Artykuł metodologiczny

Techniki obsługi i znakowania do wszczepiania młodocianych American Shad za pomocą nowego mikroprzekaźnika akustycznego

4.9K wyświetleń

DOI:

10.3791/65694

14 czerwca 2024

W tym artykule

Podsumowanie

Ten artykuł zawiera szczegółową procedurę optymalnych praktyk obsługi i wszczepienia mikroprzekaźnika akustycznego do młodocianych amerykańskich shadów. Wyniki naszego badania laboratoryjnego sugerują, że te techniki znakowania mogą być stosowane w badaniach terenowych młodocianych amerykańskich shad z wysokim prawdopodobieństwem przeżycia.

Streszczenie

Wykorzystanie technik telemetrycznych do lepszego zrozumienia zachowania i przetrwania młodych amerykańskich shad (Alosa sapidissima), podczas ich migracji przez systemy hydroenergetyczne, było wyzwaniem, ponieważ shad jest powszechnie znany z tego, że jest szczególnie wrażliwy na obchodzenie się z nimi. Celem tego badania było opracowanie protokołu znakowania przy użyciu nowego, akustycznego mikroprzekaźnika, który minimalizuje szkodliwe skutki procesu znakowania i maksymalizuje przeżywalność młodych amerykańskich shadów po znakowaniu. Ograniczenie obchodzenia się z wodą i stosowanie słonawej słonej wody (7,5 części na tysiąc) przed i po znakowaniu poprawiło przeżywalność osób oznakowanych przy użyciu prostej metody implantacji klatki piersiowej. Protokół ten zapewnia szczegółową, krok po kroku procedurę znakowania młodocianych krów za pomocą nadajników akustycznych. Ryby oznakowane przy użyciu tej procedury i trzymane w laboratorium przez 60 dni miały 81,5% wskaźnik przeżycia, w porównaniu do 70% w przypadku ich nieoznakowanych odpowiedników. Skuteczne praktyki znakowania i obchodzenia się z nimi opracowane w tym badaniu mogą zostać zastosowane do terenowych badań telemetrycznych młodocianych ryb i innych wrażliwych gatunków.

Wprowadzenie

Amerykański shad (Alosa sapidissima) to anadromiczny gatunek ryby, który pochodzi ze wschodniego wybrzeża Stanów Zjednoczonych. Zmniejszona dostępność siedlisk i wzmożony rozwój zapór wodnych spowodowały spadek populacji shad w ich rodzimym zasięgu1,2. Młodociane shad i inne alozyny, podczas migracji do oceanu, mogą być szczególnie podatne na urazy i śmiertelność podczas przechodzenia przez struktury hydroelektryczne3,4,5. Zrozumienie wskaźników przechodzenia i przeżywalności młodocianych ryb w zaporach wodnych ma kluczowe znaczenie dla informowania o ponownym licencjonowaniu tych obiektów, a także dla działań na rzecz odbudowy gatunku. Brakuje jednak skutecznych technik znakowania w celu oceny szybkości przejścia i przeżywalności amerykańskich ryb podczas migracji do oceanu. Shad oznaczony nadajnikami do badań telemetrycznych powinien być reprezentatywny dla nieoznakowanej populacji wnioskowania i nie powinien mieć negatywnego wpływu tagu ani procesu tagowania6,7.

Aby pomóc poprawić zdolność śledzenia młodocianych ryb, Pacific Northwest National Laboratory (PNNL) opracowało nowy akustyczny mikroprzekaźnik do badania amerykańskich gatunków ryb o podobnych typach ciała o strukturze kompresji. Jednym z powszechnych wyzwań związanych z badaniem amerykańskich shad i innych alosyn jest ich wrażliwość na obchodzenie się, transport i znakowanie w porównaniu z innymi gatunkami. Na przykład Raquel i in.8 stwierdzili, że śmiertelność podczas transportu i transportu ciężarowego była konsekwentnie wyższa w przypadku młodocianych ryb amerykańskich niż w przypadku pozostałych pięciu gatunków młodych ryb w ich badaniu. Spośród kilku opublikowanych badań, w których oceniano wysiłki mające na celu znakowanie młodocianych amerykańskich shadów, odnotowano szeroki zakres przeżywalności, od zaledwie 2% po 7 dniach9 do 100% po 48 godzinach po otagowaniu10 i bardzo niewiele informacji na temat długoterminowego przeżycia i retencji nadajnika dla oznakowanych młodocianych shad jest dostępnych.

