Рыболовство, вызванной изменения в эксплуатируемых ракообразных рыболовства, такие как американский омар рыболовства, может потенциально повлиять на их репродуктивные динамику, что привело к сокращению брачного успеха. Цель данного исследования заключалась в разработке неинвазивный метод для выяснения спаривания успех женских омаров, которые могут быть физиологически или функционально зрелым.
Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.
В этой статье
Краткое содержание
Аннотация
Несмотря на то, один из самых продуктивных рыболовства в Северо-Западной Атлантике, многое остается неизвестным о природных репродуктивных динамики американских омаров. Последние работы в эксплуатируемых популяций ракообразных (крабы и омары) предполагает, что есть обстоятельства, когда самки не в состоянии полностью реализовать свой репродуктивный потенциал из-за ограничения спермы. Чтобы исследовать эту возможность в разных регионах американского омара рыболовства, надежный и неинвазивный метод был разработан для отбора проб большое количество женских омаров в море. Этот метод включает вставки тупым наконечником иглу в семеприемника самки, чтобы определить наличие или отсутствие плагина спермы и отозвать образец, который может быть исследован на наличие спермы. Серия контрольных исследований были проведены в доке и в лаборатории, чтобы проверить надежность этой техники. Эти усилия повлекло выборки 294 женщин омары, чтобы подтвердить, что присутствие офа спермы плагин является надежным показателем спермы в приемник и, таким образом, спаривание. Эта статья детализирует методологию и результаты, полученные из подмножества общих женщин, отобранных. Из 230 женщин омаров, взятых из банка Георгия и Cape Ann, Массачусетс (диапазон размеров = 71-145 мм в длину панциря), 90,3% были положительными для спермы. Потенциальные объяснения отсутствие сперматозоидов в некоторых самок включают: незрелость (отсутствие физиологической зрелости), разбивку вилки спермы после использования, чтобы оплодотворить сцепление яиц, а также отсутствие спаривания деятельности. Исследования показывают, что этот метод для изучения спаривания успех женских омаров является надежным прокси который может быть использован в области документировать репродуктивную активность в природных популяциях.
Введение
Американский омар (Homarus атепсапиз) является одним из самых продуктивных рыболовства в Северной Атлантике (~ 56 000 т в 2011 году, стоимостью более $ 390 млн.) 1. Тем не менее, существует общее непонимание относительно репродуктивных динамики этого вида в популяциях диких. Создание более точные оценки репродуктивного выходе, включая числа и размеров особей, активно участвующих в воспроизводстве, могут улучшить процесс оценки запасов. Например, самки, которые помешали полностью раскрыть свой репродуктивный потенциал из-за ограничения спермы были определены как забота о нескольких промысловых морских ракообразных в том числе: лангустов 2, синего крабов 3, королевских крабов 4, каменные крабы 5 и снежных крабов 6. Общая цель заключается в определении, если ограничение сперма может быть фактором в некоторых регионах американского омара рыболовства, а также.
нт "> Первые признаки потенциальной проблеме ограничения спермы в омаров наблюдались при проведении неродственного исследование мечения с ovigerous женщин омаров (с заметно неповрежденных, недавно экструдированных яиц). Отбить отчеты из рыбаков указал, что ~ 15% этих животных упала их яйца клатчи только после 1-2 месяцев. Рабочая гипотеза в том, что некоторые омары несли яйца, которые не были оплодотворены и, как следствие, "упал" 7. По предварительным данным последующем исследовании подтвердили тот факт, что омары будет выдавливать яйца даже если они еще не успешно повязана и эти неоплодотворенные яйца производиться только в течение ~ 1 месяц 8. Таким образом, учитывая наблюдение женщин, несущих неоплодотворенные яйца в природных популяциях, мы стремились определить, в какой степени ограничение сперма может быть, способствующий субмаксимальная уровень воспроизводства по половозрелых омаров. Для достижения этой цели, была разработана методика для определения spermatophore сданный на мужчин во время спаривания.Эта статья и видео описывают неинвазивный, простой метод, разработанный для выяснения спаривания успех женских омаров. Этот метод может быть быстро и надежно использовать в море, либо на борту исследовательских и коммерческих рыболовных судов. Детали этого метода отбора проб, а также некоторые репрезентативные результаты, иллюстрирующие применение техники.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Протокол
Часть А: Полевые испытания Техника
1. Женский Измерения
- Для каждого женского омаров, измерьте длину панцирь (CL) и ширину второго абдоминального сегмента до ближайших 1,0 мм с использованием пары суппортами.
ПРИМЕЧАНИЕ: Второй брюшной сегмент измеряется поскольку ширина живота (где женщины носят их яйца) является показателем половой зрелости. Кроме того, может быть предпочтительным, чтобы установить стадию линьки, чтобы соответствовать позже эти данные с репродуктивной стадии (см. шаг 1.2). - Клип небольшой дистальной части с одной из брюшной плеоподов (стандартная методологическая протокола в омаров) и хранить плеопод в чистой морской водой для последующего просмотра с рассекает микроскопом 9.
