לאחר התיוג של שאד אמריקאי צעיר. הגבלת הטיפול מחוץ למים והשימוש במי מלח מליחים (7.5 חלקים לאלף) לפני ואחרי התיוג שיפרה את ההישרדות עבור גילוח המתויג בשיטת השתלת חזה פשוטה. פרוטוקול זה מספק הליך מפורט שלב אחר שלב לתיוג שאד נוער באמצעות משדרים אקוסטיים. דגים שתויגו בהליך זה והוחזקו במעבדה במשך 60 יום היו בעלי שיעור הישרדות של 81.5%, בהשוואה ל-70% עבור עמיתיהם הלא מתויגים. שיטות התיוג והטיפול המוצלחות שפותחו במחקר זה יכולות להיות מיושמות במחקרי טלמטריה בשטח של שאד צעיר ומינים רגישים אחרים.

שתי סדרות של הערכות תיוג נערכו כדי להתמודד עם יעילות התיוג של שאד נוער - ניסויים ראשוניים בשנת 2020 ומחקר החזקה ארוך טווח בשנת 2021. הערכות מעבדה ראשוניות נערכו ב- PNNL בנובמבר 2020 כדי לקבוע שיטה מועדפת להשתלת שאד אמריקאי עם מיקרוטרנסמיטר אקוסטי חדשני. עיצובי משדרי אב טיפוס (n = 4, P1-P4) הוצמדו למיקומי תיוג שונים (קיבה, חזה, אגן וגב) לסך כולל של 4 טיפולי מיקום תיוג משדר אקוסטי ייחודיים (n = 40 דגים לטיפול, טבלה 1). כל דגי הניסוי חולקו באופן אקראי למיכל טיפול והחזקה. דגי הניסוי הוחזקו ב-2 מכלי החזקה עם מספר שווה של דגים מכל טיפול (כלומר, 20 דגים לכל טיפול) לכל מכל במשך 14 יום. במשך היומיים הראשונים של ההערכה, הוחזקו שאד במים מלוחים מליחים (7.5 ppt) והורשו להתאושש מתיוג וטיפול. לאחר מכן הועברו המכלים לזרימת מים מתוקים למשך שארית תקופת ההערכה.
לצורך ההערכה הראשונית, דגים מתויגים ובקרות קצוצות סנפירים נעו בין 50-80 מ"מ באורך מזלג. הישרדות גילוח צעיר ושימור תגים היו הגבוהים ביותר עבור דגים שהושתלו דרך חתך בחזה בהשוואה לשיטות תיוג אחרות (איור 3). הערכות פיילוט נוספות הראו גם כי טכניקות טיפול כגון העברת מים למים והחזקת דגים במים מלוחים מליחים לפני ואחרי אירועים מלחיצים, כגון תיוג, היו קריטיים להגדלת שיעורי ההישרדות.
תוך שימוש בפרוטוקולי התיוג והטיפול המוצלחים מההערכה הראשונית, נערך מחקר מעבדה ב- PNNL בשנת 2021 כדי להעריך את ההישרדות ארוכת הטווח של 60 d ושימור תגים של גילוח אמריקאי צעיר שהושתל במשדר אקוסטי בשיטת תיוג חתך החזה. ההערכה ארוכת הטווח השתמשה במשדר הדמה P5 (איור 4), עיצוב אב טיפוס משופר הדומה בצורתו ובגודלו לעיצוב P1 ששימש בהערכה הראשונית. המידות והמשקל הממוצעים של תג הדמה P5 היו באורך 7.6 מ"מ × בקוטר 2.3 מ"מ ובמשקל באוויר של 0.058 גרם (סטיית תקן 0.002 גרם), מה שהביא לנטל תג של &lt;1%. אב הטיפוס של המשדר האקוסטי עם רכיבים פונקציונליים (איור 4) הוא בעל ממדים של 7.6 מ"מ אורך x 2.0 מ"מ קוטר ומשקל באוויר של 0.050 גרם.
בני נוער אמריקאים ששימשו להערכה ארוכת טווח הוחזקו בשבי במשך 4 חודשים בזמן הבדיקה. בעוד שהניסוי תוכנן כך שמספר זהה של דגי טיפול ובקרה יוחזקו בשני מכלים לתקופה של 60 יום, מספרי הגילוח הנותרים בזמן התיוג היו נמוכים. לכן, יותר שאד חולק באופן אקראי לקבוצת הטיפול המתוייגת מאשר לקבוצת הביקורת כדי לקבל הבנה טובה יותר של היעילות ארוכת הטווח של טכניקת התיוג על שאד. כל אחד משני המכלים החזיק 27 דגי טיפול ו-9 או 10 דגי ביקורת. עם זאת, מכיוון שההישרדות מטנק א' (13.8%) הייתה גרועה משמעותית מטנק ב' (78.4%; המבחן המדויק של פישר, עמ' &lt; 0.001) ולא היה הבדל בהישרדות בין קבוצות התיוג והביקורת בתוך כל טנק, רק התוצאות עבור טנק B כלולות כאן.
שאד (אורך מזלג 69-105 מ"מ; משקל 3.9-11.7 גרם) תויגו במשדר P5 באמצעות חתך החזה (n = 27) או הוקצו לקבוצת הביקורת (n = 10). דגי הבקרה טופלו באותם נהלים, כולל הנחת על כרית הניתוח למשך ~20 שניות, אך הם לא קיבלו תפס סנפיר או חתך ולא הושתלו בהם משדר. לאחר התיוג, שתי קבוצות הטיפול הוחזקו במים מלוחים מליחים (7.5 ppt) במשך יום אחד ולאחר מכן עברו למי נהר זורמים למשך שארית המחקר. ההישרדות לאחר 60 יום הייתה 81.5% עבור הקבוצה המתויגת ו-70% עבור קבוצת הביקורת הלא מתויגת (איור 5). הישרדות של דגים מתויגים בהערכה זו הוגדרה הן כהישרדות והן כשימור תגים מכיוון שלא ניתן להבדיל בין גירוש תגים לבין אירוע תמותה במחקר טלמטריה. לא נמצא הבדל משמעותי בהישרדות בין שתי הקבוצות (המבחן המדויק של פישר, P = 0.884); עם זאת, הכוח לזהות הבדל היה 38.4% בשל גודל המדגם הקטן. למרות שהכוח לזהות הבדל בין הטיפולים היה נמוך, תוצאות ההערכה ארוכת הטווח מראות כי ניתן להשתמש בפרוטוקול טיפול ותיוג זה בהצלחה בינונית להשתלת שאד אמריקאי עם משדרים אקוסטיים.