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Método alternativo de remoção de otólitos de Sturgeon

Published: June 27, 2016 doi: 10.3791/54316

Abstract

Extraindo os otólitos (ossos do ouvido) de peixes que têm os crânios muito grossas pode ser tempo difícil e muito demorado. A prática comum de fazer uma incisão vertical transversal no topo do crânio com uma mão ou uma serra elétrica pode danificar o otolith se não for realizado corretamente. Esturjões (Acipenseridae) são uma família em particular, que têm um crânio muito grande e grosso. Um novo método de laboratório de entrar na cavidade do cérebro do lado ventral do peixe para expor as otolitos era mais fácil do que os outros métodos de extracção otolíticos encontrados na literatura. Métodos de avaliação na literatura são projetados para o campo e são mais eficientes no processamento de grandes quantidades de peixe rapidamente. No entanto, esta nova técnica foi concebida para ser mais adequado para um ambiente de laboratório em que o tempo não é prensagem e extracção bem sucedida a partir de cada amostra é crítica. O sucesso de encontrar e remover otolitos usando esta técnica é muito alta e não compromete as sstrutura de qualquer maneira. Esta técnica alternativa é aplicável a outras espécies de peixes semelhantes para extrair os otolitos.

Introduction

Sturgeon (Acipenseridae) populações em todo o mundo têm vindo a diminuir para mais de um século devido aos impactos, incluindo a perda de habitat, fragmentação populacional e pesca excessiva de tal forma que muitas populações estão protegidos por leis estaduais e federais 1,2. Agências de gestão de todo o EUA e o mundo têm identificado esturjão como espécie-alvo para a restauração e recuperação 1. Características da população (crescimento, o recrutamento, a dieta) da maioria das populações de esturjão foram estudados para compreender melhor as características básicas de biologia e história de vida 1. Devido ao status de proteção da maioria das populações de esturjão, avaliação de idade é difícil em pequenas populações ameaçadas, onde nenhum sacrifício ou o dano aos indivíduos seja justificada.

A extracção de estruturas ósseas para efeitos de estimativa da idade e análise de crescimento tem sido uma técnica comum 3 .A utilização de secções de raios aleta para determinar a idade de Sturgeno tornou-se um método não-letal prático, mas a verificação da técnica tem sido limitada e idade podem ser muito difíceis de decifrar em indivíduos mais velhos (> 15 anos) 4. Os pesquisadores avaliaram o uso de múltiplas estruturas ósseas em Sturgeon para a sua utilização na validação da idade do Golfo do esturjão (Acipenser oxyrinchus desoti) 5, Atlantic Sturgeon (A. o. Oxyrinchus) 6, esturjão branco (A. transmontanus) 7, e Lake Sturgeon (A. fluvescens) 8 concluiu que o primeiro peitoral marginal ray fin desde a idade mais preciso, mas concluiu este procedimento invasivo para ser prejudicial a indivíduos maiores. Atualmente, não há o desenvolvimento da utilização de métricas de forma otolíticos distinguir entre espécies de esturjão norte-americano com uma taxa muito elevada de sucesso 9. Os detalhes sobre o processo de remoção do otolítica com uma incisão dorsal transversal na base do crânio é um otolítica comum adicionalMétodo ction encontrados em toda a literatura e claramente detalhado por Secor et al. (1991) 10. No entanto, este método é difícil de implementar em esturjão que têm crânios muito grossas com otolitos que são pequenas e delicadas e tenderiam a quebrar. A nova revisão da literatura mostra nenhuma outra metodologia detalhada do processo de remoção otolith de esturjão. O objetivo deste trabalho foi detalhar um método alternativo de extrair otólitos do esturjão por entrar na cavidade cerebral do lado ventral.

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Protocol

NOTA IMPORTANTE: Devido ao estado de protecção de todas as espécies de esturjão nos Estados Unidos, permite adquirir e processar peixes foram obtidas antes do procedimento laboratorial. Todos os espécimes foram adquiridos a partir de fontes de incubação post mortem devido a causas naturais e eliminados após um procedimento padrão.

1. Preparação de Amostras

  1. Antes de quaisquer incisões estabelecer carcaça esturjão no seu lado e usando uma fita de medição para medir o comprimento total da cabeça até à ponta da cauda para o mais próximo de 1 mm. (Figura 1A)
  2. Pesar esturjão de carcaça em uma escala tarado a 1 g mais próximo. Avaliar carcaça para quaisquer marcas externas ou marcas e registro.

