Summary
توضح هذه المقالة بروتوكول بسيطة وقابلة للتكرار في استغلال الظروف الأوكسجين المذاب في إعداد مختبر للدراسات سلوك الحيوان. ويمكن استخدام هذا البروتوكول في كل من إعدادات التدريس ومختبرات البحوث لتقييم استجابة العضوي من macroinvertebrates، أسماك، أو البرمائيات للتغيرات في تركيز الأكسجين المذاب.
Abstract
القدرة على التعامل مع الأوكسجين المذاب (DO) في إعداد مختبر لديها تطبيق كبير للتحقيق في عدد من الأسئلة السلوك البيئي والعضوي. بروتوكول الموصوفة هنا يوفر طريقة بسيطة وقابلة للتكرار، وتسيطر على التلاعب DO لدراسة استجابة سلوكية في الكائنات المائية الناتجة عن نقص الأوكسجين وظروف نقص الأكسجين. أثناء أداء degasification من الماء مع استخدام النيتروجين عادة في بيئة معملية، لا توجد طريقة صريحة لتطبيق البيئي (المائية) موجود في الأدب، وهذا البروتوكول هو أول من وصف بروتوكول لdegasify المياه لمراقبة استجابة العضوي. وقد وضعت هذه التقنية وبروتوكول التطبيق المباشر لmacroinvertebrates المائية؛ ومع ذلك، والأسماك الصغيرة، والبرمائيات، والفقاريات المائية الأخرى يمكن أن تكون بديلا بسهولة. انها تسمح للتلاعب السهل من مستويات DO تتراوح من 2 ملغم / لتر إلى 11 ملغم / لتر مع الاستقرار لمدة تصل إلى فترة الحيوان الملاحظة 5 دقائق.أبعد من فترة الملاحظة 5 دقائق بدأت درجة حرارة المياه في الارتفاع، وفي DO 10 دقيقة أصبحت مستويات غير مستقر للغاية للمحافظة عليه. البروتوكول هو تحجيم للكائن الحي الدراسة، قابلة للتكرار، وموثوق بها، والسماح للتنفيذ السريع إلى مختبرات التدريس التمهيدية وتطبيقات بحثية عالية المستوى. النتائج المتوقعة من هذا الأسلوب الذي ينبغي أن تتعلق بحل التغييرات الأكسجين إلى الاستجابات السلوكية للكائنات الحية.
Introduction
تركيز الأكسجين المذاب (DO) معلمة الفيزيائية الأساسية المهمة في التوسط في عدد من العمليات البيولوجية والبيئية في النظم الإيكولوجية المائية. التعرض لنقص الأكسجين شبه قاتلة الحاد والمزمن تقلل من معدلات النمو في بعض الحشرات المائية والحد من بقاء حشرات التي تتعرض 1. وقد تم تطوير هذا البروتوكول لتوفير طريقة تسيطر على التعامل مع مستويات DO في الماء تيار لمراقبة آثار على سلوك الحيوان. منذ بقاء جميع الكائنات المائية الهوائية "يعتمد على تركيز الأوكسجين من أجل العيش والتكاثر، وغالبا ما تنعكس التغييرات في تركيز DO في التغيرات السلوكية التي الكائنات الحية. وقد لوحظ المزيد من اللافقاريات والأسماك المائية المحمول للرد على تركيزات الأكسجين منخفضة (ميتة) من خلال السعي لغات مع ارتفاع DO 2،3. للكائنات المائية النقالة أقل، التكيف السلوكي لزيادة تناول DO قد يكون الخيار الوحيد القابل للتطبيق. ترتيب macroinvertebrate المائية من PLECوقد لوحظ optera (stonefly) لأداء حركات "دفع ما يصل" لزيادة تدفق المياه، وامتصاص الأكسجين، عبر الخياشيم الخارجية من 4-6. وقد لوحظت هذه السلوكيات التكيفية في البيئات الطبيعية وفي التجارب المعملية.
