Caracterização fisiológica do holobionte de coral utilizando uma nova ferramenta de microrrespirometria

A atividade metabólica, que pode ser definida como a soma de toda a atividade do organismo que envolve energia, é fundamental para entender a função e a evolução da vida na Terra. Nos recifes de coral, medidas do metabolismo são realmente importantes para descrever padrões como simbiose, ou o processo entre um hospedeiro e, por exemplo, o simbionte Symbiodiniaceae dentro do tecido hospedeiro do coral. E isso pode nos dizer não apenas sobre como o organismo funciona normalmente, mas como esse organismo funciona quando os estressores climáticos estão em jogo, por exemplo.

Para iniciar a montagem do equipamento e coral, conecte as duas placas de banho-maria usando politubulação azul e conectores. Certifique-se de que a placa do motor é visível através das placas de banho-maria transparentes quando as câmaras de respirometria não estiverem no lugar. Em seguida, conecte a base do banho-maria à placa do motor de base com as engrenagens magnéticas antes de conectar esse conjunto a uma fonte de alimentação e ligar a energia.

Para montar a câmara de respirometria, adicione o talão magnético à câmara de vidro e coloque o fluxo de plástico opaco através da base do suporte na câmara de vidro. Coloque firmemente as câmaras nos banhos-maria, garantindo que as câmaras de vidro estejam em contato com a água com temperatura controlada para o experimento. Usando os botões de controle da válvula, module o fluxo de água conforme necessário, aplicando fluxo contínuo e suave definido em 75 litros por hora, com agitação lenta a 30 rotações por minuto.

Prossiga para conectar os cabos de fibra óptica de oxigênio com os pontos do sensor de oxigênio, que detectam e transmitem sinais da câmara através do cabo. Certifique-se de conectar a fibra óptica às portas correspondentes no módulo de oxigênio. Insira os cabos nos furos perfurados na lateral das câmaras da tampa, garantindo o contato com as manchas.

Se necessário, prenda a fita hidráulica branca, fina e auto-selante para que o cabo se encaixe confortavelmente e para deixá-lo permanecer firmemente dentro da câmara de água. Certifique-se de que o coral individual possa ser visto com tentáculos marrons voltados para cima dentro da câmara. Finalmente, meça a respiração usando o software de medição de oxigênio.

Depois de importar os dados da respirometria usando o pacote R respR, a função de inspeção foi usada para verificar anomalias comuns, como valores não numéricos ou ausentes, e plotar a série temporal de oxigênio e calcular uma taxa de rolamento. A taxa de rolamento tornou-se estável após o ponto de tempo de 3000. O declínio do oxigênio tornou-se detectável somente após a linha 200 na série de tempo integral.

A função auto underscore rate (taxa de sublinhado automático), que identifica regiões lineares dos dados, foi utilizada para extrair as taxas. Uma região linear de cerca de 3.000 a 5.000 foi identificada como a região mais linear. A função adjust_rate foi usada para determinar as taxas de fundo dos experimentos controle.

Finalmente, as taxas foram convertidas para as unidades de saída desejadas usando vários parâmetros. A taxa específica de área superficial, que é a taxa absoluta dividida pela área de superfície do espécime, foi obtida como saída. Os resultados da respiração no escuro no pequeno tamanho do corpo de prova testado indicaram a eficiência deste método em captar baixo limiar de sinal.

Além disso, os valores representativos da respiração para brancos, bem como uma comparação controle versus alta temperatura para amostras muito pequenas foram obtidos. Apesar da importância, há uma falta de métodos e, portanto, uma falta de dados sobre as principais taxas metabólicas que têm a ver com os recifes de coral, especialmente no que diz respeito à prole de coral, que muitas vezes são de tamanho muito pequeno, tornando difícil de medir. É por isso que desenvolvemos este sistema de respirometria fisiológica de baixo custo e muito flexível que é projetado para medir as taxas de respiração, ou seja, as taxas metabólicas, em organismos muito pequenos e, neste caso, juvenis de coral.