Technika badania zbiorowisk stawonogów i mikroorganizmów w tkankach drzew
16 listopada 2014
Udostępniamy technikę zachowania nienaruszonego łyka drzewnego i przygotowania go do obserwacji. Tworzymy aparat zwany kanapką łyka, który pozwala na wprowadzenie i obserwację stawonogów, drobnoustrojów i innych organizmów zasiedlających tkanki łyka.
Ogólnym celem tej procedury jest stworzenie aparatu zwanego kanapką AOL, który pozwala na wprowadzenie i obserwację stawonogów, drobnoustrojów i innych organizmów zasiedlających tkankę opadającą. Dostarczony protokół, czasami z niewielkimi zmianami, był skutecznym narzędziem dla badaczy i edukatorów do badania korników, roztoczy, nicieni i grzybów. Po pierwsze, znajduje się odpowiednie drzewo.
Następnie kora jest usuwana, aby odsłonić warstwę Fflom. Po usunięciu flom jest on przenoszony z powrotem do laboratorium lub umieszczany między dwoma kawałkami pleksi. Po jego zamknięciu i szczelnym zaciśnięciu, jesteś gotowy do wprowadzenia organizmu.
Badane sosny mają charakterystyczną warstwę przepływową, która może mieć grubość kilku milimetrów. Badane organizmy będą dyktować, które gatunki przepływu F są wymagane. Jesteśmy w lesie sosnowym Ponderosa w północnej Arizonie.
Szukamy idealnego drzewa, które jest skromnych rozmiarów, ma dużą koronę i kilka dolnych gałęzi. Tutaj zlokalizowaliśmy odpowiednie drzewo. Te cechy prawdopodobnie zapewnią przepływ, który jest gęsty i łatwiejszy do usunięcia, ponieważ każda gałąź musi zostać przycięta podczas usuwania przepływu.
Oto przykład sprzętu, którego używamy do ścinania drzewa. Pamiętaj, że wypełnianie drzewa jest niebezpieczne i powinno być wykonywane wyłącznie przez doświadczoną osobę z odpowiednim sprzętem ochronnym. Gdy drzewo znajdzie się bezpiecznie na ziemi, zacznij usuwać gałęzie.
Następnie pokrój piłkę na łatwe do opanowania kawałki, zwykle około sześciu do ośmiu stóp, w zależności od średnicy drzewa. Teraz nadszedł czas, aby usunąć korę. Oto przykład narzędzi, których używamy, aby to osiągnąć.
John Ice są niezastąpione podczas tego procesu, ostrożnie zeskrob korę, aż pojawią się ślady białej lub jasnej opalenizny lub widoczne oznaczające warstwę przepływu. Ważne jest, aby nie żłobić tej warstwy, ponieważ znacznie zmniejsza to jej późniejszą użyteczność. Gdy część drzewa zostanie odpowiednio okorowana, użyj noża, aby wyciąć kawałek fullam.
Ostrożnie pociągnij tę warstwę, jednocześnie tnąc od spodu, jeśli to konieczne. Należy pamiętać, że niektóre drzewa są łatwiejsze do usunięcia powalonych niż inne. Cierpliwość to podstawa.
Podczas pracy z trudnym drzewem lato jest na ogół łatwiejszą porą roku do usunięcia powalonych. Gdy zbierzemy od pięciu do siedmiu sztuk w plastikowej torbie, przenosimy ją do worka do zgrzewarki próżniowej, którą przynosimy na pole. Najlepiej przechowywać te torby nieco powyżej zera.
Ukończyliśmy już komponent terenowy tego Protokołu i wracamy do laboratorium, aby skonstruować kanapkę. Oto, czego używamy do konstruowania kanapki. Wzdłuż dna znajdują się różne płyty i pary z pleksi.
Paraform służy do uszczelniania krawędzi, a zaciski służą do zapewnienia, że między pleksi a przepływem nie ma przestrzeni. Po wycięciu i wywierceniu kawałków pleksi są one sterylizowane 90% lub więcej. Etanol rozpoczyna konstruowanie kanapki, usuwając świeży kawałek przepływu i wielkości.
Pasuje odpowiednio do kawałka pleksi. Szkło można również zastąpić pleksi. Można również przygotować kanapki o różnych rozmiarach, aby dopasować je do różnych organizmów i długości próbnych.
Na przykład para korników może używać opadłego kawałka o powierzchni czterech demeter kwadratowych w ciągu miesiąca, ale będzie potrzebować tylko jednego kawałka Demeter do kwadratu, jeśli badanie odbędzie się w ciągu kilku dni. Pamiętaj, że możesz również zmienić liczbę punktów wejścia w pleksi, aby wprowadzić wiele organizmów jednocześnie. Jest to przydatne do obserwacji konkurencji lub drapieżnictwa ze strony różnych gatunków.