2. Otolith Extração

  1. Adicione uma incisão vertical com uma grande faca da faixa entre a base do crânio e a primeira scute dorsal através do corpo para separar a cabeça do corpo (Figura 1B). Depois de retirar a cabeça, turn a cabeça para que a boca está voltada para cima (Figura 1C).
  2. Remover tecidos moles da boca e brânquias usando a faca da faixa para cortar ao longo do lado ventral do crânio (Figura 1D). Faça uma incisão com uma serra óssea elétrica a partir da ponta do focinho até a base do crânio até bissetriz completamente a cabeça (Figura 1E). Separaram-se as duas metades com a mão para expor a cavidade do cérebro (Figura 2A).
  3. Retire e matéria cerebral (Caixa vermelha à esquerda) com uma pinça para ver canais semicirculares (Caixa vermelha à direita) dentro da cavidade cerebral (Figura 2B) descartar.
  4. Remover cartilagem do canal semicircular da cavidade cérebro com uma pinça (Figura 2C). Cuidadosamente perfurar cartilagem canal semicircular com a ponta do fórceps e remover otolítica (Figura 2D). Remova o otolith (estrutura óssea duro dentro da cartilagem) com uma pinça de cartilagem canal semicircular (Figura 2E)
  5. Repita os passos de 2,3-2,4 para remover otolítica a partir da outra metade do crânio.
  6. Mergulhe os otólitos em 92% de etanol durante 5 segundos para remover qualquer cartilagem. Coloque otólitos em um 25 ml frasco de cintilação aberta para secar por 24 horas.

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Representative Results

O tamanho adulto de esturjão em todo o mundo varia muito, mas a localização das otolitos é consistente. O uso de uma faca afiada filete foi encontrado para remover o tecido mole da boca facilmente mostrado na Figura 1D. Uma serra óssea elétrica é a ferramenta preferida para a incisão lateral para expor a cavidade cerebral na Figura 1E. No entanto, a atenção para que atravessa a linha média do crânio é normalmente necessário otólitos pode ser esmagado durante este processo. Se este processo for efectuado correctamente, então a cavidade do cérebro serão expostos de maneira uniforme, sem danos para os otolitos como mostrado na Figura 2A. A matéria do cérebro é facilmente removido com a utilização de uma pinça, como na Figura 2B e encontrar a cartilagem do canal semicircular que contém o otolítica é facilmente encontrada na base da cavidade do cérebro, como mostrado na Figura 2C. A cartilagem encontrada no canal semicircular é easily removido do otolítica com um par de pinças, como visto na Figura 2D.

Este procedimento demonstra com sucesso a remoção do otolítica esturjão e é um passo preliminar de uma análise mais quantitativa da história de vida do peixe. sucesso resultado pode ser medido pela remoção do otolith sem quebrar a estrutura. as taxas de crescimento e a determinação da idade estão duas métricas que podem ser avaliadas com a utilização dos otolitos removidos. Análise de formas de diferenciação das espécies é outra métrica mensurável que pode ser desenvolvido a partir dos otólitos.

figura 1
Figura 1. Colocação de Sturgeon Carcass para Otolith remoção. (A) Sturgeon Carcass Lateral View para medição e pesagem, (B) Vertical incisão para separar Sturgeon Cabeça de Bo dy, (C) Virar cabeça para ver Boca e ventral lado da cabeça, (D) Tecidos Moles removido para expor ventral lateral do crânio, (E) incisão lateral da ponta do focinho à base do crânio Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figura 2
Figura 2. Exame interna da cavidade cerebral remover otólitos. (A) Cavity cérebro exposto após a cabeça está separada, (B) Cérebro Matéria removida para expor canais semicirculares, (C) do canal semicircular cartilagem removida, (D) Otolith Visto e removidos do canal semicircular cartilagem, (E) esturjão Otolith54316 / 54316fig2large.jpg "target =" _ blank "> Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

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Discussion

A visão geral de um método alternativo de extrair otólitos de carcaças de esturjão foi detalhado. É importante notar que a atenção especial é necessário para a colocação de incisão lateral na linha média do crânio, de modo a bissectar o crânio de maneira uniforme para garantir que não haja danos para os otolitos durante a dissecção. Se a incisão não é suficientemente profundo para bissectar completamente o crânio que vai ser muito difícil para expor a cavidade do cérebro, onde a localização dos otolitos é claramente visível. Com a experiência, a técnica geral é relativamente simples e conduz a uma elevada percentagem dos otólitos sendo encontrado intacto. Este novo método proporciona uma forma alternativa pesquisas para extrair otolitos para fins que não esturjão que pode ser difícil utilizando métodos de extracção padrão otolíticos espécies.

