Estabelecendo um ecossistema de polvo para pesquisa biomédica e bioengenharia

Nosso protocolo é significativo porque orienta os pesquisadores sobre a manutenção de um ambiente de polvo, explicando como montar o aquário, cuidados diários com polvos. Esta técnica orienta novos pesquisadores sem experiências de cuidado com polvos, configurando um ambiente de aquário para polvos em laboratório e mantendo polvos saudáveis para pesquisa. É importante que novos pesquisadores com polvos percebam que esses animais requerem um forte comprometimento.

Eles exigem cuidados diários e a qualidade da água precisa ser monitorada continuamente em condições estáveis antes mesmo da chegada dos animais. Uma semana após a maturação dos tanques de polvo, configure um tanque de camarão separado transferindo oito galões de água salgada amadurecida para o tanque, em seguida, adicione 15 kg de coral esmagado ao fundo do tanque. Adicione também algumas rochas vivas para fornecer esconderijos para a fusão.

Em seguida, conecte um filtro de recipiente na borda do tanque e configure-o conforme indicado pelo fabricante. Adicione uma bomba de ar ao lado do tanque conectada a um tubo com uma pedra de ar anexada colocada no tanque. Uma vez que o sedimento de coral esmagado dissipa o camarão pode ser adicionado ao tanque, Para adicionar o camarão na chegada, primeiro mova o camarão da água de transporte para o pequeno tanque de água salgada intermediado por cinco minutos para remover o biorevogamento, então o camarão pode ser adicionado diretamente ao tanque.

Os peixes-mosquitos, na chegada, podem ser adicionados diretamente ao tanque de camarão. Alimente o camarão e os peixes com flocos de peixe, vegetação morta ou algas. Toda semana, limpe o filtro, troque as almofadas do filtro e troque 25% da água.

Usando kits de teste de água, verifique parâmetros de nitrogênio, pH e temperatura diariamente nos tanques de alimentos. Se os parâmetros de nitrogênio da água permanecerem altos, troque a água com mais frequência e adicione um saco absorvente de nitrogênio. Se os problemas persistirem por mais de um mês, mova o camarão para um tanque maior.

Para o tanque de caranguejo, empilhe 10 kg de pedras de um lado para criar terra seca, e encha o outro lado com um galão de água salgada. Em seguida, adicione caranguejos violinista diretamente no tanque. Os caranguejos passarão a maior parte de suas vidas em terra, mas podem ficar debaixo d'água por alguns dias de cada vez, tornando um tanque parcialmente subaquático crucial para sua sobrevivência a longo prazo.

Alimente os caranguejos violinista uma vez por dia adicionando flocos de peixe no prato na área do tanque. Limpe os tanques semanalmente removendo os caranguejos e depois trocando 100% da água salgada e limpando as pedras. Coloque moluscos bivalve marinhos, como moluscos e mexilhões, dentro do tanque de água salgada do polvo.

Esses moluscos se abrirão, fornecendo outro mecanismo de filtragem de água. Antes de introduzir o polvo no tanque, certifique-se de que os níveis de amônia, nitrito e nitrato estejam abaixo de 5, 25 e 10 partes por milhão, respectivamente. Tenha uma bomba de mão de água disponível para remover tinta de polvo do tanque.

Duas pessoas são necessárias para este procedimento. Na chegada, coloque o saco na balança e regisse o peso do saco com o polvo. Adicione uma pedra de ar ao saco para aumentar a oxigenação da água enquanto transfere o animal para o tanque.

Meça a temperatura e a salinidade da água do transporte e registos recordes de doença prolongada após o embarque. Sem transferir água do saco para o tanque, pendure o saco de transporte sobre o canto do tanque com o saco parcialmente submerso na água do tanque para começar a mudar a temperatura do saco de transporte. Retire 10% da água do saco e despeje-a na pia, em seguida, adicione a mesma quantidade de água do tanque ao saco.

Repita a cada 10 minutos até que a temperatura da água no saco não seja mais do que um grau diferente da temperatura da água no tanque. Em seguida, use luvas e coloque as duas mãos sob o polvo para fornecer suporte durante a transferência. A segunda pessoa precisará puxar suavemente os braços aspirados do lado do saco.