Teraz dwucalowy paraform służy do uszczelniania krawędzi. Do uszczelniania można użyć innych materiałów, takich jak klejenie bez G, żywica epoksydowa lub wazelina. Następnie umieść wystarczającą liczbę zacisków wokół krawędzi, aby mocno przytrzymać pleksi do warstwy przepływu.
Jesteśmy teraz gotowi do przedstawienia badania Organizm. W naszym laboratorium często korzystamy z protokołu Provided do obserwacji korników i organizmów z nimi związanych. Jest to świetna okazja do obserwowania między innymi takich rzeczy, jak dzienna długość tunelowania i produkcja jaj.
Możemy również wyodrębnić emisje chemiczne, iskrząc chrząszcze, wyprodukować je i przeanalizować później, lub możemy rozpocząć leczenie i obserwować reakcję. Tutaj kornik próbuje odejść od leczenia akustycznego. Zaobserwowaliśmy również roztocza, nicienie i drapieżniki owadów korzystających z tego protokołu.
Po obejrzeniu tego filmu powinieneś być w stanie skonstruować latającą kanapkę i zmodyfikować ją tak, aby pasowała do Twoich konkretnych potrzeb związanych z nauką. Oprócz tego, że jest skutecznym narzędziem badawczym, procedura ta doskonale nadaje się do celów edukacyjnych i odkrywczych dla uczniów od szkoły podstawowej do poziomu college'u.
Przegląd
Niniejszy artykuł przedstawia metodę konserwacji floemu drzew i przygotowania go do obserwacji. Technika ta polega na stworzeniu tzw. „kanapki z floemu”, co ułatwia badanie różnych organizmów zamieszkujących tkanki floemu.
Kluczowe elementy badania
Dziedzina nauki
- Neuronauka
- Ekologia
- Entomologia
Wprowadzenie
- Łoń jest kluczową tkanką w drzewach, która utrzymuje różne organizmy.
- Zrozumienie interakcji w obrębie łońia może dostarczyć wiedzy na temat dynamiki ekologicznej.
- Niniejsza metoda umożliwia kontrolowaną obserwację tych interakcji.
- Badania mogą obejmować analizę korników, roztoczy, nicieni oraz grzybów.
Cel badania
- Opracowanie niezawodnej metody obserwacji organizmów w łyku drzew.
- Ułatwienie możliwości badawczych i edukacyjnych w zakresie gatunków zasiedlających łyko.
- Pogłębienie zrozumienia zależności ekologicznych w ekosystemach leśnych.
Zastosowane metody
- Identyfikacja i wybór odpowiednich drzew do ekstrakcji floemu.
- Staranne usunięcie kory w celu uzyskania dostępu do warstwy floemu.
- Konstrukcja kanapki z floemu przy użyciu pleksiglasu i parafilmu.
- Wprowadzenie badanych organizmów do przygotowanej kanapki z floemu w celu obserwacji.
Główne wyniki
- „Kanapka z floemem” pozwala na efektywne badanie różnych organizmów.
- Badacze mogą obserwować takie zachowania, jak drążenie tuneli i rozmnażanie.
- Metoda ta jest dostosowana do różnych gatunków i potrzeb badawczych.
- Służy ona jako wartościowe narzędzie zarówno do celów badawczych, jak i edukacyjnych.
Wnioski
- Metoda „kanapki z łykiem” (phloem sandwich) jest wszechstronnym i skutecznym narzędziem badawczym.
- Technika ta pozwala na lepsze zrozumienie interakcji ekologicznych.
- Jest ona odpowiednia do zastosowania w szerokim zakresie celów edukacyjnych.
Często zadawane pytania
Znaczenie dla przemysłu
Badanie społeczności stawonogów i mikroorganizmów w tkankach drzew pozwala poznać oddziaływania ekologiczne, które mogą być pomocne w opracowywaniu biopestycydów oraz zarządzaniu zdrowiem lasów. Technika „kanapki z łykiem” (phloem sandwich) umożliwia kontrolowaną obserwację zachowań organizmów, co wspiera walidację celów w badaniach nad zwalczaniem szkodników. Podejście to pomaga w ograniczaniu ryzyka na wczesnych etapach odkryć poprzez wyjaśnianie dynamiki interakcji gospodarz-patogen oraz gospodarz-owad, istotnych dla translacyjnej identyfikacji biomarkerów.
Strategiczne zastosowania w badaniach i rozwoju biofarmaceutycznym
Wczesne odkrywanie i walidacja celu
- Wartość naukowa: Umożliwia weryfikację hipotez terapeutycznych poprzez obserwację zachowań żerowania stawonogów oraz cech historii życia w kontrolowanym środowisku floemu.
- Wartość operacyjna: Wspiera ograniczanie ryzyka biologicznego poprzez bezpośrednią obserwację interakcji organizmów, co zmniejsza niejednoznaczność mechanistyczną w walidacji celu.
