इस bioassay एक पोषण तुलनीय खाद्य मैट्रिक्स का उपयोग प्राकृतिक सांद्रता में समुद्री जीवों के ऊतकों की जैविक निष्कर्षों से खिला-निवारक चयापचयों की उपस्थिति का आकलन करने के लिए एक मॉडल शिकारी मछली कार्यरत हैं।
Marine chemical ecology is a young discipline, having emerged from the collaboration of natural products chemists and marine ecologists in the 1980s with the goal of examining the ecological functions of secondary metabolites from the tissues of marine organisms. The result has been a progression of protocols that have increasingly refined the ecological relevance of the experimental approach. Here we present the most up-to-date version of a fish-feeding laboratory bioassay that enables investigators to assess the antipredatory activity of secondary metabolites from the tissues of marine organisms. Organic metabolites of all polarities are exhaustively extracted from the tissue of the target organism and reconstituted at natural concentrations in a nutritionally appropriate food matrix. Experimental food pellets are presented to a generalist predator in laboratory feeding assays to assess the antipredatory activity of the extract. The procedure described herein uses the bluehead, Thalassoma bifasciatum, to test the palatability of Caribbean marine invertebrates; however, the design may be readily adapted to other systems. Results obtained using this laboratory assay are an important prelude to field experiments that rely on the feeding responses of a full complement of potential predators. Additionally, this bioassay can be used to direct the isolation of feeding-deterrent metabolites through bioassay-guided fractionation. This feeding bioassay has advanced our understanding of the factors that control the distribution and abundance of marine invertebrates on Caribbean coral reefs and may inform investigations in diverse fields of inquiry, including pharmacology, biotechnology, and evolutionary ecology.
रासायनिक पारिस्थितिकी दवा की दुकानों और ecologists के सहयोग के माध्यम से विकसित की है। स्थलीय रासायनिक पारिस्थितिकी के subdiscipline कुछ समय के लिए आस पास कर दिया गया है, समुद्री रासायनिक पारिस्थितिकी की है कि केवल कुछ ही दशकों पुरानी है लेकिन समुद्री जीवों 1-8 की विकासवादी पारिस्थितिकी और समुदाय की संरचना में महत्वपूर्ण अंतर्दृष्टि प्रदान की गई है। स्कूबा डाइविंग और एनएमआर स्पेक्ट्रोस्कोपी का आकस्मिक प्रौद्योगिकियों का लाभ उठाते हुए, जैविक दवा की दुकानों में तेजी से 1970 के दशक में और 1980 के दशक 9 benthic समुद्री अकशेरूकीय और शैवाल से उपन्यास चयापचयों का वर्णन प्रकाशनों की एक बड़ी संख्या उत्पन्न। माध्यमिक चयापचयों अनुभवजन्य सबूत के बिना नए यौगिकों के लिए महत्वपूर्ण पारिस्थितिकी गुण जिम्मेदार माना इन प्रकाशनों के कई कुछ उद्देश्य की सेवा करनी चाहिए कि मान लिया जाये। के बारे में एक ही समय, परिस्थिति भी वितरण और पहले से fro जाना जाता benthic जानवरों और पौधों की abundances स्कूबा डाइविंग के आगमन का लाभ ले रही है और वर्णन कर रहे थेऐसे निकर्षण के रूप में अपेक्षाकृत अप्रभावी नमूना विधियों हूँ। इन शोधकर्ताओं की धारणा बिना डंठल कुछ भी और कोमल शरीर रासायनिक शिकारियों 10 द्वारा खपत से बचने के लिए बचाव किया जाना चाहिए था। प्रजातियों abundances पर अन्यथा वर्णनात्मक काम क्या था अनुभववाद को पेश करने के प्रयास में, कुछ परिस्थिति विषाक्तता assays के 11 से रासायनिक गढ़ extrapolating शुरू किया। अधिकांश विषाक्तता assays के आधे परख जीवों की हत्या के लिए जिम्मेदार अर्क के शुष्क बड़े पैमाने पर सांद्रता के बाद के दृढ़ संकल्प के साथ, पूरे मछली या अकशेरुकी ऊतकों के कच्चे तेल की जैविक अर्क के जलीय निलंबन को अन्य जीवों के जोखिम शामिल किया गया। हालांकि, विषाक्तता assays के संभावित शिकारियों प्राकृतिक परिस्थितियों के तहत शिकार मानता है जिस तरह का अनुकरण नहीं है, और बाद में पढ़ाई विषाक्तता और