التلاعب مختبر DO في الماء يفتح آفاقا واسعة للدراسات سلوك الحيوان، ولكن وجود ثغرات كبيرة في نشر المنهجي. على سبيل المثال، استخدمت إحدى الدراسات أحواض كبيرة لتقييم الوقت الفسيولوجية رد ارجموث باس (salmoides Micropterus) إلى بيئات ميتة التالية بالغاز مع النيتروجين، ولكن تعطى التفاصيل شحيحة للمنهجية 7. وصفت دراسة أخرى أجريت على حمار وحشي الأسماك (دانيو rerio) باستخدام غاز النيتروجين والحجر التي يسهل اختراقها لتوصيل الغاز إلى المياه وتقليل DO من الماء (8). لالتطبيقات المستندة إلى الكيمياء، وطرق degasification المذيبات الاستفادة المتخصصةجهاز 9-11 لإزالة الأكسجين من المذيبات، لكنها لن تكون مناسبة للدراسات سلوك الحيوان. في حين أن هذه الدراسات تستخدم الطرق لإزالة الأكسجين من الماء، ويمكن تحديد أي المنهج الوصفي الذي من شأنه أن يسمح لتقييم سلوك الحيوان في الاستجابة لتفعل التغيرات.
هذا الأسلوب هو موضح فيما يلي محاولة لوصف بالكامل على بروتوكول للتلاعب DO من المياه عن طريق استخدام غاز النيتروجين. وعلاوة على ذلك، تم تطوير هذه الطريقة من أجل مراقبة العلاقات بين السلوك stonefly (بوشوبس) وفعل ذلك كان يعمل في مختبر البيولوجيا على مستوى طالبة. واحدة من الفوائد الرئيسية لهذه الطريقة هو أنه يمكن أن تتم داخل المختبر مع الأواني الزجاجية والمواد في متناول معظم مؤسسات التعليم الثانوي والعالي المشترك. البروتوكول هو أيضا قابل للتكيف بسهولة، مما يسمح للأفراد لتوسيع نطاق إجراءات لتلبية الأهداف المحددة لتطبيقات البحث أو التدريس.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
ملاحظة: لم هذه التجربة لا تستخدم الفقاريات، وبالتالي لا تتطلب موافقة معهد جونياتا الكلية لرعاية الحيوان واللجنة الاستخدام. ولكن بالنسبة للأفراد التكيف مع هذه الطريقة للاستخدام مع الفقاريات، ينبغي التماس موافقة IACUC.
جمع العينات 1. الميدان
- تحديد وتقييم المواقع الميدانية الممكنة من اجل القدرة على جمع وتخزين ونقل stoneflies بسرعة للحد من وقت في عملية عبور مع الحد الأقصى الموصى به وقت في عملية عبور من 1 ساعة.
- أداء أخذ العينات من ركلة الصافية في موقع الحقل المحدد وفقا للإجراءات ركلة صافية قياسية مرات كافية لجمع ما لا يقل عن 35 stoneflies 12.
- جمع 50 لتر من الماء تيار والصخور التي يبلغ قطرها الحد الأقصى من 2 سم من تيارات.
- وضع أحواض السمك في الثلاجة لتعيين درجة حرارة الموقع تيار. توزيع الصخور التي تم جمعها في موقع تيار في أحواض السمك وملء مع 4 لتر من الماء تيار في الحوض. ضع 20-30 stoneflies جمعت في الحوض ووضع حجر محتدما تعلق على الفوار الحوض في كل خزان وتشغيل الفقاعات لإضافة باستمرار هواء الغرفة إلى الماء.
- السماح للstoneflies على التكيف مع البيئة الجديدة في أحواض السمك لمدة 48 ساعة.