Wyzwania związane z udanym obchodzeniem się i oznaczaniem wrażliwych gatunków, takich jak shad amerykański, rzuciły światło na luki w wiedzy na temat ich migracji, zachowania i wykorzystania siedlisk. Możliwość śledzenia ruchu przez zapory wodne znacznie pogłębiłaby zrozumienie wskaźników przepływu i przeżywalności amerykańskich ryb. Pomogłoby to w podejmowaniu świadomych decyzji dotyczących zarządzania istniejącymi elektrowniami wodnymi oraz nowatorskich projektów systemów, które minimalizują wpływ na gatunki ryb i etapy życia, które nie były wcześniej badane. Wraz z rozwojem nowej technologii nadajników, zrozumienie wpływu nadajnika i procesu znakowania jest niezbędne do zminimalizowania stronniczości i dokładnej oceny przejścia i przeżycia. Celem tego badania była ocena 60-dniowego przeżycia młodocianych amerykańskich shad oznakowanych za pomocą nowego akustycznego mikroprzekaźnika oraz zapewnienie protokołu postępowania i znakowania, który zmniejszyłby negatywny wpływ znakowania na shad, czyniąc je w ten sposób bardziej porównywalnymi z ich nieoznakowanymi odpowiednikami.

Protokół

PNNL jest akredytowany przez Association for Assessment and Accreditation of Laboratory Animal Care. Z amerykańskimi shad obchodzono się zgodnie z federalnymi wytycznymi dotyczącymi opieki i wykorzystywania zwierząt laboratoryjnych11, a protokoły naszego badania zostały przeprowadzone zgodnie i zatwierdzone przez Instytucjonalny Komitet ds. Opieki i Użytkowania Zwierząt PNNL.

1. Przygotowanie zbiornika odzysku po znakowaniu

  1. Gdy słonawa słona woda (7,5 ppt) nie jest łatwo dostępna, użyj statycznego systemu do przechowywania shad z odpowiednim napowietrzeniem i cyrkulacją przez 1-2 dni przed uwolnieniem (Rysunek 1).
  2. W statycznym, okrągłym zbiorniku zainstaluj system podnośnika powietrznego, aby zapewnić napowietrzanie. Podłącz rurę PVC z boku zbiornika tak, aby trójnik znajdował się na górze, drugi trójnik znajdował się w pobliżu środka, a ekranowana złączka była wkręcona na spód rury.
  3. Następnie podłącz kamień napowietrzający do przewodu sprężonego powietrza i umieść kamień napowietrzający na dnie rury w pobliżu ekranu.
    UWAGA: Ekran zapobiega przedostawaniu się ryb do systemu transportu powietrznego.
  4. Napełnij zbiornik świeżą wodą, aż port wyjściowy (środkowy trójnik z PVC) podnośnika powietrznego będzie zanurzony mniej więcej do połowy. Następnie zakręć wodę.
    1. Następnie włącz i zwiększ dopływ powietrza, aż napowietrzona woda wychodząca z portu stworzy kierunkowy przepływ, w którym ryba może się zorientować.
  5. Dodaj komercyjną sól morską, aby uzyskać 7,5 ppt słonawego roztworu słonej wody i mieszaj, aż się rozpuści.

2. Przygotowanie wiadra ze źródłem ryb morskich i roztworu znieczulającego ze słoną wodą

  1. Odmierz 7,5 g soli morskiej na każde 0,5 l wody i rozpuść w wiadrze.
    UWAGA: W kroku 3.5 dodaje się równą objętość słodkiej wody zawierającej shad, aby uzyskać końcowe stężenie 7.5 ppt.
  2. W innym wiadrze odmierz i rozpuść 7,5 g soli morskiej na każdy litr wody.
    1. Dodać 120 mg metanosulfonianu trikainy (MS-222) buforowanego 120 mg wodorowęglanu sodu na litr słonej wody.
    2. Dodaj dodatkowe powietrze do wiader znieczulających.

