12 марта 2013 г.
Мы представляем методы оценки рисков как хищничество может изменить химический качества травоядных жертв, вызывая изменения в диете для удовлетворения требований повышенного стресса, и как разложение трупов из этих напряженных травоядных животных замедляется последующим разложением подстилки завода почвенных микробов.
Общая цель этой процедуры состоит в том, чтобы определить, как на скорость разложения органического вещества влияет химический состав тела туш животных после стресса от хищничества. Это достигается путем создания сначала экспериментальных условий выращивания, которые подвергают добычу риску стресса от хищничества в полевых условиях и риску безстрессовых условий контроля. Второй шаг заключается в сборе кузнечиков из экспериментальных обработок и после проверки их метаболического состояния с помощью дыхательных путей для анализа изотопного химического состава тела в лаборатории и для запуска процессов разложения в полевых условиях.
Далее туши кузнечиков помещают на огороженные участки и оставляют разлагаться на 40 дней. В то же время растения внутри мезокосмов маркируются углекислым газом углерода-13. Затем травяной материал собирают из этих мезокосмов примерно за 10 дней до завершения 40-дневного разложения туши кузнечика для сушки на воздухе.
Затем высушенную траву помещают в вольер через 40 дней. Последним шагом является мониторинг скорости разложения травяной подстилки in situ в течение 75 дней путем отслеживания как дыхания почвы, так и дыхания углекислого газа углерода-13 с использованием проточной камеры с использованием спектроскопа с кольцевым кольцом вниз с помощью пирополостного спектроскопа. В конечном счете, эти методы количественно определяют, как химические изменения в организме травоядных животных, подвергшихся стрессу от хищничества, могут регулировать скорость разложения микробов в почвенном бассейне.
Это показывает, что даже животные с низкой численностью, тем не менее, могут иметь важные мультипликативные эффекты. Однако в экосистемах метод, о котором мы говорим сегодня, применим и в этой старой экосистеме поля. Это более широко применимо к другим системам лугов, таким как африканские саванны или луга прерий Йеллоустонского национального парка, где вы часто получаете много травоядных туш в почву, и разложение этой туши может оказать существенное влияние.
Круговорот питательных веществ в экосистеме, который вы видите в этих местах, 0,5-метровые круглые замкнутые мезокосмы используются для предотвращения иммиграции или иммиграции видов животных. Каждая клетка mes Cosm изготовлена из алюминиевого забора длиной 2,4 метра из четвертьдюймовой сетки высотой 1,5 метра, который покрыт алюминиевым экраном длиной 2,5 метра высотой 1,75 метра. Установите клетку в почву в поле, выкопав вокруг основания клетки траншею глубиной 10 сантиметров и шириной четыре сантиметра.
Затем опустите клетку в траншею на глубину до 10 сантиметров и утрамбуйте траншею вокруг солнца. Часть скрепите круглым куском оконной сетки к верхней части мезокосмической клетки. Мезокосмы должны быть расположены в виде повторяющейся парной экспериментальной схемы, в полевом участке место должно быть выбрано в соответствии с видовой принадлежностью растений и относительным покровом растений.
Используйте сачок, чтобы собрать вторых по величине нимф звездчатого кузнечика и заселить их в мезокосмы при плотности поля. Затем используйте сачок для ловли особей доминирующих видов пауков-хищников, которые преобладают в сидячем положении и весе, а не плетутся из паутины. После использования быстросохнущего цемента для приклеивания угольной шахты пауков, заселите пауков с плотностью поля до одного мезокосма каждой пары.
Это будет лечение стресса, мезокосмы без пауков, будет лечение без стресса после кузнечика. Нимфы были развиты до четвертой и пятой стадий возраста. Соберите всех особей из клеток и случайным образом распределите особей из каждой клетки в одну из трех последующих групп анализа.
Валидация физиологического стресса в первой группе. Состояние второй группы — валидация сдвига в элементной стехиометрии организма и третья группа микробного разложения для измерения микробного разложения. Разместите на участке растиражированные пары ошейников из ПВХ.
Удалите всю растительность внутри каждого бурта с помощью обрезки на поверхности почвы. Кроме того, установите набор ошейников из ПВХ по всему полевому участку, которые будут действовать в качестве средств контроля естественной численности углерода-13, к которым не добавляются ни кузнечики, ни травяная подстилка. Затем к одному цвету в каждой паре добавьте по одной неповрежденной сублимированной туше кузнечика, выращенного с риском для хищника, как описано ранее, используя полевые клетки, обязательно запишите биомассу, добавленную на другой ошейник.
В каждую пару добавьте по две неповрежденные сублимированные туши, выращенные без риска для хищников. Опять же, учет добавленной биомассы. Накройте ошейники из ПВХ экраном, чтобы предотвратить удаление кузнечиков падальщиками с участков и дайте тушам кузнечиков разложиться в течение 40 дней.