الشكل 1. إعداد للتلاعب الأكسجين الذائب. (A) 1) تركيب لأنابيب النحاس إلى الذكور خرطوم اذع 2) موقع ختم سدادة لفحص للتأكد جيدا ختم قارورة. (ب) 1) 2 L الجانب الذراع قارورة مليئة 1.9 لتر من الماء 2) أنبوب الغاز والفوار الهواء (الأزرق) لاستخدامها في فقاعات النيتروجين وغرفة محتدما الهواء، على التوالي 3) خزان النيتروجين والقيم قياس 4) 2 لتر قارورة مليئة 0.4 لتر من الماء مع أنبوب فراغ المغمورة 5) المذاب متر الأوكسجين. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
2. مجموعة التجريبية حتى
- على قمة مقاعد البدلاء، وتوصيل أنبوب فراغ الجدران قياسية لذراع الجانب من 2 L الجانب الذراع قارورة كما هو مبين (1 في الشكل 1B).
- ملء قارورة مع 1.9 لتر من الماء تيار من الحاويات البلاستيكية 3 L عقد المياه تيار جمعها في الثلاجة لتعيين 12 درجة مئوية.
- ضع قارورة والأنابيب على صينية كبيرة بما يكفي لعقد حمام الثلج حول القارورة الجانب الذراع بدون حجب الرؤية من الداخل قارورة وملء علبة مع الثلج.
- حفر اثنين من الثقوب قطرها 3 مم في سدادة مطاطية للسماح بمرور 1) أنابيب النحاس لتوصيل الغاز إلى السفينة و2) التحقيق من المتر DO في 2 L الجانب الذراع قارورة (1 في الشكل 1B) .
- جعل شق الجانبي من على حافة السدادة إلى واحدة من الثقوب للسماح للجلوس السلك لجنة التحقيق DO في سدادة.
- ربط مقرنة مع خرطوم الذكور 3 مملاذع على قطعة من 2 ملم أنابيب قطرها النحاس (1 في الشكل 1A). تأكد من أن هذه الأنابيب طويلة بما فيه الكفاية للوصول إلى داخل 10 سم من أسفل القارورة حين التوصل من خلال سدادة.
- وضع أنبوب مع مقرنة على الرغم من أن الحفرة الثانية في سدادة حتى طول من الجزء السفلي من سدادة يكفي للوصول إلى داخل 10 سم من أسفل القارورة.
- توصيل 0.75 م طول، أنبوب الغاز البولي ايثيلين رقيقة الجدران التي يبلغ قطرها 3 مم إلى مقرنة على الأنابيب.
- حرك كل من التحقيق DO والأنابيب النحاسية في قارورة وختم قارورة مع سدادة.
- تحقق من وجود ختم آمنة بين سدادة والقارورة، وكذلك نوبة دافئ بين الأنابيب والأسلاك التحقيق داخل سدادة.
- ملء قارورة 1 لتر مع 0.4 لتر من ماء الصنبور ووضع المتاخمة للعلبة مع حمام الثلج وقارورة فراغ.
- غمر الأنبوب البولي اثيلين القادمة من قارورة فراغ كبير في المياه في قارورة 1 لتر. تأمينأنبوب مع الشريط بحيث ستبقى المغمورة من خلال التجربة.
- ربط خط الغاز بقطر 3 ملم من قارورة فراغ إلى حوض للماء فوار غرفة الهواء. تبدأ في فقاعة الماء في قارورة 2 لتر عن طريق توصيل في الفوار الحوض، والذي يدخل هواء الغرفة والأوكسجين إلى الماء.
- مراقبة تركيز DO و درجة حرارة الماء مع متر DO لمدة 5 دقائق أو حتى يتم تأسيس توازن DO داخل غرفة مثل هذا التغيير قليلا في DO يحدث.
3. اختبار استقرار التجريبية تعيين لأعلى
- اختبار كل الإعداد لDO الاستقرار قبل إضافة stoneflies.
- إضافة ثلاثة أو أربعة الصخور إلى قارورة 2 لتر بحيث stoneflies يكون الركيزة مواتية لبوشوبس.
- بدء محاكمة التلاعب DO عن طريق قطع أنبوب الغاز من الفوار وإرفاقها إلى خط غاز النيتروجين.