3. Zbiór shad z przeniesieniem wody do wody do słonawej słonej wody

  1. Częściowo napełnij kolejne wiadro świeżą wodą i umieść je bokiem w zbiorniku źródłowym do wstępnego znakowania.
  2. Użyj siatki lub ręki, aby delikatnie poprowadzić rybę, aby wpłynęła do wiadra.
  3. Gdy w wiadrze znajdzie się odpowiednia liczba ryb, obróć wiadro do góry i zabezpiecz je perforowaną pokrywką.
  4. Wylej nadmiar wody przez pokrywkę, utrzymując rybę zawartą w docelowej ilości słodkiej wody (tj. połowie objętości ostatniego wiadra ze źródłem słonej wody o stężeniu 7,5 ppt).
  5. Delikatnie wlej shad i słodką wodę do wiadra ze źródłem słonej wody przygotowanego w kroku 2.1.
    UWAGA: Końcowe zasolenie wyniesie 7,5 ppt.
  6. Dostarczyć dodatkowe powietrze do wstępnie oznakowanego wiadra ze źródłem ryb za pomocą pompy powietrza akwariowego i kamienia napowietrzającego, aby utrzymać rozpuszczony tlen na akceptowalnym poziomie (>idealne jest nasycenie 90%).

4. Implantacja nadajnika akustycznego w shad

  1. Zdezynfekuj nadajniki w 70% etanolu przez 20 minut i spłucz sterylną wodą przed użyciem.
  2. Za pomocą siatki zanurzeniowej o gładkich, bardzo drobnych oczkach (~0,4 mm) nawiąż siatkę z wiadra źródłowego do wiadra ze środkiem znieczulającym. Shad powinien stracić równowagę i odruchy rdzeniowe w ciągu ~2-3 min, w zależności od temperatury wody i innych parametrów jakości wody.
  3. Po pełnym znieczuleniu do etapu czwartego12, użyj dłoni w rękawiczce, aby delikatnie umieścić rybę na mokrej tablicy pomiarowej, aby uzyskać jej długość.
  4. Przenieś rybę do wypełnionej wodą łodzi wagowej na tarowanej wadze, aby uzyskać jej wagę.
  5. Zapisz długość i wagę, akustyczny kod znacznika i wszelkie uwagi dotyczące stanu ryby przed znakowaniem, takie jak utrata łuski lub krwotok.
  6. Umieść rybę w pojemniku transferowym wypełnionym znieczulającą słoną wodą i dostarcz ją wraz z nadajnikiem akustycznym do chirurga ryb.
  7. Umieść rybę lewą stroną do dołu, na mokrej, wodoodpornej podkładce piankowej przygotowanej z rowkiem w kształcie litery V (Rysunek 2A).
    UWAGA: Rowek w kształcie litery V zapobiega zbytniemu ślizganiu się ryby podczas zabiegu i umożliwia gromadzenie się wody wokół pyska ryby, dzięki czemu może ona aktywnie pobierać wodę przez skrzela.
  8. Dostarczyć świeżą wodę do pyska ryby za pomocą rurki przymocowanej do grawitacyjnie zasilanego zbiornika wodnego.
  9. Używając zdezynfekowanego lub zupełnie nowego ostrza chirurgicznego ze stali nierdzewnej #11, wykonaj nacięcie pionowo o długości 3 mm między miomerami w pobliżu dystalnego końca płetwy piersiowej.
  10. W razie potrzeby usuń łuskę na końcówce ostrza, jeśli zasłania skórę ryby.
    1. Ostrożnie włóż nadajnik do nacięcia i popchnij go do tyłu, aż cały tag spocznie w jamie ciała (Rysunek 2B).
    2. W razie potrzeby użyj końca skalpela (lub kleszczyków z cienką końcówką), aby ostrożnie całkowicie włożyć zawieszkę.
  11. Umieść oznakowaną rybę w małym pojemniku ze słoną wodą o stężeniu 7,5 ppt z napowietrzeniem, aby ryba mogła dojść do siebie po znieczuleniu.
  12. Gdy ryba odzyska równowagę, należy przeprowadzić transfer woda-woda z pojemnika do odzysku do zbiornika po znakowaniu zawierającego 7,5 ppt słonej wody.
  13. Pozwól oznakowanym rybom zregenerować się w słonej wodzie przez 1-2 dni przed wypuszczeniem.