Limitações para este método são a aplicabilidade para uma configuração não para uso em campo laboratório. O tempo necessário para a preparação da carcaça não é propício para amostras coletadasno campo em tempo hábil. Outra preocupação é o uso de espécies de esturjão que normalmente são protegidas pela lei estadual ou federal, devido a declínios populacionais.

É muito difícil obter licenças para conduzir este tipo de avaliação à custa de sacrificar os indivíduos que são necessários para manter as populações vivo. No entanto, quando espécimes mortos estão disponíveis através de causas naturais esta técnica fornece uma maneira útil para recolher mais informações que estariam disponíveis de outra forma.

É importante notar a importância desta técnica para remover com êxito otólitos do esturjão que utilizam este método alternativo. As técnicas existentes remoção otólitos da região dorsal da cabeça ainda são úteis e benéficas, mas não aplicável para o esturjão. Usando esta nova técnica para expor a cavidade cérebro também dá acesso e aplicabilidade para outras áreas da função neural e morfologia do cérebro. Esta nova técnica pode ser benéficousar em outras espécies de peixes com paredes do crânio muito espessas ou onde há uma quantidade limitada de peixes a ser usado para a extração otolith.

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Acknowledgments

Agradecimentos especiais para o St. Regis Divisão Mohawk Ambiental, Welaka National Fish Hatchery, US Fish and Wildlife Service Research Unit, Southern Illinois University, US Fish and Wildlife Service Nordeste Fisheries Center, Sterling Caviar, Universidade da Califórnia-Davis, Garrison Dam National Fish incubatório, Bears Bluff National Fish Hatchery, e US Fish and Wildlife Service Panamá Office Resource Cidade das Pescas sua ajuda fornecimento de esturjão para este projeto. este artigo é Contribuição 2013 do USGS Great Lakes Science Center.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Measuring Board Metric meter stick is preferred
Weighing scale
Filleting Knife
Scalpel
Forceps
Sample vials 25 ml scintillation vials work well

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References

  1. Auer, N. A. Conservation. Sturgeons and Paddlefish of North America. LeBreton, G. T. O., Beamish, F. W. H., McKinley, R. S. 27, Kluwer Academic Publishers. 252-276 (2004).
  2. Sturgeon Specialists Group, sturgeon conservation. IUCN (International Union for the Conservation of Nature). , Source: www.iucn.org (2008).
  3. Campana, S. E. Accuracy, precision and quality control in age determination, including a review of the use and abuse of age validation methods). Journal of Fish Biology. 59, 197-242 (2001).
  4. Bruch, R. M., Campana, S. E., Davis-Foust, S. L., Hansen, M. J., Janssen, J. Lake Sturgeon age validation using bomb radiocarbon and known-age fish. Transactions of the American Fisheries Society. 138, 361-372 (2009).
  5. Baremore, I. E., Rosati, J. D. A validated, minimally deleterious method for ageing sturgeon. Fishery Bulletin. 112, 274-282 (2014).
  6. Stevensen, J. T., Secor, D. H. Age determination and growth of Hudson River Atlantic sturgeon, Acipenser oxyrhynchus. Fishery Bulletin. 97, 153-166 (1999).
  7. Brennan, J. S., Cailliet, G. M. Comparative age-determination techniques for white sturgeon in California. Transactions of the American Fishery Society. 118, 296-310 (1989).
  8. Rossiter, A., Noakes, D. L. G., Beamish, F. W. H. Validation of age estimation for the lake sturgeon. Transactions of the American Fisheries Society. 124, 777-781 (1995).
  9. Chalupnicki, M. A., Dittman, D. E. North American Sturgeon Otolith Morphology. Copeia. , 260-266 (2016).
  10. Secor, D. H., Dean, J. M., Laban, E. H. Manual for otolith removal and preparation for microstructural examination. , Barach Press. Columbia, South Carolina. (1991).

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Medicina Edição 112 Sturgeon otólitos ossos do ouvido dos peixes extração guia de remoção Acipenseridae
Método alternativo de remoção de otólitos de Sturgeon
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Chalupnicki, M. A., Dittman, D. E.More

Chalupnicki, M. A., Dittman, D. E. Alternative Method of Removing Otoliths from Sturgeon. J. Vis. Exp. (112), e54316, doi:10.3791/54316 (2016).

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