- بدء محتدما النيتروجين بنسبة 20 قدم مكعب في الساعة (CFH) لحوالي 40ثانية إلى 1 دقيقة.
- مرة واحدة انخفض DO في حدود 0.5 ملغم / لتر من تركيز الهدف، والحد من تدفق إلى 15 CFH والسماح للتركيز لخفض إلى الهدف.
- وقف تدفق النيتروجين فورا بمجرد الوصول إلى تركيز الهدف.
- استخدام الحوض الفوار غرفة الهواء لإعادة تركيز لتركيز الهدف إذا يقلل من DO أقل من الهدف.
- إذا كان DO غير مستقر خلال اختبار مجموعة المتابعة ثم تحقق من حجم المياه لا تزال عند 1.9 L ولا ماء وقد انفجر بها، ودرجة حرارة المياه مستقرة ولا تتغير، وتظهر الأختام على جميع التجهيزات لتكون ضيقة ومغلقة.
- مرة واحدة وقد أجريت ثلاث تجارب والمجرب لديه ثقة في القدرة على التحكم DO، ونعلق خط الغاز إلى الفوار وفقاعة إلى التوازن مرة أخرى.
- فقاعة إلى التوازن عن طريق ربط خط الغاز بقطر 3 مم إلى الفوار الحوض والبدء في إضافة هواء الغرفة إلى الماء حتى تركيزالأكسجين في الماء لا يزيد أو تغيير لمدة 3 دقائق.
- مرة واحدة على التوازن، والتوقف عن السطح وفضها القارورة.
4. تجربة دفع ما يصل Stonefly
- تقسيم العدد الإجمالي للstoneflies من قبل عدد من المراقبين لتحديد عدد من التجارب لأداء.
- تحديد مستويات DO مختلفة ما بين 2 و 10 ملغ / لتر لتقييم الاستجابة السلوكية للstoneflies (عدد بوشوبس).
- إعداد قارورة واحدة في محاكمة وإضافة عدد متساو من stoneflies كما أن هناك مراقبين في قارورة (4 stoneflies في هذا التصميم)، ومكان التحقيق والأنابيب مرة أخرى في قارورة، ثم ختم القارورة مع سدادة مطاطية.
ملاحظة: دلالة أولية DO تركيز 10 مجم / تم اختيار L كنقطة الملاحظة الأولى منذ كان تركيز DO للتيار من حيث أخذت عينات من stoneflies. - وبمجرد أن المياه في 10 ملغم / لتر من السطح يلي الخطوات 2،10-2،11، تسجيل درجة حرارة الماء تبدأ والسماح للstoneflies إرفاق الركيزة الصخرية في قارورة.
- تعيين مراقب واحد فقط لمشاهدة stonefly واحد لضمان عد دقيق لسلوك دفع ما يصل، وهو حركة الجسم صعودا وهبوطا التي أظهرتها stonefly.
- عد وتسجيل عدد من دفع عمليات لوحظ على مدى فترة الملاحظة 3 دقائق.
- التلاعب DO إلى مستوى DO التجريبي التالي وكرر فترة الملاحظة 3 دقائق لمستويات التجريبية إضافية.
ملاحظة: وفي هذا التصميم التجريبي، تم تقييم ثلاثة مستويات DO مختلفة.
5. التحليل الإحصائي
- لأداء الإحصائي استخدام تحليل متوسط عدد دفع عمليات عبر stoneflies أربعة عبر مجموعة لمحاكمة DO معين.
- استخدام المجاني R الإحصائي برنامج الحوسبة 12 إلى إجراء تحليل التباين (ANOVA) على عدد من تمارين الضغط وتركيزات DO باستخدام ترتيب كل محاكمة التجريبية (DO مستوى) ودرجة الحرارة كما COVariates. تحليل DO عن مستويات منفصلة من عامل واحد.
- استخدام اختبار الحياة الطبيعية أندرسون دارلينج على مخلفات للتحقق من الوضع الطبيعي 13.