ПРИМЕЧАНИЕ: Этот шаг также может выявить наличие цементных желез на плеоподов, которые свидетельствует, что женщины готовят для выдавливания их яйца 10.
2. Игла Insertion
- Вставьте иглу шприца (18 г, см. таблицу 1) ~ 1 см в семеприемника, под углом к хвосту при ~ 45 ° (рис. 1).
ПРИМЕЧАНИЕ: В омаров с неповрежденными пробками спермы, игла может встретить некоторое сопротивление во время введения, так как он толкнул через пробку спермы до достижения высокую концентрацию спермы на нижней части семеприемника (рис. 1).
ВНИМАНИЕ: Наличие вилке, само по себе, является надежным показателем того, что омары вязка. У некоторых животных может быть мало сопротивления, возможно, потому что ни сперматофора нет, сперматофора мал, он не затвердел в пробку еще, или это, возможно, уже используется для удобрения один или несколько кладки яиц.
Рисунок 1. Введения иглы и вид омаров семеприемника. Вставка тупой наконечником иглу в семеприемника омара, чтобы извлечь образец спермы. Угол и глубина иглы оба важны для получения последовательных выборок. Справа: Вид семеприемника, который был расчлененный и разделен по вертикали. Вилка спермы занимает верхнюю или самую наружную часть емкости, в то время как сперматозоиды расположены в нижней части (глубокой точке) сосуда. Важно отметить, что отбор проб ниже этой глубины может проколоть емкость и привести в образце крови загрязненных. Нажмите здесь, чтобы увеличить изображение .
3. Проникая сперма пробка
- После первоначального введения, круче угол иглы до почти вертикально (перпендикулярно к оси тела), и очень медленно начать работатьвниз в емкость.
- Держите иглу наклоненный под углом так, чтобы кончик слегка заостренные к хвосту. В данном случае кончик иглы сжатия верхнюю часть пробки, пока он в конечном счете не проникает в матрицу.
- Продолжайте медленно толкать иглу вниз, пока не почувствуете сопротивление еще раз - это дно сосуда и где берется проба.
4. Сперма Удаление
- Удаление образца (часто твердый материал пробки, жидкий сперму и других жидкостей) со дна сосуда и хранение образца в меченого 2,0 мл пластиковую пробирку.
- Промойте емкость с ~ 0,1-0,5 мл холодной морской воде.
- Снимите приблизительно 0,3 мл жидкости и месте в той же пробирке.
- Образцы хранить сперму на льду, пока они не могут быть рассмотрены в лаборатории.
Часть B: Экспертиза образцы спермы в лаборатории
ПРИМЕЧАНИЕ: Образцы, удаленные из семенных сосудов индивидуального л obsters должны быть рассмотрены, чтобы определить, сперматозоиды были присутствовать или отсутствовать. - Удалить ~ 50 мкл жидкости из каждой пластиковой трубки, место на предметное стекло с покровным и видом на 100X с сложным микроскопом.
- Оценка образцов как: спермы дефицитного, многочисленных или отсутствующего (это исследование не количественно реальные цифры спермы, рисунок 2).
Рисунок 2. Образец Омар спермы изображений. Изображения образцов омар спермы, взятых из семеприемника самки, если смотреть с соединением микроскопом при 40-кратном увеличении. Изображение на левой показан образец, который содержал многочисленные сперму, а другой (справа) показывает редкие образец (шкалы = 10 мкм).JPG "целевых =". _blank "> Нажмите здесь, чтобы посмотреть увеличенное изображение.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Результаты
Данные, представленные здесь, были для подмножества женщин омаров, которые произошли из так прибрежной зоне и оффшорных зонах. Прибрежная группа состояла из 44 омаров, которые были сняты в прибрежных водах у мыса Энн, штат Массачусетс, и перевозимых в холодильниках в лабораторию для экспертизы. В общей сложности 186 морских омаров были захвачены на банк Георгия и пробовали в коммерческом изолятор в Нью-Гемпшире.
Образцы спермы были получены от всех животных и сразу же исследуют на нали...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Обсуждение
Это видео и бумаги план и продемонстрировать способ определения, если женщина омары успешно повязана. Этот подход достаточно прост что он может быть использован для крупномасштабного выборки омаров в море с помощью различных пользователей. Метод основан на обнаружении присутствия сперматофора в семеприемника, который передается от мужчины к женщине омаров во время спаривания. Эти сперматофоры частично затвердевает в пробку спермы вскоре после они оседают в приемнике, таким образом, присутствие вилки спермы также указыва...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Раскрытие информации
Авторы заявляют никакого конфликта интересов.
