이 문서 동물 행동 실험을위한 실험실 설정에서 용존 산소 조건을 조작 할 수있는 간단하고 재현 가능한 프로토콜을 설명한다. 이 프로토콜은 용존 산소 농도의 변화에 대형 무척추 동물, 어류, 양서류 또는 유기체의 반응을 평가하기 위해 모두 교육 및 연구 실험실 설정에서 사용될 수있다.
이 콘텐츠를 보려면 JoVE 구독이 필요합니다. 로그인하거나 오늘 무료 평가판을 시작하세요.
이 논문에서
요약
초록
실험실 환경에서 용존 산소를 (DO) 조작 할 수있는 능력은 생태 학적 유기체의 행동 문제의 수를 조사 할 중요한 응용 프로그램이 있습니다. 여기에 설명 된 프로토콜은 저산소 및 무산소 조건으로 인한 수생 생물의 행동 반응을 연구하기 위해 DO 조작 할 수있는 간단하고 재현성 및 제어 방법을 제공한다. 질소는 통상적으로 실험실 설정에서 사용되는 물의 탈기를 수행하는 동안, 생태 (수중) 애플리케이션에 대한 명시적인 방법은 문헌에 존재하지 않고,이 프로토콜은 유기체의 반응을 관찰하기 위해 물 degasify하는 프로토콜을 기술하는 제이다. 이 기술 및 프로토콜은 수생 대형 무척추 동물에 대한 직접 응용 프로그램에 대한 개발되었다; 그러나, 작은 물고기, 양서류 및 기타 수생 척추 동물은 쉽게 대체 될 수 있습니다. 그것은 2 ㎎ / ℓ에서 11 밀리그램 / 안정성 L에 이르기까지 DO 수준의 쉬운 조작을 가능하게하기위한 5 분 동물 관찰 기간까지.5 분의 관찰 기간을 넘어 물 온도가 상승하기 시작, 10 분 DO에서 수준을 유지하기에 너무 불안정했다. 이 프로토콜은 입문 교육 연구소와 높은 수준의 연구 응용 프로그램에 신속한 구현을 허용, 연구 유기체로 확장 재현하고 신뢰할 수 있습니다. 이 기술의 예상 결과는 생물의 행동 반응에 산소 변화를 용해 관련이 있어야합니다.
서론
용존 산소 (DO)는 수중 생태계 내에서 생물학적, 생태 학적 프로세스의 번호를 매개하는 중요한 열쇠 물리 화학적 매개 변수입니다. 급성 및 만성 하위 치명적 저산소증에 노출 특정 수생 곤충의 성장 속도를 줄이고 1 노출 곤충의 생존을 줄일 수 있습니다. 이 프로토콜은 동물 행동에 미치는 영향을 관찰하기 위해 스트림 물 DO 수준을 조작 제어 방법을 제공하기 위해 개발되었다. 모든 호기성 수생 생물 생존 살고 재현하기 위해 산소 농도에 의존하기 때문에, DO의 농도의 변화는 종종 생물에 의한 행동 변화에 반영됩니다. 더 많은 모바일 수생 무척추 동물과 물고기가 높은 DO 2,3와 로케일을 추구하여 낮은 산소 농도 (저산소증)에 대응하는 관찰되었다. 이하 모바일 수생 생물의 경우, 행동 적응이 유일한 실행 가능한 옵션이 될 수있다 DO의 섭취를 증가시킵니다. PLEC의 수생 대형 무척추 동물 순서6 - optera (stonefly)는 자신의 외부 아가미 4에서 산소의 물 흐름과 흡수를 증가시키기 위해 "푸시 업"운동을 수행하는 데 주목하고있다. 이러한 적응 행동은 자연 환경과 실험실 실험에서 관찰되었다.
물 DO의 실험 조작은 동물 행동 연구....
액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
프로토콜
참고 :이 실험 동물 관리 및 사용위원회 주니아 대학의 연구소의 승인을 필요로하지 않았다 때문에 척추 동물을 사용하지 않았다. 그러나 척추 동물에 사용이 방법을 채택 개인, IACUC 승인이 모색되어야한다.
1. 필드 샘플 컬렉션
- 결정하고, 가게를 수집 할 수있는 능력에 대한 잠재적 인 필드 사이트를 평가하고, 전송 stoneflies 빠르게 1 시간의 통과의 최대 권장 시간과 운송 시간을 최소화 할 수 있습니다.
- 적어도 35 stoneflies (12)를 수집하기 위해 표준 킥 순 절차에 따라 선택한 필드 사이트에서 충분한 시간을 킥 순 샘플링을 수행합니다.
- 스트림에서 2cm의 최대 직경 스트림 물과 바위의 50 L를 수집합니다.
- 스트림 사이트의 온도로 설정 냉장고에 수족관을 배치합니다. 수족관에 스트림 사이트에서 수집 바위를 배포하고 수족관 당 스트림 물 4 L로 입력합니다. (20)를 배치수족관 당 -30 수집 stoneflies 및 각 탱크로 수족관 버블에 부착 된 버블 돌을 배치하고 지속적으로 물에 실내 공기를 추가 할 수 버블의 전원을 켭니다.
