Caratterizzazione fisiologica dell'olobionte di corallo mediante un nuovo strumento di micro-respirometria

L'attività metabolica, che può essere definita come la somma di tutta l'attività dell'organismo che coinvolge l'energia, è fondamentale per comprendere la funzione e l'evoluzione della vita sulla terra. Sulle barriere coralline, le misure del metabolismo sono molto importanti per descrivere modelli come la simbiosi, o il processo tra un ospite e, ad esempio, il simbionte Symbiodiniaceae all'interno del tessuto ospite del corallo. E può dirci non solo come funziona normalmente l'organismo, ma anche come funziona quell'organismo quando sono in gioco fattori di stress climatici, per esempio.

Per iniziare l'installazione dell'attrezzatura e del corallo, collegare le due piastre del bagno d'acqua utilizzando un politubo blu e connettori. Assicurarsi che la piastra del motore sia visibile attraverso le piastre trasparenti del bagno d'acqua quando le camere di respirometria non sono in posizione. Quindi, collegare la base del bagnomaria alla piastra del motore di base con gli ingranaggi magnetici prima di collegare questo gruppo a una fonte di alimentazione e accendere l'alimentazione.

Per assemblare la camera di respirometria, aggiungere la perlina magnetica alla camera di vetro e posizionare il flusso di plastica opaca attraverso la base del supporto nella camera di vetro. Posizionare saldamente le camere nei bagni d'acqua, assicurandosi che le camere di vetro siano a contatto con l'acqua a temperatura controllata per l'esperimento. Utilizzando le manopole di controllo della valvola, modulare il flusso d'acqua secondo necessità, applicando un flusso continuo e delicato impostato a 75 litri all'ora, con agitazione lenta a 30 rotazioni al minuto.

Procedere a collegare i cavi in fibra ottica dell'ossigeno con i punti del sensore di ossigeno, che rilevano e trasmettono i segnali dalla camera attraverso il cavo. Assicurarsi di collegare la fibra ottica alle porte corrispondenti nel modulo di ossigeno. Inserire i cavi nei fori praticati sul lato delle camere del coperchio, garantendo il contatto con i punti.

Se necessario, fissare il nastro idraulico bianco, sottile e autosigillante per far aderire perfettamente il cavo e farlo rimanere saldamente all'interno della camera dell'acqua. Assicurati che il singolo corallo possa essere visto con i tentacoli marroni rivolti verso l'alto all'interno della camera. Infine, misurare la respirazione utilizzando il software di misurazione dell'ossigeno.

Dopo aver importato i dati di respirometria utilizzando il pacchetto R respR, la funzione inspect è stata usata per verificare la presenza di anomalie comuni, ad esempio valori non numerici o mancanti, tracciare la serie temporale dell'ossigeno e calcolare una velocità mobile. La velocità di rotazione è diventata stabile dopo il punto temporale di 3000. Il calo dell'ossigeno è diventato rilevabile solo dopo la fila 200 nella serie a tempo pieno.

La funzione di sottolineatura automatica, che identifica le regioni lineari dei dati, è stata utilizzata per estrarre i tassi. Una regione lineare compresa tra circa 3.000 e 5.000 è stata identificata come la regione più lineare. La funzione adjust_rate è stata utilizzata per determinare i tassi di fondo degli esperimenti di controllo.

Infine, le velocità sono state convertite nelle unità di uscita desiderate utilizzando vari parametri. Il tasso specifico dell'area superficiale, che è il tasso assoluto diviso per l'area superficiale del campione, è stato ottenuto come output. I risultati della respirazione al buio alle piccole dimensioni del campione testato hanno indicato l'efficienza di questo metodo nel catturare la soglia del segnale basso.

Inoltre, sono stati ottenuti i valori rappresentativi della respirazione per i bianchi, nonché un confronto di controllo rispetto a quello ad alta temperatura per campioni molto piccoli. Nonostante l'importanza, c'è una mancanza di metodi, e quindi una mancanza di dati sui tassi metabolici chiave che hanno a che fare con le barriere coralline, soprattutto per quanto riguarda la prole dei coralli, che sono spesso di dimensioni molto piccole, rendendo difficile la misurazione. Questo è il motivo per cui abbiamo sviluppato questo sistema di respirometria fisiologica a basso costo e molto flessibile, progettato per misurare i tassi respiratori, cioè i tassi metabolici, in organismi molto piccoli e, in questo caso, i giovani coralli.