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方法論記事

水域のためのユスリカ(双翅目)簡易生物調査プロトコルとして表面フローティング蛹脱皮殻の使用

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DOI:

10.3791/52558

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2015年7月24日

この記事について

サマリー

水質の監視と評価には、底生大型無脊椎動物を使用した迅速なバイオアセスメントプロトコルがよく使われます。効率的なプロトコルには、ユスリカ科の表面浮遊蛹exuviae(SFPE)の収集が含まれます。ここでは、フィールド収集、実験室での処理、スライドの取り付け、およびユスリカ科SFPEの同定の技術について説明します。

要約

底生大型無脊椎動物の集合体を使用して、簡易生物調査プロトコルが正常に水質に人間の影響を評価するために使用されています。残念ながら、そのようなディップネットなどの伝統的な底生幼虫のサンプリング方法は、時間がかかり、高価です。代替プロトコルは、ユスリカ表面フローティング蛹脱皮殻(SFPE)のコレクションを含みます。ユスリカは、未成熟の段階、通常、水生生息地で発生するハエ(双翅目)の種が豊富なファミリーです。大人ユスリカは、水から出てくる水の表面に浮い、彼らの蛹皮、または脱皮殻を残します。脱皮殻は、多くの場合、銀行に沿って、または、彼らはユスリカの多様性と豊かさを評価するために収集することができ、風や水流の作用によって、障害物の後ろに蓄積します。一部の種は他のものより汚染に対してより耐性があるので、ユスリカは、重要な生物学的指標として使用することができます。そのため、収集されたSFPEの相対量と種組成に反映します水質の変化。ここでは、フィールドコレクション、実験室処理、スライドマウントおよびユスリカSFPEの識別に関連する方法が詳細に記載されています。 SFPE方法の利点は、サンプリング領域、効率的かつ経済的なサンプル収集と研究室の処理、識別を容易に、ほぼすべての水生環境での適用性、および生態系のストレスの潜在的に、より高感度の尺度で最小の乱れがあります。この制限は、成人男性に関連付けられていない場合は種に蛹脱皮殻を識別するために、幼虫の生息の使用とできないことを決定することができないことがあります。

概要

環境の健康を評価するための生物を使用し生物学的モニタリングプログラムは、多くの場合、水の品質を評価または生態系復元プログラムの成功を監視するために使用されます。底生大型無脊椎動物の集合体を使用して、簡易生物調査プロトコル(RBP)は1989年1ので、状態の水資源機関の間で人気となっている。このようなディップネット、Surberサンプラー、およびヘスサンプラ2としてRBPsために底生大型無脊椎動物をサンプリングする従来の方法、タイムすることができます高価な、消費、および、特定のマイクロハビタット3から集合体を測定することができます。特に水の体の生体情報を生成するための効率的な、代替RBPはユスリカ表面フローティング蛹脱皮殻(SFPE)3のコレクションを含みます。

ユスリカ(昆虫:双翅目)、一般的に非痛烈ユスリカとして知られているが、一般的に大人として浮上する前に、水生環境で発生する完全変態のハエです 60;水の表面に。ユスリカファミリは、世界中に説明約5,000種と、種が豊富です。しかし、20,000人の種が4存在すると推定されます。ユスリカは、高い多様性と可変汚染許容レベル5の多くの水生生態系に水と生息環境の質を文書化するのに有用です。さらに、それらは一般的に、コミュニティ5,6で種の50%以上を占め、多くの場合....

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プロトコル

フィールドコレクション用品の調製

  1. 研究デザインに基づいて収集し、各サンプルの1サンプル瓶( 例えば、60ミリリットル)を取得する必要がありますSFPEサンプルの数を決定します。
  2. 各サンプルジャーのための2つの日付と局所性のラベルを準備します。内側に1を配置し、瓶の外側に他を貼付。国、州、郡、市、水本体、GPS座標、日付、人の名前(複数可)のサンプルを収集:各日付および局所ラベルは、以下の情報が含まれていることを確認。
  3. 他の具体的な資機材を(特定の材料/機器の表を参照)収集します。

2.フィールドコレクション

  1. 片手に幼虫トレイとその他でふるいを保持します。 SFPEが蓄積水に幼虫トレイを浸し( 例えば、フォームの蓄積、思わぬ障害、緊急植生、バック破片、渦、銀行縁に沿って)( 図2A)は 、ワットを許可しますえー、脱皮殻、および破片幼虫トレイを入力して、ふるいを通して、この材料を注ぎます。流水のシステムでのサンプリングは、サンプル範囲の下流端から始まり、( 図2B)を上流作業する場合。静水システムでサンプリングした場合は、風下の海岸線から始まります。
    1. 各事前定義されたサンプルリーチ(一般的に100〜200のストリームから採取したサンプルのためのMが、水生監視サイトの全体の面積に....

