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方法論記事

ライトトラップによる海洋グナチイド等脚類魚寄生虫の収集

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DOI:

10.3791/65059

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2023年9月25日

 ,  ,  , 
1Institute of Environmental and Marine Sciences, Silliman University, 2Neurolinx Research Institute, 3Department of Marine Biology and Ecology, Rosenstiel School of Marine Atmospheric and Earth Sciences, University of Miami, 4Water Research Group, Unit for Environmental Sciences and Management, North-West University

この記事について

サマリー

本研究では,野外に設置したライトトラップを用いて,息止め潜水やスキューバダイビング により 海洋性等脚類寄生虫を捕集する方法を紹介する.

要約

ライトトラップを用いて海洋グナチイド等脚類魚類寄生虫を採取する方法を提示する。Gnathiid等脚類は、主に夜間に宿主魚からの血液と体液を食べる海産魚寄生虫の主要なグループです。陸上のダニや蚊のように、彼らは一時的に宿主としか交際せず、人生のほとんどを底生生物で自由に過ごします。それらの高い移動性と一過性で主に夜行性の宿主との関係を考えると、自由生活の宿主を捕獲することによって簡単に収集することはできません。しかし、それらは水中の光源に容易に引き付けられ、ライトトラップにそれらを集める機会を生み出します。ここでは、gnathiid等脚類の自由生活段階を収集するために特別に調整されたライトトラップの展開と処理に関連する設計と個々のステップについて概説します。サンプル結果と、さまざまなサンプリングニーズに対する基本プロトコルの可能な変更が提示され、議論されます。

概要

寄生甲殻類は、サンゴ礁の魚の生態と生活史において重要です。それらが宿主から除去するバイオマスとエネルギーはかなりのものであり、行動、生理学、および生存に影響を与えます1。Gnathiid等脚類甲殻類は、熱帯および亜熱帯のサンゴ礁システムで最も顕著な魚の寄生虫のグループを表しており、豊富で多様であり2,3、よりきれいな魚の主要な食品です4,5。グナチイドのサイズは一般的に1〜3 mmです。彼らは、3つの幼若期だけが魚の血液と体液を食べるという珍しい生活史を持っています6,7。それらは夜間に最も活発であり8,9、視覚は何らかの役割を果たしているように見えますが、宿主発見10は宿主を見つけるために嗅覚の手がかりに大きく依存しています11,12。3つの幼若摂食段階のそれぞれは、単一の宿主魚を食べ、各飼料は脱皮段階によって分離されます。最終飼料の後、第3段階の幼虫は非摂食成虫に変態し、それが繁殖してから死にます。摂食は宿主との短い関係しか必要としないことを考えると、各摂食間隔は数日続くが、グナチイドは人生のほとんどを底生生物で自由に過ごします。

グナチイドは複数の方法で宿主に影響を与えます1.よりきれいな魚とクライアント13,14,15の間の相互作用のドライバーとしての役割とは別に、グナチイドは成魚の宿主16のコルチゾールレベルを上昇させ、ヘマトクリット値を低下させる可能性があり、多数では死を引き起こす可能性さえあります17。幼魚の場合、1匹のグナチイドでさえ致命的となる可能性があり18,19,20、魚が生き残ったとしても、宇宙を奪い合い捕食者から逃れる能力は損なわれます20,21,22。グナチイドを避けることは、一部のサンゴ礁の魚における夜行性の移動の利点の1つを構成することさえあります23。

よりきれいな魚に加えて、gnathiid個体群は他の微小肉食魚24、およびサンゴ25,26の影響を受ける可能性があります。海洋温暖化とそれに伴う生きたサンゴの喪失は、グナチイドに反対の影響を与えるようです27,28,29。

それらの明確な生態学的重要性と人為的環境変化が個体群に与える影響の可能性を考えると、サンゴ礁の生態学的研究にそれらを含める説得力のある理由があります。しかし、彼らのユニークな生活史とそれらを研究する少数の研究者は、研究のためにそれらを収集するための信頼性が高く再現性のあるサンプリング方法の開発、実装、および普及に対する障壁を生み出します。