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/65694/65694fig1v2.jpg"> איור 1: מיכל התאוששות לאחר תיוג מלא במי מלח מליחים. מערכת רכבת אווירית מספקת חמצן למכל הסטטי. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/65694/65694fig1large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/65694/65694fig2v2.jpg"> איור 2: השתלת משדר אקוסטי של שלד אמריקאי צעיר. שאד אמריקאי צעיר (A) עם חתך בחזה ו-(B) עם משדר P5 דמה שהוחדר לחתך. שימו לב, פיו של השאד שקוע בחלקו במים הזורמים מהצינור הכחול. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/65694/65694fig2large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.</a> 
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/65694/65694fig3v2.jpg"> איור 3: אחוז הישרדות על פני הערכה ראשונית של 14 d עם קבוצה אחת של בקרות לא מתויגות וארבע קבוצות מתויגות של שאד אמריקאי צעיר. הטיפולים המתויגים כללו ארבעה מיקומי תיוג (קיבה, חזה, אגן וגב) שכל אחד מהם הוצמד לאב טיפוס משדר ייחודי (P1-P4). הישרדות הדג המתויג הוגדרה הן כהישרדות והן כשימור תגים. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/65694/65694fig3large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.</a> 
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/65694/65694fig4v2.jpg"> איור 4: משדרים אקוסטיים ומשדרי דמה לתיוג שאד אמריקאי צעיר. (A) מיקרוטרנסמיטר אקוסטי פונקציונלי ו-(B) משדר אב טיפוס P5 דמה, ששימש במחקר הישרדות מעבדה 60 d. שימו לב שהמספרים 4-7 בסרגל מייצגים סנטימטרים. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/65694/65694fig4large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.</a> 
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/65694/65694fig5v2.jpg"> איור 5: אחוז ההישרדות של גילוח אמריקאי על פני מחקר ארוך טווח של 60 ד'. שאד צעיר היה לא מתויג (פקדים לא מתויגים; קו מוצק) או מתויג (מתויג [Pectoral P5]; קו מקווקו) עם משדר דמה. הישרדות הקבוצה המתויגת הוגדרה הן כהישרדות והן כשימור תגים. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/65694/65694fig5large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.</a> 
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always" style="font-size: 12px;"><tbody><tr><td rowspan="2">סוג תג</td>
			<td rowspan="2">מיקום התג</td>
			<td rowspan="2">N</td>
			<td colspan="2">אורך מזלג (מ"מ)</td>
			<td rowspan="2">משקל תג ממוצע (SD; g)</td>
			<td rowspan="2">נטל התגים (%)</td>
			<td rowspan="2">הישרדות (%)</td>
			<td rowspan="2">זמן ממוצע לתיוג/קליפ (ים)</td>
		</tr><tr><td>טווח</td>
			<td>ממוצע (SD)</td>
		</tr><tr><td>P1</td>
			<td>קיבה</td>
			<td>40</td>
			<td>50 - 76</td>
			<td>60 (6.0)</td>
			<td>0.058 (0.003)</td>
			<td>1.5 - 5.2</td>
			<td>45</td>
			<td>12</td>
		</tr><tr><td>P2</td>
			<td>החזה</td>
			<td>40</td>
			<td>50 - 78</td>
			<td>60 (7.3)</td>
			<td>0.039 (0.001)</td>
			<td>1.0 - 3.2</td>
			<td>80</td>
			<td>23</td>
		</tr><tr><td>עמ' 3</td>
			<td>האגן</td>
			<td>40</td>
			<td>50 - 70</td>
			<td>58 (5.3)</td>
			<td>0.039 (0.001)</td>
			<td>1.0 - 4.1</td>
			<td>55</td>
			<td>26</td>
		</tr><tr><td>עמ' 4</td>
			<td>דורסל</td>
			<td>40</td>
			<td>50 - 80</td>
			<td>61 (6.8)</td>
			<td>0.088 (0.004)</td>
			<td>0</td>
			<td>60</td>
			<td>57</td>
		</tr><tr><td>לשלוט</td>
			<td>NA (קליפ)</td>
			<td>40</td>
			<td>50 - 80</td>
			<td>59 (5.7)</td>
			<td>נה</td>
			<td>0</td>
			<td>92.5</td>
			<td>14</td>
		</tr></tbody></table>טבלה 1: מידע על תיוג והישרדות עבור משדרי גאד אמריקאים שהושתלו במשדרי אב טיפוס (P1-P4) או מסומנים בקליפסים של סנפיר קאודלי עליון וסנפיר קאודלי תחתון (בקרה) כחלק מההערכה הראשונית. מיקום התג של קבוצת הביקורת אינו ישים (NA) מכיוון שדגים אלה קיבלו רק קליפסים של סנפירים (קליפ). שים לב, כי סוג התג P4 היה עיצוב ציפה ניטרלית. סטיית התקן (SD) של הממוצע מופיעה בסוגריים.