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結果

図1は、ユスリカのライフサイクルを示す図です。未成熟の段階(卵、幼虫、さなぎ)は、典型的に起こり、または密接に水生環境に関連します。幼虫ライフステージが完了すると、幼虫は、チューブ状のシェルターを構築し、周囲の基板にシルクの分泌物で自身を添付して蛹化が発生します。開発大人が成熟した後、蛹は、自分自身を解放し、大人が蛹脱皮殻から出てくることができ、水の表面に泳ぎます。脱皮殻は、空気で満たされ、細菌はワックス層を分解し始めるまで、キューティクルの外側の蝋質層によって、それが水面に浮いたままです。

図2(a)に示すような河岸植生や倒木が水面に接触する場所として蓄積の分野、に蛹脱皮殻浮動水流や風濃厚。幼虫トレイ篩は蛹とを収集するために使用することができこれらの天然の蓄積領域から図2(b)に示すように、微細環境の広いスペクトルからユスリカの出現を評価し、#160。特定の用途のためには、比較は、所与のサンプル部位でのいくつかのサンプルサイト間または経時的にすることができるように、一貫性のあ.......

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ディスカッション

成功SFPEサンプル採取、スライドを取り付け、ピッキング並べ替え、および識別のための最も重要なステップは次のとおりです。(1)フィールドコレクション( 図2A)の間、研究領域内の高SFPEの蓄積領域の位置を特定します。 (2)ゆっくりとサンプル中のすべてのピッキングSFPEの検出のためのペトリ皿の内容をスキャンします。 (3)( 図4A)を取り付け、スライド中腹部から頭胸部を切開するために必要な手先の器用さを開発します。と(4)が正しく属に識別するための脱皮殻ユスリカ蛹のキー形態学的特徴を認識します。

高SFPE蓄積( 図2A)の領域を検出することに成功しSFPEサンプル採取の中で最も重要なステップです。蛹脱皮殻は、水生植物やボートランプのような人間の構造に巻き込まれ、波はオフショア「windrows」30に材料を浮遊集中することができます。水の大きな体のために、蓄積の自然地域の同定は、風のパターンに基づいて、調査地の位置を特定するか、蛹脱皮殻が集結しているア.......

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開示事項

著者は、彼らが競合する金融利害関係がないことを宣言します。

謝辞

この論文を構成して公開するための資金は、ミネソタ大学で昆虫学科にユスリカ研究グループ(LC Ferrington、ジュニア、PI)への複数の助成金や契約を通じて提供されました。 数字として使用されるフィールドワークの写真を共有するためのネイサン·ロバーツに感謝をこの原稿に関連したビデオで。

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材料

この記事で使用された材料の一覧
名前会社カタログ番号コメント
エタノールフィッシャーサイエンティフィックS25309B 70-95%
プラスチック洗浄ボトルフィッシャーサイエンティフィック0340923B
サンプルジャーフィッシャーサイエンティフィック0333510Bガラスまたはプラスチック、60mL推奨
試験用ふるいアドバンテック120SS12F125ミクロンメッシュサイズ
幼虫トレイバイオクイップ5524ホワイト
ステレオ顕微鏡
ガラスシェルバイアルフィッシャーサイエンティフィック0333926B1ドラムサイズ
プラスチックスポイトサーモサイエンティフィック137111030〜35滴/mL
ファインフォーセプスバイオクイップ4524#5
ペトリ皿カロライナ741158ガラスまたはプラスチック
マルチウェルプレートサーモサイエンティフィック144530ガラスまたはプラスチック
ガラスマイクロスライドサーモ科学30100023 x 1 インチ
ガラスカバースリップThermo Scientific12-519-21G円形または正方形
のユーパラル封入剤 BioQuip6372B
ピグマペンBioQuip1154Fブラック
プローブBioQuip4751
Kimwipesキンバリークラークプロフェッショナル&貿易;34120

参考文献

  1. Southerland, M. T., Stribling, J. B. Biological Assessment and Criteria: Tools for Water Resource Planning and Decision Making. Davis, W. S., Simon, T. P. , Lewis Publishers. 81-96 (1995).
  2. Merritt, R. W., Cummins, K. W., Resh, V. H., Batzer, D. P. An Introduction to the Aquatic Insects of North Americ....

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再版と許可

タグ

ユスリカ科蛹脱皮殻水面浮遊脱皮殻水質評価野外採集法室内処理スライド標本作成法形態群分類属種同定水圏環境サンプリング