Fizjologiczna charakterystyka holobionta koralowca przy użyciu nowego narzędzia do mikrorespirometrii

Aktywność metaboliczna, którą można zdefiniować jako sumę całej aktywności organizmu, która obejmuje energię, ma kluczowe znaczenie dla zrozumienia funkcji i ewolucji życia na Ziemi. Na rafach koralowych pomiary metabolizmu są bardzo ważne dla opisania wzorców, takich jak symbioza lub proces między gospodarzem a na przykład symbiontem Symbiodiniaceae w tkance gospodarza koralowca. Może nam powiedzieć nie tylko o tym, jak organizm funkcjonuje normalnie, ale także o tym, jak funkcjonuje ten organizm, gdy w grę wchodzą czynniki stresogenne związane ze stresorem klimatycznym.

Aby rozpocząć konfigurację sprzętu i koralowca, połącz dwie płyty kąpieli wodnej za pomocą niebieskiej rurki polietylenowej i łączników. Upewnij się, że płyta silnika jest widoczna przez przezroczyste płytki kąpieli wodnej, gdy komory respirometryczne nie są na swoim miejscu. Następnie podłącz podstawę łaźni wodnej do płyty silnika podstawy za pomocą kół zębatych magnetycznych przed podłączeniem tego zespołu do źródła zasilania i włączeniem zasilania.

Aby zmontować komorę respirometryczną, dodaj koralik magnetyczny do szklanej komory i umieść nieprzezroczysty plastikowy przepływ przez podstawę stojaka w szklanej komorze. Mocno umieść komory w łaźniach wodnych, upewniając się, że szklane komory stykają się z wodą o kontrolowanej temperaturze na czas eksperymentu. Za pomocą pokręteł zaworów moduluj przepływ wody zgodnie z wymaganiami, stosując ciągły i delikatny przepływ ustawiony na 75 litrów na godzinę, z powolnym mieszaniem przy 30 obrotach na minutę.

Przystąp do łączenia światłowodowych tlenowych z punktami czujnika tlenu, które wykrywają i przesyłają sygnały z komory przez. Upewnij się, że światłowód został podłączony do pasujących portów w module tlenowym. Włóż do otworów wywierconych z boku komór pokrywy, zapewniając kontakt z miejscami.

W razie potrzeby przymocuj białą, cienką, samouszczelniającą się taśmę hydrauliczną, aby dobrze przylegał i pozostał mocno w komorze wodnej. Upewnij się, że pojedynczy koral jest widoczny z brązowymi mackami skierowanymi do góry wewnątrz komory. Na koniec zmierz oddech za pomocą oprogramowania do pomiaru tlenu.

Po zaimportowaniu danych respirometrycznych przy użyciu pakietu R respR, funkcja inspect została użyta do sprawdzenia typowych anomalii, takich jak wartości nienumeryczne lub brakujące wartości, oraz wykreślenia szeregów czasowych tlenu i obliczenia szybkości kroczącej. Szybkość zwijania ustabilizowała się po osiągnięciu punktu czasowego 3000. Spadek tlenu stał się wykrywalny dopiero po 200 rzędzie w pełnym wymiarze czasu.

Do wyodrębnienia współczynników użyto funkcji automatycznego współczynnika podkreślenia, która identyfikuje liniowe regiony danych. Obszar liniowy od około 3 000 do 5 000 został zidentyfikowany jako najbardziej liniowy region. Funkcja adjust_rate została wykorzystana do określenia współczynników tła z eksperymentów kontrolnych.

Na koniec stawki zostały przeliczone na żądane jednostki wyjściowe przy użyciu różnych parametrów. Szybkość właściwa powierzchni, która jest szybkością bezwzględną podzieloną przez powierzchnię próbki, została uzyskana jako wyjście. Wyniki oddychania w ciemności na badanej próbce o małym rozmiarze wskazały na skuteczność tej metody w wychwytywaniu niskiego progu sygnału.

Ponadto uzyskano reprezentatywne wartości oddychania dla ślepych prób, a także porównanie kontroli i wysokiej temperatury dla bardzo małych próbek. Pomimo tego znaczenia brakuje metod, a co za tym idzie, brakuje danych na temat kluczowych wskaźników metabolizmu, które mają związek z rafami koralowymi, zwłaszcza jeśli chodzi o potomstwo koralowców, które często ma bardzo małe rozmiary, co utrudnia pomiar. Dlatego opracowaliśmy ten tani, bardzo elastyczny system respirometrii fizjologicznej, który jest przeznaczony do pomiaru częstości oddechów, tj. tempa metabolizmu, u bardzo małych organizmów, a w tym przypadku u młodocianych koralowców.