- stoneflies는 48 시간의 기간 동안 수족관에서 새로운 환경에 적응하도록 허용합니....
액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
결과
설명 된 설정의 여섯 시험은 stoneflies 물에 다른 DO 농도에 대한 응답으로 수행 굽혀 펴기의 수를 정량화하기 위해 교육 실험실 환경에서 24 학년 학부생에 의해 수행되었다. DO 수준 내에서 각 시험 내에서 수행 굽혀 펴기의 평균 수는 그림 2의 DO 수준에 대한 푸시 업을 플롯 풀링 하였다. 분산 분석은 물론, DO 농도, 시험의 순서, 온도를 이용하여 처음 실시 하였다 모든 변수 사이의 상호 작용. 결과는 농도가 크게 stoneflies에 의해 수행 굽혀 펴기의 수에 영향 않는 것이 좋습니다 (R 2 형용사를. = 0.322, P = 0.004) 및 다른 변수 또는 상호 작용은 팔 굽혀 펴기의 중요한 예측 인자였다. 이 분석에 사용 된 모든 데이터는 앤더슨 달링 테스트를 사용하여 정상 상태에 대한 확인되었다.
액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
토론
중요한 단계
이 절차는 수생 생물의 행동 연구를 수행하기 위해 실험실 설정에서 DO를 조작하는 간단하고 효율적인 방법을 제공한다. 우리는 직접 결과와 관련이 실험을 수행 할 때 알아야 할 몇 가지 중요한 단계 / 항목이있을 발견했다. 시험 내에서, 물 위의 가스의 분압의 변화를 방지하는 챔버 압력을 유지하는 것이 중요하고, 후속의 변동을한다. 프로토콜의 "실험 장치의 안정성을 테스트"섹션에 설명 된 단계를 수행하는 것이 중요합니다. 스토퍼 물 1 L 플라스크에 넣고, 진공 호스의 완전한 침수을 보장 플라스크 스토퍼 시일 검사 (실내 공기의 역류를 방지하기 위해) 및 가스 라인 안착 와이어 씰 일은 안정을 유지할 수 챔버 환경을 제공합니다. 또한, 실 내에 물의 양을 최대화 DO에서의 안정성을 개선 할 필요가있다우리가 불규칙하고 불안정이 조작을 DO 너무 작은 볼륨 결과 것으로 나타났습니다로 재판.
상기 챔버의 물 온도를 유지하면 내부 DO 수준의.......
액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
공개 사항
저자는 경쟁하는 금전적 이해관계가 없음을 선언합니다.
감사의 글
저자는 먼저 이 연구에 사용된 데이터를 생성하는 데 도움을 준 Juniata College의 Biology 121- Ecology Module 신입생 모든 학생들에게 감사의 뜻을 전합니다. 또한 이 방법론을 개발하는 데 필요한 자료를 확보하는 데 도움을 주신 Randy Bennett 박사, Chris Walls, Sherry Isenberg 및 Taylor Cox에게도 감사드립니다. 또한, 방법론적 개발에 대한 조언을 해주신 Norris Muth 박사님과 John Unger 박사님, 그리고 이러한 노력을 지원해 주신 Jill Keeney 박사님과 생물학 부서에 감사드립니다. 또한 이 원고를 구체화하고 집중하는 데 도움을 준 익명의 검토자에게도 감사의 말씀을 전합니다.마지막으로, 이 기법을 개발하는 데 사용할 초기 돌파리 수집에 도움을 준 Hudson Grant에게 감사드립니다
....액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
재료
| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| 필터 플라스크 2 L | Pyrex | 5340 | |
| 고무 마개 크기 6 | Sigma-Aldrich | Z164534 | |
| Nalgene 180 투명 플라스틱 튜브 | Thermo Scienfitic | 8001-1216 | |
| Whisper 60 공기 펌프 | Tetra | ||
| 표준 유연한 공기 라인 튜브 | Penn Plax | ST25 | |
| 0.25 인치 구리 튜브 | Lowes Home Improvement | 23050 | |
| 수 호스 미늘 | Grainger | 5LWH1 | |
| 암 커넥터 | Grainger | 20YZ22 | |
| 헤비 듀티 용존 산소 측정기 | Extech | 407510 | |
| 질소 가스 | Matheson TRIGAS | ||
| Radnor AF150-580 레귤레이터 | Airgas | RAD64003036 |
참고문헌
- Hoback, W., Stanley, D. Insects in hypoxia. J. Insect Physiol. 47 (6), 533-542 (2001).
- Craig, J., Crowder, L. Hypoxia-induced habitat shifts and energetic consequences in Atlantic croaker and brown shrimp on the Gulf of Mexico shelf. Mar Ecol-Prog Ser. <....
액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
재인쇄 및 허가