- إجراء الانحدار الخطي على البيانات من قبل المتهم بالتآمر في متوسط عدد دفع عمليات ضد تجمعات DO.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
تم إجراء ست محاكمات من الإعداد وصفها 24 المبتدئون طلاب المرحلة الجامعية في إعداد التدريس المختبر لتحديد عدد من دفع عمليات stoneflies أداء ردا على تركيز DO مختلفة في الماء. تم تجميع متوسط عدد دفع عمليات التي تتم في حدود مستوى DO وداخل كل محاكمة لمؤامرة دفع عمليات ضد مستوى DO في الشكل (2). وقد أجري ANOVA في البداية باستخدام تركيز DO، ترتيب تسلسلي للمحاكمات، ودرجة الحرارة، وكذلك التفاعلات بين جميع المتغيرات. وتشير النتائج إلى أن تفعل سوى تركيز أثرت كثيرا على عدد من دفع عمليات التي يقوم بها stoneflies (R 2 صفة. = 0.322، ع = 0.004) ووليس غيره تفاعل متغير أو مؤشرا كبيرا من بوشوبس. وقد أكد جميع البيانات المستخدمة في هذا التحليل لطبيعتها باستخدام اختبار أندرسون دارلينج.
محتوى "FO: المحافظة على together.within الصفحات =" 1 ">
رسم الشكل 2. عدد متوسط من دفع عمليات التي يقوم بها stoneflies مجمعة حسب محاكمة تركيز الأكسجين المذاب. وهذا يدل على وجود علاقة سلبية كبيرة (R 2 صفة. = 0.322، ع = 0.004) بين دفع عمليات وتركيز الأكسجين المذاب (المنحدر من -6.063). الأرقام الحمراء تشير إلى درجة حرارة الماء (في درجة مئوية) للمحاكمة. كانت درجات الحرارة مستقرة عبر 3 فترات المحاكمة دقيقة، ولكن المتنوعة عبر التجربة. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
كود التكميلي الملف: كود R لالتحليلات الإحصائية يرجى النقر هنا لتحميل هذاملف.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
الخطوات الحاسمة
يوفر هذا الإجراء وسيلة بسيطة وفعالة لمعالجة DO في إعداد مختبر لإجراء الدراسات السلوكية على الكائنات المائية. لقد وجدنا أن يكون هناك العديد من الخطوات / البنود الهامة أن تكون على علم عند تنفيذ هذه التجربة التي تتعلق مباشرة إلى النتائج. ضمن محاكمة، فمن الأهمية بمكان للحفاظ على ضغط الغرفة لتجنب التغيرات في الضغط الجزئي للغازات فوق الماء، وبعدها DO التقلبات. باتباع الخطوات الموضحة في "اختبار استقرار الإعداد التجريبية" القسم الفرعي لبروتوكول أمر بالغ الأهمية. يمكن أن تفقد ختم السدادة مع القارورة، وضمان غمر كامل للأنابيب فراغ في قارورة 1 لتر من الماء (لمنع ارتداد هواء الغرفة)، وجلوس خط الغاز وDO ختم سلك مع سدادة مساعدة في الحفاظ على الاستقرار بيئة الغرفة. بالإضافة إلى ذلك، وتعظيم حجم المياه في الغرفة أمر ضروري لتحسين استقرار DO داخلمحاكمة كما وجدنا أن القليل جدا من النتائج حجم في عدم انتظام وغير مستقرة DO التلاعب.