स्वादिष्ट 12-13 के बीच कोई संबंध पाया है। यह प्रतिष्ठित पत्रिकाओं में प्रकाशन कम या कोई सभा होने तकनीक का इस्तेमाल किया है कि आश्चर्य की बात हैएल प्रासंगिकता 14-15 और है कि इन अध्ययनों अभी भी व्यापक रूप से उद्धृत कर रहे हैं आज। यह विषाक्तता डेटा के आधार पर पढ़ाई 16-18 प्रकाशित किया जाना जारी है ध्यान दें कि इससे भी ज्यादा खतरनाक है। इस के साथ साथ वर्णित bioassay विधि antipredatory रासायनिक गढ़ का आकलन करने के लिए समुद्री रासायनिक परिस्थिति के लिए एक पारिस्थितिकी प्रासंगिक दृष्टिकोण प्रदान करने के लिए देर से 1980 के दशक में विकसित किया गया था। विधि अधिक पारिस्थितिकी सार्थक विषाक्तता डेटा की तुलना में कर रहे हैं कि स्वादिष्ट डाटा उपलब्ध कराने, एक पोषण तुलनीय खाद्य मैट्रिक्स में एक प्राकृतिक एकाग्रता में लक्ष्य जीव से एक कच्चे कार्बनिक निकालने नमूने के लिए एक मॉडल के शिकारी की आवश्यकता है।
(1) एक उपयुक्त generalist के शिकारी खिला assays में इस्तेमाल किया जाना चाहिए, (2) सभी छोर की जैविक चयापचयों विस्तृत रूप से ऊतक से निकाला जाना चाहिए: समुद्री जीवों के ऊतकों के antipredatory गतिविधि का आकलन करने के लिए सामान्य दृष्टिकोण चार महत्वपूर्ण मानदंड शामिल जीव को लक्षित, (3) चयापचयों ख चाहिएएक ही बड़ा एकाग्रता में एक पोषण उचित प्रयोगात्मक भोजन में मिलाया ई वे निकाले गए थे, और (4) प्रयोगात्मक डिजाइन और सांख्यिकीय दृष्टिकोण एक सार्थक मीट्रिक रिश्तेदार distastefulness इंगित करने के लिए प्रदान करनी चाहिए, जहां से जीव के रूप में पाया।
नीचे दिये प्रक्रिया कैरेबियन समुद्री अकशेरूकीय में antipredatory रासायनिक गढ़ का आकलन करने के लिए विशेष रूप से बनाया गया है। इस प्रजाति कैरेबियन प्रवाल भित्तियों पर आम है और benthic अकशेरूकीय 19 की एक विस्तृत वर्गीकरण नमूना करने के लिए जाना जाता है, क्योंकि हम एक मॉडल शिकारी मछली के रूप में bluehead wrasse, Thalassoma bifasciatum, रोजगार। लक्ष्य जीव से ऊतक पहले तो निकाले एक खाद्य मिश्रण के साथ संयुक्त, और अंत में टी के समूहों के लिए पेशकश की है bifasciatum वे निकालने का इलाज खाद्य पदार्थों को अस्वीकार चाहे निरीक्षण करने के लिए। इस पद्धति का उपयोग परख डेटा समुद्री जीवों 12,20-21, एल के बचाव की मुद्रा में रसायन विज्ञान में महत्वपूर्ण अंतर्दृष्टि प्रदान की हैIfe इतिहास व्यापार-नापसंद 22-24, और समुदाय पारिस्थितिकी 25-26।
इस के साथ साथ वर्णित प्रक्रिया समुद्री जीवों में antipredatory रासायनिक गढ़ का आकलन करने के लिए एक अपेक्षाकृत सरल, पारिस्थितिकी प्रासंगिक प्रयोगशाला प्रोटोकॉल प्रदान करता है। यहाँ हम विधियों के इस सेट से संत…
The authors have nothing to disclose.
We thank James Maeda and Aaron Cooke for assistance with the filming and editing of this video. Funding was provided by the National Science Foundation (OCE-0550468, 1029515).
Dichloromethane | Fisher Scientific | D37-20 | |
Methanol | Fisher Scientific | A41220 | |
Anhydrous Calcium Chloride | Fisher Scientific | C614-500 | |
Cryocool Heat Transfer Fluid | Fisher Scientific | 20-548-146 | For vacuum concentrator |
Alginic Acid Sodium Salt High Viscosity | MP Biomedicals | 154723 | |
Squid mantle rings | N/A | N/A | Can be purchased at grocery store |
Denatonium benzoate | Aldrich | D5765 | |
50 ml graduated centrifuge tube | Fisher Scientific | 14-432-22 | |
20 ml scintillation vial | Fisher Scientific | 03-337-7 | |
Disposable Pasteur pipets | Fisher Scientific | 13-678-20D | |
Rubber bulbs for Pasteur pipets | Fisher Scientific | 03-448-24 | |
Red bulbs for pellet delivery | Fisher Scientific | 03-448-27 | |
250 ml round-bottom flask | Fisher Scientific | 10-067E | |
Scintillation vial adapter for rotavap | Fisher Scientific | K747130-1324 | |
Weightboats | Fisher Scientific | 02-202B | |
Microspatula | Fisher Scientific | 21-401-10 | |
5 ml graduated syringe | Fisher Scientific | 14-817-53 | |
10 ml graduated syringe | Fisher Scientific | 14-817-54 | |
Razor blade | Fisher Scientific | S17302 |