- Wartość prognostyczna: Zwiększa pewność prognostyczną poprzez ilościowe określenie długości tuneli, produkcji jaj oraz reakcji organizmów na zastosowane zabiegi.
Przesiewy i opracowanie testów
- Gotowość do analizy: Przygotowuje zwalidowane systemy biologiczne do dalszych etapów pracy poprzez zachowanie integralności łyka i umożliwienie powtarzalnego wprowadzania organizmów.
- Wyniki ilościowe: Pozwala na pomiar zmiennych zależnych, takich jak dzienna długość tunelu i wydajność reprodukcyjna, co wspiera standaryzację analizy.
- Skalowalność: Zmienny rozmiar kanapki oraz regulowane punkty wejścia pozwalają na dostosowanie do różnych organizmów i długości prób, zwiększając możliwość ponownego wykorzystania platformy.
Badania translacyjne i przedkliniczne
- Znaczenie dla chorób: Łączy etapy odkryć z walidacją przedkliniczną poprzez modelowanie interakcji między organizmem a tkanką drzewa, istotnych dla badań nad chorobami przenoszonymi przez wektory.
- Ciągłość translacyjna: Wspiera decyzje dotyczące postępu prac w oparciu o analizę ryzyka, umożliwiając obserwację reakcji organizmów na zabiegi akustyczne lub chemiczne.
- Redukcja ryzyka mechanistycznego: Koncentruje się na predykcyjnej wartości redukcji ryzyka poprzez wyjaśnianie cech behawioralnych i rozwojowych w kontrolowanych warunkach.
Integracja potoku i przepływu pracy
Metoda ta znajduje się w kontinuum procesu odkrywania w zakresie od testowania hipotez do identyfikacji związków wiodących, wspierając wczesne etapy ograniczania ryzyka biologicznego oraz przepływy pracy w zakresie opracowywania testów.
- Biologia odkrywcza: Wspiera testowanie hipotez poprzez umożliwienie obserwacji zachowań i interakcji organizmów w tkankach floemu.
- Skrining: Opisuje gotowość do przeprowadzania analiz dzięki powtarzalnej konserwacji floemu i standaryzowanemu wprowadzaniu organizmów przez nawiercone punkty wejścia.
- Analityka: Wskazuje na pomiary ilościowe, takie jak długość tuneli i produkcja jaj, które pomagają zespołom porównywać warunki i odpowiedzi na zastosowane zabiegi.
- Badania translacyjne: Łączy metodę z ciągłością przedkliniczną poprzez modelowanie odpowiedzi organizmów na interwencje, co jest istotne w badaniach nad kontrolą wektorów.
- Ponowne wykorzystanie w przedsiębiorstwie: Przedstawia metodę jako możliwość wielokrotnego zastosowania dzięki zmiennemu rozmiarowi przekroju, możliwości ponownego otwarcia oraz zdolności do wprowadzania wielu organizmów.
Wpływ operacyjny i przedsiębiorstwa
- Wartość naukowa: Pewność prognostyczna, walidacja celu, redukcja niejednoznaczności mechanistycznej w interakcjach między organizmem a tkanką drzewa.
- Wartość operacyjna: Standaryzacja, powtarzalność i skalowalność dzięki regulowanej konstrukcji typu „sandwich” oraz zachowaniu integralności floemu.
- Wartość strategiczna: Lepsze decyzje typu go/no-go, efektywność kapitałowa i zredukowane ryzyko biologiczne na późnych etapach programów zwalczania szkodników i zarządzania wektorami.
- Wpływ na portfolio: Priorytetyzacja skorygowana o ryzyko oraz decyzje dotyczące dalszego rozwoju w oparciu o ilościowe dane dotyczące zachowań organizmów i odpowiedzi na zastosowane zabiegi.
Uwagi dotyczące wdrożenia
- Wymagana wiedza naukowa z zakresu entomologii, mikrobiologii i ekologii lasu w celu właściwego doboru i obserwacji organizmów.
- Potrzebna instrumentacja i infrastruktura analityczna obejmują płyty z pleksiglasu, parafilm lub uszczelnienia epoksydowe, zaciski oraz uszczelnianie próżniowe w celu konserwacji łysiun.
- Wymagania dotyczące standaryzacji międzyzespołowej obejmują spójne techniki ekstrakcji łysiun oraz utrzymywanie szczelnego środowiska we wszystkich laboratoriach.
- Kwestie adaptacji w różnych systemach modelowych obejmują dostosowanie rozmiaru „kanapki” oraz gęstości punktów wejścia w zależności od rozmiaru organizmu i czasu trwania badania.
- Ograniczenia praktyczne obejmują konieczność zaangażowania doświadczonego personelu do bezpiecznego pobierania tkanek drzew oraz potencjalną zmienność jakości łysiun w zależności od gatunków drzew i pór roku.