الحفاظ على درجة حرارة الماء في الغرفة يتحتم على مراقبة جيدة لمستويات DO الداخلية. بينما كنا قادرين على الحفاظ على درجات حرارة المياه الباردة في تجارب مجموعة الفردية، وكان بعض الاختلاف في الحد الأدنى من درجة الحرارة عبر التجارب المختلفة واضحا (الشكل 2). منذ كان لدينا مجموعة الكلي للدرجات حرارة منخفضة (11.8-13.5˚C) وضمن مدى محدد لstoneflies، فإنه لم يثبت أنه مؤشرا كبيرا في نموذجنا للبوشوبس stonefly. ومع ذلك، لا يعرف درجة حرارة الماء للتأثير على احتمال تشبع الأكسجين من الماء 14،15، وأن فشلها في الحفاظ على درجة حرارة الماء غرفة لها تأثير مباشر على مستويات DO. مع ختم جيدة، حجم كاف من الماء، ودرجة حرارة الماء ثابتة، ضغط الغرفة الداخلي والقيام ويحتفظ بسهولة في كافة مراحل التجربة والسيطرة على DO بين التجارب هي الصورةالطاولة واستنساخه.
القيود والتعديلات
قيدين المحتملة لهذه التجربة هي حجم الغرفة وطول فترة المراقبة. حجم الماء (~ 2 L) وفتحة صغيرة في الرقبة من الغرفة يحد من حجم الكائن قادرا على استخدامها. في هذا النطاق، فإن البروتوكول يسمح لاستبدال سهل من stoneflies لmacroinvertebrates الأخرى، والبرمائيات، والأسماك الصغيرة، ولكن لن تكون قابلة للتطبيق لكائنات أكبر (أي الأسماك المفترسة، الأخطبوط). ومع ذلك، سيكون من الممكن توسيع نطاق هذه التجربة حتى باستخدام الأواني الزجاجية أكبر، والتكيف مع بروتوكول شامل لتحقيق أهداف التعلم / البحثية المختلفة مع كائنات أكبر. بالإضافة إلى ذلك، ينبغي اتخاذ أي الركيزة المطلوبة في الغرفة لكائنات أكبر في الاعتبار عند اختيار الأواني الزجاجية بسبب حجم الرقبة صغير على قارورة 2 لتر. في تجربتنا جمعت صغيرة النهر الحجارة مع stoneflies وقدمت وافرة غرفة الصورة ubstrate لstoneflies لأداء بوشوبس.
تم الابقاء على ظروف الغرفة الداخلية على مدى فترات الملاحظة وقت قصير مع الحد الأدنى من التقلبات، ومع ذلك، لا تزال هناك شكوك حول فترات مراقبة أطول. وأبقى الاستفادة من فترة الملاحظة 3 دقائق الواردة في البروتوكول، ودرجة حرارة المياه الغرفة وDO المستويات قيم ثابتة. كنا قادرين على الحفاظ على DO و درجة حرارة الماء لمدة تصل إلى الملاحظة 5 دقائق، ولكن في فترة المراقبة الطويلة 10 دقيقة، بدأت درجة حرارة المياه في الغرفة في الارتفاع. في البروتوكول الحالي، فإنه ليس من الممكن تمديد فترة المراقبة إلى ما بعد 5 دقائق. ومع ذلك، يمكن التكيف مع البروتوكول الحالي (مثل استخدام غرفة التحكم في المناخ) يسمح لزيادة الاستقرار طويل الأجل من درجة حرارة المياه. وعلاوة على ذلك، فإن تحليل أكثر قوة ومفصل من وقت رصد مقابل ظروف المياه المحيطة (درجة الحرارة، DO، الضغط الجزئي) تساعد في تحديد العوامل التي تحد.