מאמר זה מספק נוהל מפורט לשיטות טיפול מיטביות והשתלת משדר מיקרו אקוסטי בשאד אמריקאי לנוער. תוצאות מחקר המעבדה שלנו מצביעות על כך שטכניקות תיוג אלה יכולות להיות מיושמות במחקרי שדה של שאד אמריקאי צעיר עם סיכויי הישרדות גבוהים.

The use of telemetry techniques to better understand the behavior and survival of juvenile American shad (Alosa sapidissima), as they migrate through ...

handling-tagging-techniques-for-implanting-juvenile-american-shad

Research

JoVE Journal

Behavior

התנהגות

תחבורה מדרדר של צבע פלואורסצנטי מתייגת תת אוכלוסייה של תאי עצב המבוססים על הקרנת אנטומי. אקסונים שכותרתו יכול להיות ממוקדים מבחינה...

תיוג של פלורסנט מדרדר מאפשר להקלטה ממוקדת חד תאית מיחידת נוירונים שזוהו<em&gt; בvivo</em

הסרטון מדגים ניטור אלקטרואנצפלוגרפיה רציף ארוך טווח (EEG) בגורי מכרסמים באמצעות מערכת משדרים אלחוטית. המשדר מכיל שתי אלקטרודות הקלטה ואלקטרודת ייחוס אחת המשתרעת על פני השטח של המוח. עם הנחת הגור בתא הקלטה, ניתן לעקוב באופן רציף אחר EEG לאורך כל התפתחותו של הגור לבגרות.