За это время пометьте травяную подстилку углеродом 13, предварительно погрузив в землю квадрат, размером 60 на 60 сантиметров деревянный каркас с резиновым уплотнителем, покрытым силиконовой смазкой. Затем сдвиньте прозрачную камеру из плексигласа с впускным и выпускным клапанами на верхнюю часть деревянной рамы так, чтобы резина герметизировала камеру сборщика базовых измерительных станций, расположенных в центре всех участков, содержащих цвета ПВХ. Вентальное прикрепление прибора для спектроскопии полости через неделю после мечения углеродом 13, как описано в текстовом протоколе, используйте термо-дельта-плюс-изотопный масс-спектрометр или аналогичный для сравнения дельта-углерода 13 травяной подстилки со значениями естественной численности, собранными из случайной выборки идентичных видов трав примерно за 10 дней до окончания 40-дневного разложения туши травяного апера Соберите маркированный травяной подстил, который должен быть Воздух высохнет через 40 дней.
10 граммов высушенного на воздухе углерода, 13 помеченных травяных подстилок каждого цвета, которые ранее были дополнены тушами кузнечиков. Отслеживайте скорость минерализации травяной подстилки in situ в течение 75 дней, сначала закрывая каждый цвет и отслеживая как общее дыхание почвы, так и дыхание углекислого газа углерода-13 с помощью проточной камеры. Образцы газа каждого цвета контролируются в режиме реального времени в течение восьми минут каждая с помощью пирополости, спектроскопия полости позволяет одновременно отслеживать как общий, так и дельта-углерод 13 дыхания почвы.
Оцените вклад меченного углеродом 13 травяного опада в общее дыхание почвы с помощью уравнений изотопного смешивания. Согласно инструкциям в текстовом протоколе, этот график показывает стандартную скорость метаболизма травоядных животных по отношению к массе тела травоядных. Данные разделены на два класса в соответствии с экспериментальной обработкой, кузнечики из мезокосмов, содержащие хищников для индуцирования стресса и контроля мезокосмов без хищников, и, следовательно, без индуцированного стресса из-за различий в массе тела среди отдельных кузнечиков, и тот факт, что скорость метаболизма изменяется в зависимости от массы тела.
Параллельные тенденции для различных методов лечения указывают на то, что скорость метаболизма увеличивается как постоянное увеличение стандартной скорости метаболизма IE. В этой таблице отсутствуют изменения массы тела по скорости метаболизма для всех подверженных стрессу людей, содержание углерода и азота в организме кузнечика, углероде и азоте в условиях риска и без риска. Примечательно, что существует очень небольшая разница в соотношении углерода и азота в организме между процедурами. Тем не менее, эти небольшие различия могут привести к большим различиям в разложении травяной подстилки под действием почвенного микробного пула.
Эти кривые демонстрируют кумулятивное выделение CO2 микробным пулом при разложении экспериментальной травяной подстилки в цветах ПВХ с нанесенными на график значениями, среднее значение плюс минус одна стандартная ошибка. Привой демонстрирует, что почвы грунтуются с нагрузкой. Туши кузнечиков, т.е. ситуация с хищником, приводят к снижению скорости разложения растительного опада на 19% ниже, чем на контрольных почвах, заполненных тушами кузнечиков без стресса.
Этот метод может помочь нам ответить на ключевые вопросы экосистемы, экологии и биогеохимии, позволяя нам отслеживать углерод, который содержится в листьях растений, в различных почвенных бассейнах, а также позволяет нам отслеживать судьбу питательных веществ из этих бассейнов обратно в надземные части растений.
В данном исследовании изучается, как риск хищничества влияет на химический состав растительноядных животных (жертв) и, как следствие, воздействует на разложение их трупов. Путем изучения изменений в рационе растительноядных животных, находящихся в состоянии стресса, в работе освещаются последствия для микробной активности почвы и круговорота питательных веществ.
В данном исследовании демонстрируется, как экологические стрессовые реакции видов-жертв могут изменять биогеохимические процессы, что служит моделью для понимания того, как физиологические изменения в биологических системах влияют на последующие функциональные результаты. Данный подход создает основу для оценки того, как вызванные стрессом молекулярные сдвиги влияют на активность на системном уровне, что имеет значение для снижения рисков при валидации мишеней в сложных биологических сетях. Устанавливая связь между взаимодействиями «хищник-жертва» и микробной функцией, эта работа иллюстрирует причинно-следственную связь, которая может быть использована для прогностического моделирования в трансляционных исследованиях.
Данный метод вписывается в континуум «от открытия к валидации», при котором индукция стресса предшествует молекулярному профилированию и считыванию результатов функционального анализа, что позволяет проводить итерационную проверку гипотез в биологических системах.