ライトトラップは、夜間に小さな海洋生物を収集するために長い間使用されてきました30,31。それらは、節足動物を含む多くの夜行性生物が光に引き付けられるという事実を利用し、それに基づいています。伝統的に、それらは水柱30に浮遊生物を集めるために使用されてきた。しかし、基本原理は底生生物の近くで活動している自由遊泳生物の収集に適用することができます。本稿では,フィリピンのような遠隔地のサンゴ礁環境において,海底近傍におけるグナチ科等脚類の自由生活段階の捕集に適した光捕集法を紹介する.遠隔地での収集のために、これらのライトトラップ(図1)は、これらの生物を収集するために開発された他の方法に比べていくつかの利点を提供する32。それらは非常に携帯性があり耐久性があり、3つの部品しか必要とせず、簡単に入手でき、安価です。また、展開すると海水で完全に満たされるため、負の浮力があります。彼らは誘引のために光に依存しているので、夜行性に活動的な種を集めるために夜間にのみ効果的です。それらはまた、標的種以上のものを引き付けるため、標的生物を得るために解剖範囲の下でサンプルを選別する必要があります。これまでに、私たちのチームと共同研究者は、世界中のサンゴ礁システムでグナチイドを収集するために3つの方法を使用してきました32。これらには、出現トラップ、生きた魚の餌のトラップ、およびライトトラップが含まれ、それぞれに利点と制限があります。

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プロトコル

サンプルの収集は、フィリピンの法律および規制(RA 9147;FAO 233)およびシリマン大学(SU)の動物倫理委員会によって承認されました。

1.ライトトラップ

  1. 建設
    1. もともと配管用に設計された市販のポリ塩化ビニル(PVC)チューブからライトトラップを構築します。直径10〜15 cmのPVCカットを長さ30〜40 cmにカットします(図1)。
    2. チューブの両端に、開口部の中央に透明なアクリル漏斗を挿入したPVC「キャップ」を追加し、透明なエポキシ接着剤で所定の位置に接着します(図1)。乾かします。
    3. チューブの一方の端にねじ込み式またはその他の取り外し可能な蓋があり、トラップが「閉じている」ときに両端が水密であることを確認してください(たとえば、Oリングを追加)。
  2. 光源
    1. 展開する前に、水中ライト/トーチ( 材料表を参照)をオンにして、透明な漏斗の1つに面してチューブに配置し、水中トーチからの光がチューブの片側の前の領域を照らすようにします。必要に応じて、水中トーチの代わりに化学グロースティックを使用できますが、光強度は低くなります。
      注:光は、グナチイドを含む様々な小型夜行性生物31を引き付け、透明な漏斗を通ってチューブ内に泳ぐように駆動する。チューブに入ると、ライトトラップの形状(小さな漏斗開口部)と光源の継続的な存在のために逃げることができません。
  3. 位置付け
    1. 展開場所の水中にいるときは、ライトをオンにしてライトトラップに海水を満たし、両端を固定します。トーチが漏斗の先端の下にないか、ふさがれていないことを確認するには、チューブの「前面」を上に傾けて、トーチが漏斗から離れるようにします。
    2. 海底、砂や瓦礫の中、サンゴの頭や魚を引き付けることが知られている他の複雑な構造物の隣にトラップを置きます。ライトコーンを「内側」に、魚が集まる領域に向けて焦点を合わせます。
      注意: 浅瀬では、息止めダイビングでトラップを設置できます。より深い展開にはスキューバが必要です。
  4. 検索
    1. トラップを回収する直前に、両方の漏斗の開口部(チューブの両端)をモデリング粘土またはゴム栓シールで密封し、すべての海水と含まれている生物を内部に保ちます。
      注意: ライトの電池が切れてライトが点灯しなくなると、生物はトラップに残ります。これにより、トラップが取得されるときに柔軟性が得られます ("ソーク時間")。浸漬時間を決定する際に考慮すべき要素を以下に示します(ディスカッションを参照)。
  5. 輸送
    1. 罠が底から回収されたら、ボートに運ぶか、上陸します。
    2. トラップを海から取り除いた後は、周囲の海水温度に近づけてください。
    3. 海から取り除かれるとガスや水の交換は行われないため、できるだけ早く処理のために実験室に輸送してください。

