والطريقة موسع لل<em> في الوضع الطبيعي</em> تحديد النجاح في التزاوج أنثى الكركند الأمريكية (<em> Homarus americanus</em>)
Summary
يمكن أن التغيرات الناجمة عن المصايد السمكية لاستغلال القشريات مثل جراد البحر السمكية الأمريكية، يحتمل تأثير ديناميات الإنجاب، مما يؤدي إلى انخفاض في نجاح التزاوج. وكان هدف هذه الدراسة إلى تطوير طريقة موسع للتحقق من نجاح التزاوج من الإناث الكركند التي قد تكون من الناحية الفسيولوجية أو ناضجة وظيفيا.
Abstract
على الرغم من كونها واحدة من الأكثر إنتاجية مصائد الأسماك في شمال غرب المحيط الأطلسي، لا يزال هناك الكثير غير معروف حول ديناميات الإنجابية الطبيعية من الكركند الأمريكية. العمل الأخيرة في السكان القشريات استغلالها (سرطان البحر والكركند) تشير إلى أن هناك ظروف حيث الإناث الناضجة غير قادرين على تحقيق إمكانات الإنجابية الكاملة بسبب قيود الحيوانات المنوية. لفحص هذه الإمكانية في مناطق مختلفة من الأسماك وجراد البحر الأمريكي، تم تطوير طريقة موثوقة وموسع لأخذ العينات أعداد كبيرة من الإناث الكركند في البحر. ينطوي هذا الأسلوب إدخال إبرة حادة ذات الرؤوس في وعاء المنوية الأنثى لتحديد وجود أو عدم وجود الحيوانات المنوية والمكونات لسحب عينة التي يمكن دراستها عن وجود الحيوانات المنوية. أجريت سلسلة من الدراسات التحكم في قفص الاتهام وفي المختبر لاختبار موثوقية هذه التقنية. تنطوي هذه الجهود أخذ العينات 294 الكركند الإناث للتأكد من أن وجود سوكان اتحاد كرة القدم الحيوانات المنوية المكونات مؤشرا موثوقا من الحيوانات المنوية داخل وعاء، وبالتالي، التزاوج. تفاصيل هذه الورقة المنهجية والنتائج التي تم الحصول عليها من مجموعة فرعية من إجمالي الإناث العينة. من 230 الكركند الإناث عينات من بنك جورج وكيب آن، MA (المدى = 71-145 حجم ملم في الطول درع)، وكانت 90.3٪ إيجابي للحيوانات المنوية. التفسيرات المحتملة لعدم وجود الحيوانات المنوية في بعض الإناث ما يلي: عدم النضج (عدم النضج الفسيولوجي)، وانهيار سد الحيوانات المنوية بعد استخدامها لتسميد مخلب من البيض، وقلة النشاط التزاوج. وتشير استطلاعات الرأي أن هذه التقنية لدراسة نجاح التزاوج من الإناث الكركند هو الوكيل الموثوق بها التي يمكن استخدامها في هذا المجال لتوثيق النشاط الإنجابية في العشائر الطبيعية.
Introduction
جراد البحر الأمريكي (Homarus americanus) هي واحدة من الأكثر إنتاجية مصائد الأسماك في شمال المحيط الأطلسي (~ 56،000 طن متري عام 2011، قيمتها أكثر من $ 390،000،000) 1. ومع ذلك، هناك نقص عام في التفاهم بشأن ديناميات الإنجابية من هذا النوع في الأنواع البرية. توليد تقديرات أكثر دقة من الناتج الإنجابية، بما في ذلك عدد وأحجام مختلفة من الأفراد المشاركين بنشاط في الإنجاب، قد تحسين عملية تقييم الأسهم. على سبيل المثال، تم تحديد الإناث التي يتم منعها من تحقيق الإمكانات الكاملة الإنجابية بسبب قيود الحيوانات المنوية كمنشأة لعدة القشريات البحرية المستغلة تجاريا بما في ذلك: الكركند الشائك 2، وسرطان البحر الأزرق 3، 4 السرطانات الملك، وسرطان البحر حجر 5، وسرطان الثلج 6. والهدف العام هو تحديد ما إذا كان الحد الحيوانات المنوية قد يكون عاملا في مناطق معينة من الأسماك وجراد البحر الأمريكي أيضا.