محتوى "> هذا البروتوكول لديه القدرة على أن يتم تعديل (كما ذكر أعلاه) لتلبية عدد من الاحتياجات والأهداف المختلفة. وأحد تعديل إضافي للبروتوكول الحالية أن يكون تعديل على هذا النظام محتدما. ومع أننا تستخدم فقط الأنابيب النحاسية الصغيرة إلى فقاعة الماء، فعلنا لاحظ أن إضافة فقاعات غاز النيتروجين كبيرة في كثير من الأحيان بإخراج stoneflies من سيطرتهم على الحجارة النهر وأرسلهم تطوف حجرة. لقد حاولنا استخدام حجر محتدما لأكثر تشتيت غاز النيتروجين ، ولكن وجدت أن الماء الغرفة لم تحريكها بما فيه الكفاية لتفريق بالتساوي غاز النيتروجين، مما أدى إلى عمود من ظروف نقص الأوكسجين داخل غرفة. مزيد من التنقيح لنظام النيتروجين تسليم الغاز قد توفر رؤية مفيدة، وإزالة نخلط المحتمل لطرد stoneflies من الركيزة بين التجارب DO. أهمية والمستقبلية التطبيقات
وكانت هذه التجربة الأولى من نوعها فيواستعمل تطور بروتوكول مفصلة لمعالجة مستويات DO للمراقبة سلوك الحيوان في إعداد المختبر. في حين اقترح غيرها من الأعمال المنشورة استخدام غاز النيتروجين لمعالجة مستويات DO 7،8،16، وتعطى كافية التفاصيل المنهجي للسماح للنسخ المتماثل. مصلحة في هذا التطور بروتوكول تنبع من رغبتنا في التعامل مع مستويات DO ومراقبة سلوك الحيوانات لاستخدامها في مستوى الكلية مختبر البيئة التمهيدية في كلية جونياتا. ضمن فئة من 24 طالبا، أثبت هذا البروتوكول استنساخه عبر التجارب مع اختلاف مستويات DO وعبر مجموعات من الطلاب. وعلاوة على ذلك، يوفر هذا البروتوكول وسيلة للوصول للغاية وفعالة من حيث التكلفة لمعالجة مستويات DO عن التجارب المختبرية.
في حين تم تطوير هذا البروتوكول خصيصا للاستخدام مع stoneflies في معمل التدريس، فإنه يمكن بسهولة أن تتكيف لأهداف أخرى. وبشكل أكثر تحديدا، وهذا البروتوكول يمكن استخدامها بسهولة مع المائية الصغيرة الأخرىmacroinvertebrates والأسماك والبرمائيات حتى اعتمادا على نوع من الفائدة. على سبيل المثال اعضاء من النظام Amphipodia التي تزيد من نشاطهم الحركي في استجابة لنقص الأكسجين 17 يمكن استخدامها، أو ذهبية (القشري) أن تبدي "الإبتلاع" السلوك على سطح الماء أثناء ظروف نقص الأوكسجين 16. بالإضافة إلى ذلك، مختلف، مراحل حياة الكائنات الحية المائية ويمكن أيضا أن تستخدم مع هذا البروتوكول للمساعدة في زيادة فهمنا للمطالب الأكسجين عضوي في جميع أنحاء التنمية. ويمكن أيضا أن تستخدم هذا البروتوكول لدراسة الاستجابات البيوكيميائية لنقص الأكسجين عن طريق تجريب البرمائيات مثل mudpuppies (السبحلية بقعية) 18. وعلاوة على ذلك، هذا البروتوكول يمكن زيادتها أو لأسفل في حجم لتلبية احتياجات الكائنات الحية أكبر أو أصغر والتعليم أو البحث التطبيقات. في حين أننا نشعر بأن البروتوكول وتطبيق معين في حد ذاته هو ذات طابع بيئي واسعة، وأكبر قوة هذا protocol غير أنه يوفر تطوير الأساس كبيرة عبر المجموعات التصنيفية والأهداف التجريبية.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Filter flask 2 L | Pyrex | 5340 | |
| Rubber Stopper size 6 | Sigma-Aldrich | Z164534 | |
| Nalgene 180 Clear Plastic Tubing | Thermo Scienfitic | 8001-1216 | |
| Whisper 60 air pump | Tetra | ||
| Standard flexible Air line tubing | Penn Plax | ST25 | |
| 0.25 inch Copper tubing | Lowes Home Improvement | 23050 | |
| Male hose barb | Grainger | 5LWH1 | |
| Female Connector | Grainger | 20YZ22 | |
| Heavy Duty Dissolved Oxygen Meter | Extech | 407510 | |
| Nitrogen gas | Matheson TRIGAS | ||
| Radnor AF150-580 Regulator | Airgas | RAD64003036 |
References
- Hoback, W., Stanley, D. Insects in hypoxia. J. Insect Physiol. 47 (6), 533-542 (2001).
