Hodowla laboratoryjna i terenowa larw skałoczepa pantofelkowego, Crepidula fornicata
January 5th, 2024
Artykuł przedstawia metody hodowli larw ślimaka Crepidula fornicata w systemie laboratoryjnym o małej objętości oraz w systemie mezokosmosu z otaczającą wodą morską, który może być stosowany w terenie.
Interesuje mnie, w jaki sposób na rozwój larw morskich wpływa wiele czynników środowiskowych i stresorów oraz w jaki sposób układ nerwowy larw integruje informacje ze środowiska, aby regulować osiedlanie się larw, metamorfozę do młodocianych osobników bentosowych i rekrutację do dorosłych populacji. Larwy to niektóre gatunki morskie, takie jak skałoczep Crepidula fornicata, są dość odporne na zakwaszenie oceanów, ale istnieją ważne interakcje między zakwaszeniem a innymi czynnikami, takimi jak odżywianie i zasolenie. Nie wiemy zbyt wiele o tym, jak larwy rosną, rozwijają się i zachowują w naturze.
Terenowe obserwacje mezokosmiczne mogą wypełnić niektóre z tych luk i zasugerować hipotezy do przetestowania za pomocą manipulacji laboratoryjnych. Możemy zacząć pytać na poziomie neurobehawioralnym, rozwojowym i transkrypcyjnym, jak larwy radzą sobie ze stresorami, które zmieniają się w krótkich skalach czasowych w produktywnych środowiskach przybrzeżnych, które są szczególnie podatne na wpływ człowieka. Aby rozpocząć, przerwij napowietrzanie słoika zawierającego dorosłą Crepidula fornicata.
Odstaw słoik na 15 do 20 minut, aby umożliwić osadzanie się zanieczyszczeń. Następnie przymocuj krótką rurkę szklaną o szerokości pięciu milimetrów do miękkiej plastikowej rurki akwariowej. Gdy larwy podpłyną, umieść sito nad szklaną zlewką o pojemności 600 mililitrów.
Następnie przelej larwy przez rurkę do sita. Podnieś na chwilę sitko, odwróć je i spryskaj przefiltrowaną wodą morską na dno sita, aby spłukać larwy do szklanej miski z przefiltrowaną wodą morską. Aby rozpocząć, wywierć dwa pięciomilimetrowe otwory w pokrywce słoika.
Zamontuj króciec rurki w każdym otworze za pomocą nylonowej nakrętki 10-32. Nałóż odrobinę uszczelniacza akwariowego z kauczuku silikonowego na otwór gwintowanej wewnętrznej części zadzioru rurki. Przepchnij rurkę polietylenową o długości 20 centymetrów i szerokości dwóch milimetrów przez otwór.
Poczekaj, aż szczeliwo na końcu rurki utwardzi się. Następnie przytnij wystający koniec tak, aby zlicował się z końcem króćca rurki. Na początek umieść szklaną miskę zawierającą larwy Crepidula fornicata na stoliku mikroskopu preparacyjnego.
Za pomocą pipety Pasteura ręcznie przenieś i policz żądaną liczbę larw do słoika hodowlanego zawierającego przefiltrowaną wodę morską. Nakarm larwy odpowiednią ilością mikroalg. Dodaj przefiltrowaną wodę morską, aby objętość kultury znalazła się w odległości jednego centymetra od ramienia słoika.
Przykręć pokrywkę słoika z kulturą i podłącz dopływ powietrza wentylacyjnego do kluski na rurki prowadzącej do dna słoika. Użyj pompy powietrza do akwarium ze zwykłymi zaworami zespołu akwariowego, aby zapewnić wentylację powietrzem z otoczenia. Następnie dostosuj przepływ powietrza, aby uzyskać stały, powolny strumień pęcherzyków.
Aby zastąpić wodę hodowlaną, wlej zawartość słoika do sitka nad zlewką. Odwróć sito nad słoikiem z kulturą fermentacyjną zawierającą świeżą przefiltrowaną wodę morską. Następnie użyj butelki z filtrowaną wodą morską, aby spłukać larwy do słoika.
Dodaj trochę mikroalg jako pokarm dla larw i uzupełnij słoik przefiltrowaną wodą morską z dokładnością do jednego centymetra od ramienia słoika. Larwy Crepidula fornicata wydają się rosnąć wolniej w kulturach laboratoryjnych w porównaniu z kulturami mezokosmicznymi. Larwy zaczęły metamorfozę w ósmym dniu i wszystkie były zdolne do metamorfozy w 12 dniu.
Na początek użyj ręcznej elektrycznej piły szablastej, aby wyciąć cztery równomiernie rozmieszczone prostokątne otwory w bokach standardowego wiadra z polietylenu o pojemności siedmiu galonów. Za pomocą piły stołowej pokrój wycięte kawałki wzdłuż na paski o szerokości dwóch centymetrów. Wytnij cztery panele nylonowej siatki, aby zachodziły na wycięte otwory wiadra.
Tymczasowo zabezpiecz jedną krawędź panelu siatkowego nad długą krawędzią wycięcia za pomocą małych zacisków sprężynowych. Teraz przyklej krawędź panelu siatkowego do otworu wiadra za pomocą gorącego kleju. Po zamocowaniu pierwszej krawędzi przyklej pozostałe krawędzie, utrzymując napięte napięcie panelu.