2 実験室での処理

  1. サンプルの保存とフィルタリング
    1. ライトトラップが海から取り外されてラボに戻されたら、その内容物を新鮮な海水の入ったバケツに空にします。
    2. ろ過するまで生物を生かし続けるために曝気を加えます。
    3. 50〜100μmのプランクトンメッシュで裏打ちされた漏斗を通してバケツの内容物をろ過し、次に内容物を新鮮な海水の100mL容器に空にします。
    4. ピペットを使用してこの小さな容器から引き出し、顕微鏡検査用のペトリ皿にサンプルのアリコートを入れます。サンプル全体が処理されるまで繰り返します。
  2. グナチイド等脚類の同定と飼育
    1. ライトトラップサンプルは複数の種の小型無脊椎動物を引き付けるため、サンプルを注意深くスクリーニングして、グナチド等脚類を特定して除去します。このタスクには、10〜20倍の倍率が最適です(図2)。
      注:家族レベルで顎骨を同定するには、生きた標本は必要ありません。しかし、形態学的種の同定と繁殖には、軽いトラップで捕獲されることはめったにない成虫のグナチイドが必要です(飼育下でのグナチイドの繁殖と飼育の方法論については、参考文献1,3,9を参照してください)。
    2. 飼育のためにグナチイドを生かしておく必要がある場合は、ピペットでそっと取り出し、新鮮な海水の入った小さなプラスチック容器に入れます。

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結果

フィリピン中部でのサンプリングには、概説されたトラップ設計(図1)が使用されました。36個のトラップを一晩(1つのサイト)に設置すると、トラップあたり1〜1343個のグナチイド(275±54)が収集されました。これらには、摂食期と非給餌期の両方が含まれていました(図2; 表1、2)。これらの結果は、研究条件下でのグナチイド等脚類の収集に対するライトトラップの有効性を示しています。 図 3 は、水中でのトラップの配置を示しています。

gnathiid収集のためのこの方法は、様々なフィールドサイトや科学的質問に対して効果的で十分に柔軟です。たとえば、参考文献29はライトトラップを使用して、サンゴの被覆と魚のバイオマスがgnathiidの存在量に及ぼす影響を定量化し(図4...

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ディスカッション

幼虫の魚を集めるために使用されるもののような伝統的なライトトラップは大きく、水柱34に吊り下げられている。対照的に、ここで説明するライトトラップは小さく、海底に配置されています。これらのトラップは簡単に輸送でき、迅速に展開できます。それらは、浅い場所(この研究のように)またはより深い場所のスキューバダイビングで息止め(自由)ダイビングによって配置することができ、摂食と非給餌の両方を引き付けることができます
少年期。

ここで説明した底生光トラップの変異体は、私たちのチームや共同研究者によってさまざまな目的で使用されており、特定の目的に応じて設計またはプロトコルに変更を加えることができます(図3)。これらについては、以下で説明します。

いくつかの研究は生きたグナチイドを必要とします。これらには、血粉の供給源(魚種)を特定する研究が含まれます35,36...

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開示事項

著者は、開示を行わないことを宣言します。

謝辞

資金は、米国国立科学財団(NSF OCE 2023420およびDEB 2231250、P. Sikkel PI)によって提供されました。この調査の実施許可を与えてくださったフィリピンのネグロスオリエンタル州ドゥマゲテ市の自治体に感謝します。また、多くのボランティアのフィールド支援と、シリマン大学環境海洋科学研究所のスタッフと同僚の支援にも感謝します。

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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
バケツ、小さなサンプルコンテナ金物店
ファンネルサプライヤーNo.2209-03ネル:AMERICAN SCIENTIFIC LLC SE - 75 mm (3インチ) https://us.vwr.com/store/product/8884369/plastic-funnels
ライトトラップ本体(市販のPVC衛生パイプ製)(SKU 145640) アラスコサニタリーuPVCパイプシリーズ1000 107mm / 4' https://alascopvcpipes.com/product/alasco-standard-sanitary-upvc-pipe-series-1000/. このブランドはフィリピンで見つけることができます。他の類似ブランドも使用できます
モデリングクレイ アートサプリや子供のおもちゃの店で見つけることができます回収プラン
クトンメッシュ(50-100µm)評判の良いブランドとソースの https://www.adkinstruments.in/products/plankton-nets-in-various-mesh-size-1633936883
の蓋をねじ込んでください サニタリー  クリーンアウト 4インチhttps://alascopvcpipes.com/product/alasco-standard-sanitary-upvc-clean-out/。このブランドはフィリピンで見つけることができます。他の類似ブランドも使用することができます
スキューバ/シュノーケル機器任意の評判の良いブランドとソース
実体顕微鏡科学サプライヤー
水中タッチプリンストンテック エコフレアまたは ファンタシーナノスポッター6023
ファンライトトラップAlasco

参考文献

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