- Craig, J., Crowder, L. Hypoxia-induced habitat shifts and energetic consequences in Atlantic croaker and brown shrimp on the Gulf of Mexico shelf. Mar Ecol-Prog Ser. 294, 79-94 (2005).
- Gaulke, G., Wolfe, J., Bradley, D., Moskus, P., Wahl, D., Suski, C. Behavioral and Physiological Responses of Largemouth Bass to Rain-Induced Reductions in Dissolved Oxygen in an Urban System. T Am Fish Soc. 144 (5), 927-941 (2015).
- Genkai-Kato, M., Nozaki, K., Mitsuhashi, H., Kohmatsu, Y., Miyasaka, H., Nakanishi, M. Push-up response of stonefly larvae in low-oxygen conditions. Ecol Res. 15 (2), 175-179 (2000).
- McCafferty, W. Aquatic Entomology: The Fishermen's and Ecologists' Illustrated Guide to Insects and Their Relatives. , Jones and Bartlett. (1983).
- Chapman, L., Schneider, K., Apodaca, C., Chapman, C. Respiratory ecology of macroinvertebrates in a swamp-river system of east Africa. Biotropica. 36 (4), 572-585 (2004).
- Suski, C., Killen, S., Kieffer, J., Tufts, B. The influence of environmental temperature and oxygen concentration on the recovery of largemouth bass from exercise implications for live - release angling tournaments. J Fish Biol. 68, 120-136 (2006).
- Abdallah, S., Thomas, B., Jonz, M. Aquatic surface respiration and swimming behaviour in adult and developing zebrafish exposed to hypoxia. J Exp Biol. 218 (11), 1777-1786 (2015).
- Ciba Geigy Ag. Method and apparatus for degassing viscous liquids and removing gas bubbles suspended therein. US patent. Gassmann, H., Chen, C., Vermot, M. , 3,853,500 (1974).
- Hewlett-Packard Company. Apparatus for degassing liquids. US patent. Berndt, M., Schomburg, W., Rummler, Z., Peters, R., Hempel, M. , 6,258,154 (2001).
- Sims, C., Gerner, Y., Hamberg, K. Systec inc.,. Vacuum degassing. US patent. , 6494938 (2002).
- Barbour, M., Gerritsen, J., Snyder, B., Stribling, J. Report number EPA 841-B-99-002. Rapid bioassessment protocols for use in streams and wadeable rivers. , USEPA. Washington. (1999).
- Anderson, T., Darling, D. A Test of Goodness of Fit. J Am Stat Assoc. 49 (268), 765-769 (1954).
- Rounds, S., Wilde, F., Ritz, G. Chapter A6 Field Measurements. Section 6.2 DISSOLVED OXYGEN. National Field Manual for the Collection of Water-Quality Data. , U.S. Geological Survery. Virginia, U.S. (2013).
- Hem, J. Study and Interpretation of the Chemical Characteristics of Natural. , U.S. Geological Survery. (1985).
- Burggren, W. 34;Air Gulping" Improves Blood Oxygen Transport during Aquatic Hypoxia in the Goldfish Carassius auratus. Physiol Zool. 55 (4), 327-334 (2015).
- Frederic, H., Mathieu, J., Garlin, D., Freminet, A. Behavioral, Ventilatory, and Metabolic Responses to Severe Hypoxia and Subsequent Recovery of the Hypogean Niphargus rhenorhodanensis and the Epigean Gammarus fossarum (Crustacea: Amphipoda). Physiol Zool. 68 (2), 223-244 (2015).
- Ultsch, G., Duke, J. Gas Exchange and Habitat Selection in the Aquatic Salamanders Necturus maculosus and Cryptobranchus alleganiensis. Oecologia. 83 (2), 250-258 (1990).