Wyniki

Przeprowadzono dwie serie ocen znakowania w celu zbadania skuteczności znakowania młodzieńczych osobników alosy – wstępne próby w 2020 roku oraz długoterminowe badanie utrzymania w 2021 roku. Wstępne oceny laboratoryjne przeprowadzono w PNNL w listopadzie 2020 roku, aby określić preferowaną metodę implantacji nowatorskiego mikroprzekaźnika akustycznego u alosy amerykańskiej. Prototypowe konstrukcje przekaźników (n = 4, P1-P4) zestawiono z różnymi miejscami znakowania (żołądkowym, piersiowym, brzusznym i grzbietowym), co dało łącznie 4 unikalne warianty połączenia przekaźnika akustycznego z miejscem znakowania (n = 40 ryb na wariant, Tabela 1). Wszystkie ryby testowe zostały losowo przypisane do wariantu i zbiornika utrzymaniowego. Ryby testowe przetrzymywano w 2 zbiornikach utrzymaniowych z równą liczbą ryb z każdego wariantu (tj. 20 ryb na wariant) w każdym zbiorniku przez 14 dni. Przez pierwsze 2 dni oceny alosy przebywały w słonawej wodzie (7,5 ppt), aby mogły dojść do siebie po znakowaniu i manipulacjach. Następnie, na pozostały okres oceny, zbiorniki przełączono na przepływową wodę słodką.

W ocenie wstępnej oznakowane ryby oraz kontrole z odciętą płetwą miały długość widlicową w zakresie 50-80 mm. Przeżywalność młodych osobników alosy oraz retencja znaczników były najwyższe u ryb, u których implantację wykonano poprzez nacięcie w okolicy płetwy piersiowej, w porównaniu z innymi technikami znakowania (Rysunek 3). Dodatkowe oceny pilotażowe wykazały również, że techniki postępowania, takie jak przenoszenie z wody do wody oraz utrzymywanie ryb w słonawej wodzie przed i po zdarzeniach stresowych, takich jak znakowanie, miały kluczowe znaczenie dla zwiększenia wskaźników przeżywalności.

Wykorzystując skuteczne protokoły znakowania i obchodzenia się z rybami opracowane podczas wstępnej oceny, w 2021 roku w PNNL przeprowadzono badanie laboratoryjne w celu oceny długoterminowej przeżywalności (60 d) oraz retencji znaczników u młodocianych alosy amerykańskiej, którym wszczepiono nadajniki akustyczne metodą nacięcia w okolicy piersiowej. W ocenie długoterminowej zastosowano atrapy nadajników P5 (Ryc. 4), które stanowią ulepszony prototyp o kształcie i rozmiarze zbliżonym do modelu P1 użytego we wstępnej ocenie. Średnie wymiary i masa atrapy znacznika P5 wynosiły 7,6 mm długości × 2,3 mm średnicy, a masa w powietrzu 0,058 g (odchylenie standardowe 0,002 g), co skutkowało obciążeniem znacznikiem <1%. Prototyp nadajnika akustycznego z komponentami funkcjonalnymi (Ryc. 4) ma wymiary 7,6 mm długości x 2,0 mm średnicy i masę w powietrzu 0,050 g.

Młode osobniki alosy amerykańskiej wykorzystane w ocenie długoterminowej były utrzymywane w niewoli przez 4 miesiące do momentu rozpoczęcia testów. Choć eksperyment został zaprojektowany tak, aby w dwóch zbiornikach przez okres 60 dni utrzymywano równą liczbę ryb w grupie badanej i kontrolnej, liczba pozostałych osobników alosy w momencie znakowania była niska. W związku z tym do grupy badanej (znakowanej) losowo przydzielono więcej ryb niż do grupy kontrolnej, aby lepiej zrozumieć długoterminową skuteczność techniki znakowania alosy. W każdym z dwóch zbiorników znajdowało się 27 ryb z grupy badanej oraz 9 lub 10 ryb z grupy kontrolnej. Jednakże, ponieważ przeżywalność w zbiorniku A (13,8%) była znacznie gorsza niż w zbiorniku B (78,4%; dokładny test Fishera, p < 0,001), a w obrębie każdego zbiornika nie stwierdzono różnic w przeżywalności między grupą znakowaną a kontrolną, w niniejszym opracowaniu uwzględniono wyłącznie wyniki dla zbiornika B.

