Простой подход к Манипулирование растворенным кислородом для Поведение животных Наблюдения

Общая цель данного метода заключается в эффективном и постепенном изменении условий содержания растворенного кислорода (DO) в лабораторных условиях для наблюдения за поведенческими реакциями водных животных. Преимущество этого метода состоит в том, что он может быть применен в целом ряде экспериментов по изучению поведения животных.

Подходит как для позвоночных, так и для беспозвоночных. Основным преимуществом данного метода является возможность его применения как в учебном процессе, так и в исследовательских целях. На выбранном полевом участке, расположенном в пределах одного часа езды от лаборатории, с использованием стандартных процедур отлова сетью-выбивалкой было собрано не менее 35 веснянок.

Из ручья соберите по четыре литра воды на каждый аквариум, а также дополнительные три литра для проведения эксперимента. Кроме того, соберите несколько камней максимальным диаметром два сантиметра.

Вернувшись в лабораторию, распределите камни по аквариумам, помещенным в холодильник, установив температуру, соответствующую условиям на участке сбора проб из ручья. Добавьте в каждый аквариум по четыре литра ручьевой воды. Затем поместите в каждый аквариум от 20 до 30 веснянок.

Поместите в каждый резервуар аэрационный камень, подключенный к аквариумному компрессору, для непрерывного насыщения воды комнатным воздухом. Через два дня подсоедините стандартный настенный вакуумный шланг к боковому отводу двухлитровой колбы с боковым отводом. Заполните колбу 1,9 литрами проточной воды с температурой 12 °C.

Поместите колбу и трубки на поднос, достаточно большой для размещения ледяной бани, чтобы при этом была видна внутренняя часть колбы с боковым отводом. Заполните поднос льдом. Вставьте датчик растворенного кислорода (DO probe) в одно из отверстий диаметром 3 мм в специально подготовленной резиновой пробке.

И медную трубку диаметром 2 мм, оснащенную соединителем-штуцером с наружным диаметром 3 мм, пропустите через еще одно отверстие диаметром 3 мм. Длина трубки от нижней части пробки должна быть таким образом, чтобы расстояние до дна колбы составляло около 10 см. К соединителю подсоедините тонкостенную полиэтиленовую газовую трубку диаметром 3 мм и длиной 0,7 м.

Проверьте герметичность соединения между пробкой и колбой, а также плотность прилегания трубки к проводу зонда внутри пробки. Крайне важно, чтобы пробки и трубки были плотно запечатаны для поддержания равного давления в сосуде на протяжении всего эксперимента и для предотвращения утечки азота из сосуда. Поместите полиэтиленовую трубку в колбу объемом один литр, содержащую 0,4 литра водопроводной воды, и закрепите трубку лентой, чтобы ее концы оставались погруженными в воду на протяжении всего эксперимента.

Затем подсоедините газовую линию диаметром три миллиметра от колбы с вакуумом к аквариумному аэратору. Включите аэратор, чтобы насытить воду в двухлитровой колбе кислородом из окружающего воздуха. Используйте датчик растворенного кислорода (DO) для мониторинга температуры воды и концентрации DO в течение примерно пяти минут.

До установления равновесия уровня растворенного кислорода (DO) в камере. Перед добавлением веснянок поместите в колбу объемом два литра три или четыре камня, чтобы у насекомых была подходящая основа для закрепления. Затем начните пробное изменение уровня DO, отсоединив газовую трубку от барботера и подключив ее к линии подачи газообразного азота.

Начните барботирование азотом со скоростью 20 cubic feet per hour примерно на 40–60 секунд. Немедленно прекратите подачу азота при достижении целевой концентрации. Если уровень DOD упадет ниже целевого значения, используйте аквариумный барботер с комнатным воздухом для возврата к целевой концентрации.

Если в ходе тестирования уровень растворенного кислорода (DO) нестабилен, убедитесь, что объем воды по-прежнему составляет один целых девять десятых литра и что вода не выплеснулась в виде пузырьков. Температура воды должна быть стабильной, а все уплотнения на фитингах — плотно закрыты. После повторного уравновешивания установки добавьте в колбу количество веснянок, равное числу наблюдателей.

Снова закройте колбу резиновой пробкой. Пропускайте воду через систему, как было показано ранее, до достижения целевой концентрации 10 мг/л. Затем зафиксируйте начальную температуру воды.

Дайте веховкам прикрепиться к каменному субстрату в колбе. Затем каждый наблюдатель должен подсчитать и записать количество «отжиманий», выполненных отдельной веховкой в течение трех минут. После этого измените уровень растворенного кислорода (DO) до следующего экспериментального значения и повторите трехминутное наблюдение.

На этом рисунке представлено среднее количество отжиманий, выполненных при определенном уровне растворенного кислорода (DO) в каждом из шести испытаний; данные были использованы для построения графика зависимости количества отжиманий от уровня DO. В ходе данных экспериментов только концентрация DO оказывала значимое влияние на количество отжиманий, выполненных веснянками. Отсутствие других переменных или взаимодействий подтверждает, что данный показатель является значимым предиктором количества отжиманий.

После освоения эту технику можно воспроизводить для достижения конкретных целей, поставленных исследователем. При выполнении данной процедуры важно избегать перепадов температуры, так как это может привести к изменению DO. С помощью данного метода, а также других способов, например, тех, которые изменяют pH, можно ответить на дополнительные вопросы о влиянии pH и DO на водных организмов. После просмотра этого видео вы сможете осуществлять манипуляции с растворенным кислородом в лабораторных условиях для проведения ряда экспериментов по поведению животных.