Uma vez que o polvo está fora do saco, mova-o rapidamente para a água de seu novo habitat, transferindo o mínimo de água possível do saco de transporte. Use a bomba manual para remover qualquer tinta que o polvo solte quando estiver no tanque. Agora pese o saco com água para obter o peso aproximado do animal.

Nas duas primeiras semanas após a chegada, monitore o consumo diário do polvo, que deve ficar em torno de 4 a 8% de seu peso. O polvo deve ser verificado quatro vezes por dia. Isso pode ser reduzido para duas vezes por dia após duas semanas.

Pesar o animal a cada duas semanas e ajustar o consumo alimentar conforme necessário. Use um kit de teste de água salgada disponível comercialmente para pH, amônia, nitrito e nitrato. Adicione a quantidade direcionada ao kit de água do tanque aos quatro tubos de ensaio fornecidos com o kit.

Conforme especificado no kit de teste, adicione a quantidade de reagente calorimétrico ao tubo correspondente. Se os níveis de amônia, nitrito e nitrato estiverem acima de 5, 25 e 10 partes por milhão, respectivamente, lave a biomassa do filtro de meias ou mude para um novo filtro de meia. Além disso, limpe a biomassa do topo do skimmer com um pincel e adicione bactérias denitificantes adicionais ao tanque.

Se os problemas persistirem, substitua 25% da água por água salgada fresca. Usando uma bomba de mão, remova todas as carcaças de caranguejo e camarão mortos do tanque, bem como qualquer matéria fecal de polvo. Remova todos os caranguejos vivos restantes do tanque e mova-os de volta para o tanque de armazenamento.

Em seguida, reorganize objetos grandes dentro do tanque. Então, introduza metade do número de caranguejos que o polvo comeria diariamente ao tanque. Alimente camarão descongelado ou pequenos caranguejos machos para polvos juvenis.

Dependendo do experimento, caranguejos e camarões podem ser introduzidos em qualquer lugar do tanque, ou diretamente no polvo. Ofereça cinco camarões fantasmas diariamente. Para fornecer uma variedade de alimentos para o polvo, dê um molusco vivo ou mexilhões uma vez por semana, e mantenha sempre três peixes mosquitos dentro do tanque.

Para o saneamento semanal, desligue as luzes da lixeira, da bomba e das algas antes de limpar o sistema da bomba e, em seguida, desligue a válvula automática do sistema antes de remover a água. Finalmente, remova o skimmer e toda a água apenas do sistema de sump. Esfregue levemente a caixa de algas para remover a maior parte da biomassa de suas paredes e limpe o resto da área com um pincel, depois remova o filtro de meias, limpe-o com vinagre e deixe-o secar.

Gire com outro filtro de meia a cada semana, substituindo por novos a cada três meses. Depois de limpar a biomassa do topo do skimmer, coloque o skimmer de volta no sistema e comece a encher com água salgada. Quando a área da bomba começar a encher, ligue todos os sistemas de volta.

Pare de adicionar água quando a parte superior automática da válvula flutuante estiver na posição desligada. Desaparafusar tubos de ensaio é um teste valioso para entender a função sensorial, bem como aprender as capacidades de memória dos polvos. Este teste foi realizado diariamente em três polvos, e os polvos levaram quatro dias em média para aprender a abrir o tubo de ensaio.

Aqui são mostradas imagens de ressonância magnética de ultra-alta resolução espacial do cérebro e braços do polvo que, juntos, formam um sistema nervoso contendo mais de 500 milhões de neurônios. Esta é uma visão coronal da cabeça, mostrando o cérebro e os lobos ópticos. Na visão coronal dos braços, o cordão axial é visível em cada um dos sete braços, e uma visão sagital dos demonstra uma complexa estrutura nervosa periférica.

A tomografia crio-fluorescência, que gera uma imagem morfológica tridimensional de todo o animal, permitiu a visualização do cérebro e dos posicionados ao longo do braço no comprimento de onda de 470 nanômetros. O sistema digestivo é visualizado nos comprimentos de onda de 555 e 640 nanômetros. Após o desenvolvimento dessa técnica, foi possível utilizar ferramentas de aprendizado de máquina para rastreamento e classificação dos movimentos do polvo.