Alose amerykańskie (długość widlicowa 69-105 mm; masa 3,9-11,7 g) zostały albo oznakowane nadajnikiem P5 za pomocą nacięcia piersiowego (n = 27), albo przypisane do grupy kontrolnej (n = 10). Ryby kontrolne poddano tym samym procedurom, w tym umieszczeniu na podkładce chirurgicznej przez ok. 20 s, jednak nie wykonano u nich cięcia płetwy ani nacięcia, i nie wszczepiono nadajnika. Po oznakowaniu obie grupy traktowane przetrzymywano w słonawej wodzie (7,5 ppt) przez 1 dzień, a następnie przeniesiono do wody rzecznej w systemie przepływowym na pozostały czas badania. Przeżywalność po 60 dniach wyniosła 81,5% dla grupy oznakowanej i 70% dla nieoznakowanej grupy kontrolnej (Rycina 5). Przeżywalność oznakowanych ryb w tej ocenie została zdefiniowana jako zarówno przeżycie, jak i utrzymanie nadajnika, ponieważ w badaniu telemetrycznym nie można odróżnić wypadnięcia nadajnika od zdarzenia śmiertelnego. Nie stwierdzono istotnej różnicy w przeżywalności między dwiema grupami (dokładny test Fishera, P = 0,884); jednak moc wykrywania różnic wyniosła 38,4% ze względu na małą liczebność prób. Mimo że moc wykrywania różnic między grupami była niska, wyniki długoterminowej oceny pokazują, że ten protokół obsługi i oznakowania może być z umiarkowanym sukcesem stosowany do wszczepiania nadajników akustycznych u alosy amerykańskiej.

Schemat systemu akwakultury, konfiguracja zbiornika dla ryb, przepływ wody, recyrkulacyjna akwakultura, hodowla ryb.
Rysunek 1: Zbiornik rekonwalescencyjny po znakowaniu, wypełniony słonawą wodą morską. System airlift dostarcza tlen do statycznego zbiornika. Kliknij tutaj, aby zobaczyć powiększoną wersję tego rysunku.

Układ do sekcji ryby, pokazujący badanie fizjologiczne, proces laboratoryjny z pipetą i rękawiczkami.
Rycina 2: Implantacja nadajnika akustycznego u młodego osobnika alosy amerykańskiej. Młoda alosa amerykańska (A) z nacięciem w okolicy piersiowej oraz (B) z wprowadzonym w nacięcie atrapią nadajnika P5. Należy zauważyć, że pysk alosy jest częściowo zanurzony w wodzie wypływającej z niebieskiego przewodu. Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tej ryciny.

Wykres analizy przeżywalności; wpływ znakowania na przeżywalność w ciągu 14 dni; metody żołądkowa, piersiowa, miedniczna.
Rycina 3: Procent przeżywalności podczas wstępnej 14-dniowej oceny w jednej grupie kontrolnej nieznakowanej oraz czterech znakowanych grupach młodzieńczych osobników alosy amerykańskiej. Obróbki znakowania obejmowały cztery miejsca aplikacji nadajników (żołądkowe, piersiowe, miedniczne i grzbietowe), z których każde zostało sparowane z unikalnym prototypem nadajnika (P1-P4). Przeżywalność znakowanych ryb definiowano jako przeżycie oraz utrzymanie nadajnika. Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tej ryciny.

Nadajnik akustyczny, porównanie z atrapy tagu z linijką dla skali; analiza badań urządzenia do śledzenia.
Rycina 4: Nadajniki akustyczne i atrapy do znakowania młodocianych alosy amerykańskiej. (A) Funkcjonalny mikrotransmiter akustyczny oraz (B) prototyp nadajnika atrapy P5, który był wykorzystywany w 60-dniowym badaniu przeżywalności laboratoryjnej. Należy zwrócić uwagę, że cyfry 4-7 na linijce oznaczają centymetry. Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tej ryciny.