Następnie przytnij końce wyciętych kawałków tak, aby pasowały do sklejonego obszaru panelu. Dociśnij każdy pasek zakrywający na miejsce dużą ilością kleju topliwego. Na koniec zabezpiecz koniec każdego paska nylonowym nitem zrywalnym zainstalowanym na zewnątrz wiadra.
Użyj maszynki do golenia, aby przyciąć nadmiar kleju i siatki z krawędzi pasków wzmacniających. Wydaje się, że larwy Crepidula fornicata rosną szybciej w mezokosmosie w porównaniu z kulturami laboratoryjnymi. Larwy uległy spontanicznej metamorfozie między piątym a szóstym dniem.
Prawie wszystkie larwy przeszły metamorfozę do siódmego dnia.
Przegląd
Niniejsze badanie dotyczy hodowli larw ślimaka Crepidula fornicata, koncentrując się na tym, jak czynniki środowiskowe wpływają na rozwój i osiadanie larw. Badanie obejmuje zarówno systemy laboratoryjne, jak i mesokosmy z wodą morską, aby zrozumieć zachowanie i wzrost larw w różnych środowiskach.
Kluczowe Elementy Badania
Obszar Badań
- Biologia morska
- Rozwój larw u ślimaków
- Wpływ środowiska na organizmy morskie
Tło
- Znaczenie zrozumienia rozwoju larw morskich
- Wpływ zakwaszenia oceanów i odżywiania na larwy
- Luka w wiedzy dotycząca naturalnego zachowania larw
Wykorzystane Metody
- Techniki hodowli laboratoryjnej
- Obserwacje w terenie w mesokosmach
- Metodologie ręcznego transferu i utrzymania hodowli
Główne Wyniki
- Szybszy wzrost larw zaobserwowany w mesokosmach w porównaniu z hodowlami laboratoryjnymi
- Przemiana nastąpiła wcześniej w hodowlach mesokosm
- Hodowle laboratoryjne wykazały spowolniony wzrost i opóźnioną przemianę
Wnioski
- Badanie to wykazuje znaczące różnice w rozwoju larw ze względu na warunki środowiskowe
- Wnioski przyczyniają się do zrozumienia odporności larw morskich na stresory, co jest istotne dla wysiłków związanych z ochroną przyrody
Najczęściej Zadawane Pytania
Executive Industry Relevance
Reliable laboratory and field culture of Crepidula fornicata larvae enables controlled investigation of environmental impacts on marine developmental biology. These methods support hypothesis-driven studies on larval growth, metamorphic competence, and resilience to stressors, informing early-stage target validation and mechanistic de-risking in marine model systems. The approach enhances predictive confidence for translational research on environmental adaptation and organismal development.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Enables interrogation of developmental pathways and environmental response mechanisms in marine larvae.
- Supports functional validation of physiological and neurobehavioral targets under controlled and naturalistic conditions.
- Facilitates mechanistic de-risking by comparing laboratory and field-derived phenotypes.
Screening & Assay Development
- Provides standardized larval culture systems for reproducible quantitative measurement of growth and metamorphosis.
- Enables preparation of validated biological models for downstream phenotypic screening and environmental challenge assays.
- Supports assay scalability and cross-study comparability through defined feeding and environmental parameters.
Translational & Preclinical Research
- Aligns laboratory findings with field-relevant developmental outcomes, enhancing translational continuity.
- Enables risk-adjusted advancement of hypotheses regarding environmental adaptation and stressor resilience.
- Supports identification of translational biomarkers for developmental progression and environmental response.
Pipeline & Workflow Integration
Larval culture methods position marine developmental models within the discovery continuum from early hypothesis testing to preclinical validation of environmental and physiological mechanisms.
- Discovery Biology: Supports hypothesis testing on environmental modulation of larval growth and metamorphosis.
- Screening: Provides reproducible, quantitative outputs for comparing laboratory and field conditions.
- Analytics: Enables measurement of growth rates, competence acquisition, and timing of metamorphosis for robust statistical analysis.
- Translational Research: Bridges laboratory and field data to inform preclinical models of environmental adaptation.
- Enterprise Reuse: Establishes a reusable platform for marine developmental studies across diverse environmental scenarios.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence in developmental and environmental response models.
- Operational Value: Standardizes larval culture and measurement protocols for reproducibility and scalability.
- Strategic Value: Informs go/no-go decisions for advancing environmental adaptation hypotheses.
- Portfolio Impact: Enables risk-adjusted prioritization of marine developmental research initiatives.
Implementation Considerations
- Requires expertise in marine larval handling and environmental control.
- Needs access to laboratory and field mesocosm infrastructure for parallel culture conditions.
- Demands cross-team standardization of feeding, ventilation, and measurement protocols.
- Adaptation to other marine model systems may require protocol optimization.
- Growth and metamorphosis rates may vary with environmental fluctuations, requiring careful experimental design.
Biopharma FAQs
Chapters in this video
0:00
Introduction
1:09
Collection of Larvae of Crepidula fornicata for Laboratory and Field Cultures
1:52
Construction of Ventilated Cultures for Larvae of Crepidula fornicata
2:32
Setup and Routine Maintenance of Laboratory Cultures of Crepidula fornicata
4:12
Field‐Deployable Mesocosm Culture of the Larvae of Crepidula fornicata