NT "<لوحظت أول علامات وجود مشكلة محتملة في الحد المنوية الكركند حين إجراء دراسة العلامات لا علاقة لها مع الكركند الإناث منتج للبيض (مع سليمة بشكل واضح، والبيض مقذوف مؤخرا). الاسترداد تقارير من الصيادين قد أشارت إلى أن ~ 15٪ من هذه الحيوانات انخفض براثن البيض على بعد أشهر فقط 1-2. كانت فرضية العمل أن بعض الكركند كانوا يحملون البيض التي لم المخصبة، ونتيجة لذلك، 'سقط' 7. وقد أكدت البيانات الأولية من دراسة لاحقة أن الكركند سوف قذف البيض حتى إن لم تكن قد تزاوج بنجاح وتتم هذه البويضات غير الملقحة فقط ل~ 1 الشهر 8. لذلك، ونظرا للمراقبة الإناث تحمل بويضة غير مخصبة في العشائر الطبيعية، سعينا لتحديد إلى أي مدى يمكن أن تسهم في الحد من الحيوانات المنوية مستوى submaximal الاستنساخ بواسطة الكركند ناضجة جنسيا، ولتحقيق هذا الهدف، تم تطوير تقنية للكشف عن النطفةphore أودعتها الذكور خلال التزاوج.هذه الورقة والفيديو وصف موسع، وضعت طريقة بسيطة للتحقق من نجاح التزاوج من الإناث الكركند. ويمكن استخدام هذه التقنية بسرعة وبشكل موثوق في البحر، إما على متن البحوث أو سفن الصيد التجارية. يتم عرض تفاصيل هذه الطريقة أخذ العينات فضلا عن بعض النتائج ممثل لتوضيح تطبيق هذه التقنية.
Protocol
Representative Results
Discussion
هذا المخطط الفيديو والورق ويبرهن على وجود طريقة لتحديد ما إذا كان قد تزاوج الإناث الكركند بنجاح. هذا النهج هو بسيط يكفي أنه يمكن استخدامها على نطاق واسع أخذ عينات من الكركند في البحر من قبل مجموعة متنوعة من المستخدمين. ويستند هذا الأسلوب على الكشف عن وجود محفظة منوية …
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
فإن الكتاب أود أن أشكر جميع lobstermen التجارية نيو انغلاند التي سمح لنا لأخذ عينات من القوارب – هو محل تقدير تعاونهما من ذلك بكثير. بالإضافة إلى ذلك، نشكر ليتل شركة خليج جراد البحر (نوينغاتون، NH) وتشامبلن في المأكولات البحرية (نقطة جوديث، RI) الذي سمح لنا لإجراء أخذ العينات في مرافقها. قدم الطلاب مقر الأمم المتحدة التالية مساعدة لا تقدر بثمن في جميع أنحاء هذه الدراسة: هالي الأبيض، فرانسواز موريسون، سارة هافنر، أودرا Chaput، ومايو غروس. وأيد هذا المشروع من المنح المقدمة من NH SeaGrant لWHW (مشروع # R/CFR-11) وبرنامج منح مقر الأمم المتحدة البحرية لJSG.
Materials
| Calipers: Mitutoyo Digimatic | Mitutoyo | 500-196-20 | http://www.globalindustrial.com |
| 3 mL Luer-Lok™ syringe | Beckton-Dickinson | 309585 | www.bd.com |
| Monoject aluminum hub blunt needles, 18-G x 1 | Webster Veterinary | 8881202348 | www.mywebstervet.com |
| 2.0 mL plastic storage tubes | Eppendorf | wu-06333-72 | http://www.coleparmer.com |
| Styrofoam cooler with ice | |||
| Compound light microscope | Olympus | BH System | http://www.olympusamerica.com |
| Glass sides with cover slip | 75 mm x 25 mm, ~ 1 mm thickness | ||
| Pipettor with disposable tips |
References
- . . FAO and Agriculture Organization of the United Nations). Fisheries and Aquaculture Department. , (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., Bauer, R. T., Martin, J. W. . Mating and insemination in the Ameri can lobster,Homarus americanus. Crustacean sexual behavior. , 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., Factor, J. R. Reproduction and embryonic development. Biology of the Lobster: Homarus americanus. , 177-216 (1995).
- Cooper, R. A., Uzmann, J. R., Cobb, J. S. . Ecology of juvenile and adult Homarus. The biology and management of lobsters. 2, 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. , (2009).