Wykres analizy przeżywalności porównujący grupę Pectoral P5 z oznakowanymi osobnikami względem nieoznakowanych kontroli w czasie.
Rycina 5: Procent przeżywalności alosy amerykańskiej w trakcie długoterminowego, 60-dniowego badania w warunkach utrzymania. Młode osobniki alosy były albo nieoznakowane (Untagged Controls; linia ciągła), albo oznakowane (Tagged [Pectoral P5]; linia przerywana) za pomocą atrapy nadajnika. Przeżywalność grupy oznakowanej definiowano jako przeżycie osobników oraz utrzymanie się znacznika. Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tej ryciny.

Typ znacznikaLokalizacja znacznikaNDługość widliczna (mm)Średnia masa znacznika (SD; g)Obciążenie znacznikiem (%)Przeżywalność (%)Średni czas znakowania/zaciskania (s)
ZakresŚrednia (SD) 
P1Żołądkowa4050 - 7660 (6.0)0.058 (0.003)1.5 - 5.24512
P2Piersiowa4050 - 7860 (7.3)0.039 (0.001)1.0 - 3.28023
P3Brzuszna4050 - 7058 (5.3)0.039 (0.001)1.0 - 4.15526
P4Grzbietowa4050 - 8061 (6.8)0.088 (0.004)06057
KontrolaND (Zacisk)4050 - 8059 (5.7)ND092.514

Tabela 1:Informacje dotyczące znakowania i przeżywalności alosy amerykańskiej z wszczepionymi nadajnikami prototypowymi (P1-P4) lub znakowanej poprzez wycięcie fragmentów górnej i dolnej płetwy ogonowej (Kontrola) w ramach wstępnej oceny. Lokalizacja nadajnika dla grupy kontrolnej jest nie dotyczy (NA), ponieważ ryby te otrzymały jedynie wycięcia płetw (Clip). Należy zauważyć, że typ nadajnika P4 posiadał konstrukcję o neutralnej wyporności. Odchylenie standardowe (SD) średniej podano w nawiasach.

Dyskusja

Potrzeba zbadania przemieszczania się młodocianych amerykańskich shadów wokół elektrowni wodnych skłoniła do opracowania protokołu postępowania i znakowania w celu poprawy przeżywalności oznakowanych shadów. W PNNL pierwsze próby wszczepienia młodemu shad nowatorskiego nadajnika akustycznego, bez użycia słonej wody, zakończyły się 100% śmiertelnością w ciągu 24 godzin. Kolejny, starannie opracowany protokół postępowania i znakowania wykazał, że shad amerykański może być wszczepiony za pomocą mikroprzekaźnika akustycznego i przetrzymywany przez długi czas w warunkach laboratoryjnych z wysokim wskaźnikiem przeżycia (81,5%). Zminimalizowanie obchodzenia się z wodą i użycie słonawej słonej wody przed i po znakowaniu miało zasadnicze znaczenie dla powodzenia znakowania młodych amerykańskich shadów.

We wstępnej ocenie shad o wielkości zaledwie 50 mm został oznaczony atrapą nadajnika przy użyciu czterech metod implantacji. Znakowanie żołądka, jedna z najczęstszych metod znakowania dorosłych 13,14,15, przyniosło obiecujące wyniki podczas testów pilotażowych, ale miało dużą częstość utraty znacznika podczas wstępnej oceny. Implantacja przez nacięcie miednicy została z powodzeniem wykorzystana do badania ruchów shad dorosłych Twaite16, a przyczepy grzbietowe zostały wykorzystane do krótkoterminowego monitorowania młodocianych shad amerykańskich10. Niedawno, implantacja znacznika przez nacięcie piersiowe została wykorzystana do zbadania długoterminowych ruchów dorosłych ryb zarówno w środowisku rzecznym, jak i morskim17. We wstępnej ocenie w PNNL lokalizacja nacięcia piersiowego wypadła lepiej niż trzy inne oceniane lokalizacje, a 7-dniowe przeżycie po znakowaniu wyniosło ponad 90%.

