Het opzetten van een octopus-ecosysteem voor biomedisch en bio-engineeringonderzoek

Ons protocol is belangrijk omdat het onderzoekers begeleidt bij het onderhouden van een octopusomgeving, uitlegt over het opzetten van het aquarium, de dagelijkse verzorging van octopussen. Deze techniek begeleidt nieuwe onderzoekers zonder octopusverzorgingservaringen bij het opzetten van een aquariumomgeving voor octopussen in een laboratorium en het onderhouden van gezonde octopussen voor onderzoek. Het is belangrijk voor nieuwe onderzoekers met octopussen om te beseffen dat deze dieren een sterke betrokkenheid vereisen.

Ze vereisen dagelijkse verzorging en de waterkwaliteit moet continu in een stabiele toestand worden gecontroleerd voordat de dieren zelfs maar aankomen. Een week nadat de octopustanks zijn gerijpt, zet je een aparte garnalentank op door acht liter gerijpt zout water naar de tank over te brengen en voeg je vervolgens 15 kilogram gemalen koraal toe aan de bodem van de tank. Voeg ook een paar levende rotsen toe om schuilplaatsen te bieden voor rui.

Bevestig vervolgens een busfilter aan de rand van de tank en stel deze in zoals voorgeschreven door de fabrikant. Voeg een luchtpomp toe naast de tank die is aangesloten op een buis met een bevestigde luchtsteen die in de tank is geplaatst. Zodra het gemalen koraalsediment is verdwenen, kan de garnaal aan de tank worden toegevoegd, Om de garnalen bij aankomst toe te voegen, verplaats je de garnalen eerst vijf minuten van het verzendwater naar de kleine bemiddelaarszoutwatertank om bioafval te verwijderen, waarna de garnalen direct aan de tank kunnen worden toegevoegd.

Muggenvissen kunnen bij aankomst direct aan de garnalentank worden toegevoegd. Voer de garnalen en vissen met visvlokken, dode vegetatie of algen. Reinig elke week het filter, ververs de filterpads en ververs 25% van het water.

Controleer met behulp van watertestkits dagelijks stikstof-, pH- en temperatuurparameters in de voedseltanks. Als de waterstikstofparameters hoog blijven, ververst u het water vaker en voegt u een stikstofabsorberende zak toe. Als de problemen langer dan een maand aanhouden, verplaats de garnalen dan naar een grotere tank.

Stapel voor de krabtank 10 kilogram kiezels aan de ene kant om droog land te creëren en vul de andere kant met één liter zout water. Voeg vervolgens fiddler-krabben rechtstreeks in de tank toe. Krabben zullen het grootste deel van hun leven op het land doorbrengen, maar kunnen een paar dagen per keer onder water zijn, waardoor een gedeeltelijk onderzeese tank cruciaal is voor hun overleving op lange termijn.

Voer de fiddler krabben eenmaal per dag door visvlokken toe te voegen aan het gerecht op het gebied van de tank. Reinig de tanks wekelijks door eerst de krabben te verwijderen en vervolgens 100% van het zoute water te verversen en de kiezels schoon te maken. Plaats mariene tweekleppige weekdieren, zoals kokkels en mosselen, in de zoutwatertank van de octopus.

Deze weekdieren zullen zich openen en een ander waterfiltermechanisme bieden. Voordat u de octopus in de tank introduceert, moet u ervoor zorgen dat de ammoniak-, nitriet- en nitraatniveaus respectievelijk lager zijn dan 5, 25 en 10 delen per miljoen. Zorg dat u een waterhandpomp beschikbaar heeft om octopusinkt uit de tank te verwijderen.

Voor deze procedure zijn twee personen nodig. Plaats bij aankomst de zak op de weegschaal en noteer het gewicht van de zak met de octopus. Voeg een luchtsteen toe aan de zak om de wateroxygenatie te verhogen terwijl het dier naar zijn tank wordt overgebracht.

Meet de temperatuur en het zoutgehalte van het verzendwater en registreer gevallen van langdurige ziekte na verzending. Zonder water van de zak naar de tank over te brengen, hangt u de transportzak over de hoek van de tank met de zak gedeeltelijk ondergedompeld in het tankwater om te beginnen met het veranderen van de temperatuur van de transportzak. Verwijder 10% van het water uit de zak en dump het in de gootsteen en voeg vervolgens dezelfde hoeveelheid water uit de tank toe aan de zak.

Herhaal dit elke 10 minuten totdat de watertemperatuur in de zak niet meer dan één graad anders is dan de watertemperatuur in de tank. Draag vervolgens handschoenen en plaats beide handen onder de octopus om ondersteuning te bieden tijdens de overdracht. De tweede persoon moet de opgezogen armen voorzichtig van de zijkant van de zak trekken.