ניטור אלקטרואנצפלוגרפיה מתמשך לטווח ארוך בגור מכרסמים

כאן אנו מדגימים את השימוש בטכנולוגיה אלחוטית המאפשרת אלקטרואנצפלוגרמה (EEG) במודלים של מכרסמים בילודים של מחלות אנושיות. עם טלמטריה, אין חיבורים מכבידים, ובכך מאפשרים התנהגויות טבעיות.

ניטור EEG הרציף ארוך טווח במודלים של מכרסמים קטנים של מחלות אנושיות באמצעות מערכת אפוק משדר אלחוטי

מניפולציות מהונדסות ועריכה הגנום הן קריטיים עבור תפקודית בדיקות התפקידים של גנים ואלמנטים רגולטורית cis. הנה פרוטוקול microinjection מפורט עבור הדור של שינויים גנומיים (כולל מבנים transgene כתב ניאון בתיווך Tol2, TALENs, ו CRISPRs) מוצג לגבי דגים המודל המתהווה, עוקצן threespine.

Microinjection עבור עריכת Transgenesis ו הגנום ב הקוצנים Threespine

מאמר זה מתאר פרוטוקול רומן המשלב המניפולציה התרופתית של טלמטריה זיכרון ורדיו לתעד ולכמת את תפקיד הקוגניציה בניווט.

באמצעות מניפולציה תרופתית ו-דיוק גבוה טלמטריה רדיו לחקר הקוגניציה המרחבי בעלי חיים חינם היריעה

סדרה של שיטות בסיסיות כדי לאפשר את המחקר של אקולוגיה הרבייה של דגים שמורים באקווריום מתוארים. אלה הם פרוטוקולים שימושיים לאיסוף דגים באמצעות SCUBA, הובלת דגים חיים, והתבוננות בהתנהגות הרבייה של דגים שנלכדו באקווריום.

שיטות בסיסיות לחקר אקולוגיה פוריות של דגים באקווריום

מאמר זה מדגים את ההליך עבור השתלת תג אקוסטית מיקרו לנוער עגולי הפה השקט, צלופח אמריקאי. האפליקציה שלנו מבוססת על נסיונות מעבדה, אשר מצביעים על כך תגיות אקוסטית יכול להיות מושתל בהצלחה ללא תופעות לכאורה על שחייה יכולת או הישרדות ואובדן תג מינימלי.

השרשה של תגית חדשה אקוסטית מיקרו עגולי הפה השקט לנוער, צלופח אמריקאי

טכניקה אלחוטית הרומן עבור הקלטת אותות עצביים מן המוח של שחייה בחופשיות הזהב מוצג. המכשיר מורכב משני tetrodes, מיקרודרייב, לוגר מידע עצבי, ומקרה עמיד למים. כל החלקים מותאמים אישית למעט לוגר הנתונים והמחבר שלו.

הקלטה אלקטרופיסיולוגית של הנוירונים על ידי להזזה Tetrodes בחינם שחייה דגים

מוצג פרוטוקול לתכנון וייצור תגי בלון לשחזור דגי חיישן ודגים חיים, המאפשר להעריך את מצבם הפיזי ואת ביצועיהם הביולוגיים במבנים הידראוליים. השיטה ממטבת את ביצועי תג הבלון על ידי התחשבות בגורמים כגון נפח הבלון, זמני ניפוח/דפלציה, בחירת רכיבים ומאפייני המים המוזרקים.

טכניקת ייצור תגי בלון לשחזור דגי חיישן ודגים חיים

פרוטוקול זה מציג את השיטות ליצירה, הצמדה ומעקב אחר תגי מכ"ם הרמוניים עבור חרקים.

תגי מכ"ם הרמוניים למעקב אחר חרקים: קל משקל, בעלות נמוכה ונגיש

למד טכניקות טיפול ותיוג לשאד אמריקאי צעיר באמצעות משדר אקוסטי חדש. שיטות אלו ממזערות מתח ומגבירות שרידות לקראת מחקרי שדה.

טכניקות טיפול ותיוג להשתלת שאד אמריקאי צעיר במיקרוטרנסמיטר אקוסטי חדש

גלה סרטונים נוספים