Ogólnie rzecz biorąc, wyniki tych ocen wykazały, że przeżycie oznakowanego shad było porównywalne z przeżyciem nieoznakowanego shad po upływie czasu pracy baterii nadajnika akustycznego, który ma wynosić ~30 dni z sygnałem akustycznym przesyłanym co 5 sekund.

Ten projekt nadajnika i protokół znakowania są bardzo obiecujące w badaniu małych, wrażliwych i zagrożonych gatunków ryb, takich jak shad amerykański, w zastosowaniach terenowych, umożliwiając naukowcom uzyskanie cennych informacji na temat ruchów ryb w pobliżu elektrowni wodnych. Na przykład ta technika znakowania zostanie wykorzystana w nadchodzącej aplikacji terenowej do badania zachowania oznakowanych akustycznie młodocianych ryb, gdy zbliżają się do przelewu i elektrowni wodnej. Wyniki uzyskane dzięki badaniom w rzece mogą przyczynić się do lepszego podejmowania decyzji dotyczących zarządzania w tych obiektach i mogą pomóc w ochronie gatunków przez cały okres ich młodego życia. Przyszłe badania powinny ocenić skuteczność tej procedury znakowania i śledzenia ryb przepływowych w warunkach polowych. Ponadto techniki te można łatwo zastosować do implantacji ryb lub innych wrażliwych gatunków za pomocą znaczników pasywnego zintegrowanego transpondera (PIT), które mogą zapewnić długoterminowe monitorowanie przez całą historię ich życia.

Oświadczenia

Autorzy nie mają nic do ujawnienia.

Podziękowania

To badanie zostało sfinansowane przez Biuro Technologii Wodnych Departamentu Energii Stanów Zjednoczonych (DOE). Badania laboratoryjne przeprowadzono w PNNL, który jest eksploatowany przez Battelle dla DOE w ramach umowy DE-AC05-76RL01830. Autorzy chcieliby podziękować Danie McCoskey i Timowi Welchowi z DOE, Ericowi Francavilla, Ryanowi Harnishowi, Huidong Li, Stephanie Liss, Brianowi Masonowi, Megan Nims, Brettowi Pflugrathowi i Ashlynn Tate z PNNL za pomoc w badaniu i manuskrypcie, a także Korpusowi Inżynieryjnemu Armii Stanów Zjednoczonych i Komisji Rybołówstwa Morskiego Stanów Pacyfiku za ich pomoc w zebraniu młodocianych ryb.

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule
NazwaFirmaNumer katalogowyKomentarze
Ostrze chirurgiczne ze stali nierdzewnej #11Exel29502zakupione w Med-Vet International; brak prawdziwych preferencji dla dostawcy ostrzy
#11 ostrza chirurgicznego ze stali nierdzewnejMiltexMIL4-311zakupionego od Med-Vet International; brak prawdziwych preferencji dla dostawcy ostrzy
Wiadro o pojemności 2 galonówLeaktite#2GL Nadajnik akustyczny z białego wiadra
do amerykańskiego shadPacific Northest National LaboratoryZgłoszony do opatentowaniaBattelleIPID: 32500
kamień napowietrzającyPompaPentair AS3
Miernik tlenu rozpuszczonegoTetra
zbiornik do przechowywania rybReiff ManufacturingNAokrągły zbiornik akwakultury
piankowy klęcznik ogrodowyTommyco12003
plastikowy pojemnik do przechowywaniaZiplocwycofany; Pojemnik 8 uncji z pokrywką
Cement PVCRura PVC Oatey30821
Rura CharlotteHarmonogram PVC 40Średnica 2 "
Podkład PVCOatey30757
TrójnikPVC Charlotte PipeNA2" PVC Harmonogram 40 S x S x S Trójnik
sól morskaInstantOceanSS15-10
silikonowa 3/16"Rurka Pentairtp30sdo dostarczania wody podczas znakowania
wodorowęglan soduFisher ChemicalS233-500
sterylna wodaWoda NANAjest sterylizowana za pomocą autoklawu
rurki metanosulfonianu trikainySyndel USA15650
do linii lotniczychHydromaxx1403038050
powietrza do akwarium Whisper Etanol YSI ProODO lub ProSolo Siatka o drobnych oczkach Decon Laboratories 2805HC Niebieska wstążka ABLEC8 rurka