Zodra de octopus uit de zak is, verplaats je hem snel in het water van zijn nieuwe habitat en breng je zo min mogelijk water uit de verzendzak over. Gebruik de handpomp om alle inkt te verwijderen die de octopus vrijgeeft wanneer deze in de tank zit. Weeg nu de zak met water om het geschatte gewicht van het dier te verkrijgen.

Controleer de eerste twee weken na aankomst de dagelijkse consumptie van de octopus, die ongeveer 4 tot 8% van zijn gewicht moet zijn. De octopus moet vier keer per dag worden gecontroleerd. Dit kan na twee weken worden teruggebracht tot twee keer per dag.

Weeg het dier om de twee weken en pas de voedselconsumptie indien nodig aan. Gebruik een in de handel verkrijgbare zoutwatertestkit voor pH-, ammoniak-, nitriet- en nitraatniveaus. Voeg de kitgerichte hoeveelheid tankwater toe aan de vier reageerbuizen die bij de kit zijn geleverd.

Zoals aangegeven in de testkit, voegt u de hoeveelheid calorimetrische reactant toe aan de overeenkomstige buis. Als het ammoniak-, nitriet- en nitraatgehalte hoger is dan respectievelijk 5, 25 en 10 delen per miljoen, spoelt u de biomassa uit het sokfilter of verandert u in een nieuw sokfilter. Reinig bovendien biomassa van de bovenkant van de skimmer met een borstel en voeg extra denitrificerende bacteriën toe aan de tank.

Als de problemen aanhouden, vervang dan 25% van het water door zoet zout water. Verwijder met behulp van een handpomp alle dode krab- en garnalenkarkassen uit de tank, evenals alle octopus-ontlasting. Verwijder alle resterende levende krabben uit de tank en verplaats ze terug naar de opslagtank.

Herschik vervolgens grote objecten in de tank. Introduceer vervolgens de helft van het aantal krabben dat de octopus dagelijks zou eten in de tank. Voer ontdooide garnalen of kleine mannelijke fiddler-krabben aan jonge octopussen.

Afhankelijk van het experiment kunnen krabben en garnalen overal in de tank worden geïntroduceerd, of rechtstreeks bij de octopus. Bied dagelijks vijf spookgarnalen aan. Om de octopus een verscheidenheid aan voedsel te bieden, geef je één keer per week een levende mossel of mossel en houd je altijd drie muggenvissen in de tank.

Voor wekelijkse sanitaire voorzieningen schakelt u de skimmer-, pomp- en algenbakverlichting uit voordat u het pompsysteem reinigt en schakelt u vervolgens de automatische klep van het systeem uit voordat u water verwijdert. Verwijder ten slotte de skimmer en al het water alleen uit het cartersysteem. Schrob de algenbak lichtjes om het grootste deel van de biomassa van de wanden te verwijderen en maak de rest van het cartergebied schoon met een borstel, verwijder vervolgens het sokfilter, maak het schoon met azijn en laat het drogen.

Draai elke week met een ander sokfilter en vervang het elke drie maanden door nieuwe. Nadat u de biomassa van de bovenkant van de skimmer hebt gereinigd, plaatst u de skimmer terug in het systeem en begint u met het bijvullen met zout water. Wanneer het pompgebied begint te vullen, schakelt u alle systemen weer in.

Stop met het toevoegen van water wanneer de automatische bovenkant van de vlotterklep in de uitstand staat. Het losdraaien van reageerbuizen is een waardevolle test voor het begrijpen van de sensomotorische functie en het leren van de geheugencapaciteiten van octopussen. Deze test werd dagelijks uitgevoerd op drie octopussen en het kostte de octopussen gemiddeld vier dagen om te leren hoe ze de reageerbuis moesten openen.

Hier worden MRI-beelden met ultrahoge ruimtelijke resolutie getoond van de hersenen en armen van de octopus die samen een zenuwstelsel vormen met meer dan 500 miljoen neuronen. Dit is een coronale weergave van het hoofd, met de hersenen en de optische kwabben. In de coronale weergave van de armen is het axiale koord zichtbaar in elk van de zeven armen en een sagittale weergave van de uitlopers vertoont een complexe perifere zenuwstructuur.

Cryo-fluorescentie tomografie beeldvorming, die een driedimensionaal morfologisch beeld van het hele dier genereert, maakte visualisatie van de hersenen en de zuignappen langs de arm op de golflengte van 470 nanometer mogelijk. Het spijsverteringsstelsel wordt gevisualiseerd in de golflengten van 555 en 640 nanometer. Nadat deze techniek was ontwikkeld, was het mogelijk om machine learning-tools te gebruiken voor het volgen en classificeren van de octopusbewegingen.