Благодарности
Авторы хотели бы поблагодарить всех Новой Англии коммерческие lobstermen чьи лодки нам разрешили пробовать от - их сотрудничество высоко ценится. Кроме того, мы благодарим Little Bay Lobster Company (Newington, NH) и морепродукты Champlin в (Point Judith, RI), который позволил нам провести отбор проб на своих объектах. Следующие UNH студенты оказали неоценимую помощь всем этом исследовании: Haley белый, Франсуаза Моррисон, Сара Havener, Audra Chaput и может Grose. Этот проект был поддержан грантами NH SeaGrant до WHW (проект № R/CFR-11) и учреждения Организации Объединенных Наций морской программы грантов на JSG.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Материалы
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| Суппорты | Mitutoyo Digimatic | 500-196-20 | http://www.globalindustrial.com |
| 3 мл Шприц Luer-Lok | Beckton-Dickinson | 309585 | www.bd.com |
| Monoject алюминиевая ступица тупые иглы, 18 г x 1 | Webster Veterinary | 8881202348 | www.mywebstervet.com |
| 2,0 мл Пластиковые пробирки | для хранения Eppendorf | wu-06333-72 | http://www.coleparmer.com |
| Охладитель из пенополистирола со льдом | |||
| Составной световой микроскоп | Olympus | BH System | http://www.olympusamerica.com |
| Стеклянные стороны с защитным накладкой | 75 мм x 25 мм, толщина ~1 мм | ||
| Пипетка с одноразовыми наконечниками |
Ссылки
- FAO and Agriculture Organization of the United Nations). Fisheries and Aquaculture Department. , Available from: http://www.fao.org (2012).
- MacDiarmid, A., Butler, M. J. Sperm economy and limitation in spiny lobsters. Behav. Ecol. Sociobiol. 46, 14-24 (1999).
- Kendall, M. S., Wolcott, D. L., Wolcott, T. G., Hines, A. H. Influence of male size and mating history on sperm content of ejaculates of the blue crab Callinectes sapidus. 230, 235-240 (2002).
- Sato, T., Ashidate, M., Goshima, S. Effects of male mating frequency and male size on ejaculate size and reproductive success of female spiny king crab, Parolithodes brevipes. Mar. Ecol. Prog. Ser. 296, 251-262 (2005).
- Sato, T., Goshima, S. Impacts of male-only fishing and sperm limitation in manipulated populations of an unfished crab, Hapalogaster. 313, 193-204 (2006).
- Rondeau, A., Sainte-Marie, B. Variable mate-guarding time and sperm allocation by male snow crabs (Chionoecetes opilio) in response to sexual competition, and their impact on the mating success of females. Biol. Bull. 201, 204-217 (2001).
- Waddy, S. L., Aiken, D. E. Mating and insemination in the Ameri can lobster,Homarus americanus. Crustacean sexual behavior. Bauer, R. T., Martin, J. W. , Columbia University Press. NY. 126-144 (1990).
- Johnson, K. J., Goldstein, J. S., Watson, W. H. Two methods for determining the fertility status in early-stage American lobster, Homarus americanus, eggs. J. Crust. Biol. 31, 693-700 (2011).
- Aiken, D. E. Proecdysis, setal development, and molt prediction in the American lobster (Homarus). 30, 1337-1344 (1973).
- Aiken, D. E., Waddy, S. L. Cement gland development, ovary maturation, and reproductive cycles in the American lobster Homarus americanus. J. Crust. Biol. 2, 315-327 (1982).
- Pugh, T. L., Goldstein, J. S., Lavalli, K. L., Clancy, M., Watson, W. H. At-sea determination of female American lobsters (Homarus americanus) mating activity: Patterns vs. expectations. Fish. Res. 147, 327-337 (2013).
- Bauer, R. T. Phylogenetic trends in sperm transfer and storage complexity in decapod crustaceans. J. Crust. Biol. 6, 313-325 (1986).
- Talbot, P., Helluy, S. Reproduction and embryonic development. Biology of the Lobster: Homarus americanus. Factor, J. R. , Academic Press. NY. 177-216 (1995).
- Cooper, R. A., Uzmann, J. R. Ecology of juvenile and adult Homarus. The biology and management of lobsters. Cobb, J. S. 2, Academic Press. NY. 97-142 (1980).
- Estrella, B. T., McKiernan, D. J. Catch-per-unit-effort and biological parameters from the Massachusetts coastal lobster (Homarus americanus) resource: description and trends. NOAA Tech. Rep. NMFS. 81, (1989).
- Waddy, S. L., Aiken, D. E. Multiple fertilization and consecutive spawning in large American lobster, Homarus americanus. Can. J. Fish. Aquat. Sci. 43, 2291-2294 (1986).
- Atlantic States Marine Fisheries Commission (ASMFC). American lobster stock assessment report for peer review. ASMFC Stock Assessment. , Washington, D.C. (2009).
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Перепечатки и разрешения
Теги