Bibliografia

  1. Dadswell, M. J., Rulifson, R. A. Macrotidal estuaries: A region of collision between migratory marine animals and tidal power development. Biological Journal of the Linnean Society. 51, 93-113 (1994).
  2. Limburg, K. E., Waldman, J. R. Dramatic declines in North Atlantic diadromous fishes. BioScience. 59, 955-965 (2009).
  3. Castro-Santos, T., Mulligan, K. B., Kieffer, M., Haro, A. J. Effects of plunge pool configuration on downstream passage survival of juvenile blueback herring. Aquaculture and Fisheries. 6 (2), 135-143 (2021).
  4. Dubois, R. B., Gloss, S. P. Mortality of juvenile American shad and striped bass passed through Ossberger crossflow turbines at a small-scale hydroelectric site. North American Journal of Fisheries Management. 13 (1), 178-185 (1993).
  5. Pflugrath, B. D., et al. The susceptibility of Juvenile American shad to rapid decompression and fluid shear exposure associated with simulated hydroturbine passage. Water. 12 (2), 586(2020).
  6. Brown, R. S., et al. An evaluation of the maximum tag burden for implantation of acoustic transmitters in juvenile Chinook salmon. North American Journal of Fisheries Management. 30 (2), 499-505 (2010).
  7. Skalski, J. R., et al. Status after 5 years of survival compliance testing in the Federal Columbia River Power System (FCRPS). North American Journal of Fisheries Management. 36 (4), 720-730 (2016).
  8. Raquel, P. F. Effects of handling and trucking on chinook salmon, striped bass, American shad, steelhead trout, threadfin shad, and white catfish salvaged at the John E. Skinner delta fish protective facility (Vol. 19). Interagency Ecological Study Program for the Sacramento-San Joaquin Estuary. , (1989).
  9. Kleinschmidt, G., Sullivan, E. Aquacoustics. Relicensing Study 3.3.3. Evaluate downstream passage of juvenile American Shad. Interim Study Report: Northfield Mountain Pumped Storage Project (No. 2485) and Turners Falls Hydroelectric Project (No. 2485) and Turners Falls Hydroelectric Project (No. 1889). FirstLight. , (2016).
  10. Heisey, P. G., Mathur, D., Rineer, T. A reliable tag-recapture technique for estimating turbine passage survival: application to young-of-the-year American shad (Alosa sapidissima). Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences. 49, 1826-1834 (1992).
  11. National Research Council. Guide for the Care and Use of Laboratory Animals.: Eighth Edition. , The National Academies Press. Washington, DC. (2011).
  12. Summerfelt, R. C., Smith, L. C. Anesthesia, surgery, and related techniques. Methods for Fish Biology. Schreck, C. B., Moyle, P. B. , 213-263 (1990).
  13. Bailey, M. M., Isely, J. J., Bridges, W. C. Jr Movement and population size of American shad near a low-head lock and dam. Transactions of the American Fisheries Society. 133 (2), 300-308 (2004).
  14. Grote, A. B., Bailey, M. M., Zydlewski, J. D. Movements and demography of spawning American Shad in the Penobscot River, Maine, prior to dam removal. Transactions of the American Fisheries Society. 143 (2), 552-563 (2014).
  15. Harris, J. E., Hightower, J. E. Movement patterns of American shad transported upstream of dams on the Roanoke River, North Carolina and Virginia. North American Journal of Fisheries Management. 31 (2), 240-256 (2011).
  16. Bolland, J. D., et al. Refinement of acoustic-tagging protocol for twaite shad Alosa fallax (Lacépède), a species sensitive to handling and sedation. Fisheries Research. 212, 183-187 (2019).
  17. Gahagan, B. I., Bailey, M. M. Surgical implantation of acoustic tags in American Shad to resolve riverine and marine restoration challenges. Marine and Coastal Fisheries. 12 (5), 272-289 (2020).

Przedruki i uprawnienia

Tagi

Protok znakowaniatechniki telemetrycznenaci cie piersiowes ona woda brakicznaobchodzenie si z rybamiretencja znacznik wprze ywalno po znakowaniumigracja w zwi zku z hydroenergetyk