Summary
यह लेख पशुओं के व्यवहार के अध्ययन के लिए एक प्रयोगशाला स्थापित करने में घुलित ऑक्सीजन की स्थिति में हेरफेर करने के लिए एक सरल और प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य प्रोटोकॉल का वर्णन है। इस प्रोटोकॉल भंग ऑक्सीजन एकाग्रता में परिवर्तन करने के लिए macroinvertebrates, मछलियों, या उभयचरों की जीवधारी प्रतिक्रिया का मूल्यांकन करने के लिए दोनों शिक्षण और अनुसंधान प्रयोगशाला सेटिंग में इस्तेमाल किया जा सकता है।
Abstract
घुलित ऑक्सीजन (डीओ) एक प्रयोगशाला स्थापित करने में हेरफेर करने की क्षमता पारिस्थितिकी और जीवधारी व्यवहार सवालों की एक संख्या की जांच करने के लिए महत्वपूर्ण आवेदन किया है। यहां वर्णित प्रोटोकॉल हेरफेर करने के लिए जलीय hypoxic और ऑक्सीजन में कमी की स्थिति से उत्पन्न जीवों में व्यवहार प्रतिक्रिया का अध्ययन करने के लिए क्या एक सरल, प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य, और नियंत्रित तरीका प्रदान करता है। पानी की degasification प्रदर्शन करते हुए साथ नाइट्रोजन सामान्यतः प्रयोगशाला सेटिंग में प्रयोग किया जाता है, पर्यावरण (जलीय) आवेदन के लिए कोई स्पष्ट विधि साहित्य में मौजूद है, और इस प्रोटोकॉल पहले जीवधारी प्रतिक्रिया का पालन करने के लिए पानी degasify करने के लिए एक प्रोटोकॉल का वर्णन करने के लिए है। इस तकनीक को और प्रोटोकॉल जलीय macroinvertebrates के लिए सीधे आवेदन के लिए विकसित किए गए; हालांकि, छोटी मछली, उभयचर, और अन्य जलीय रीढ़ आसानी से प्रतिस्थापित किया जा सकता है। इसमें से 2 मिलीग्राम / एल 11 मिलीग्राम / स्थिरता के साथ एल को लेकर डीओ के स्तर के आसान हेरफेर के लिए अनुमति देता है के लिए एक 5 मिनट पशु-प्रेक्षण अवधि पर निर्भर है।एक 5 मिनट प्रेक्षण अवधि से परे पानी के तापमान में वृद्धि करने के लिए शुरू किया, और स्तर पर 10 मिनट के DO भी बनाए रखने के लिए अस्थिर बने। प्रोटोकॉल परिचयात्मक शिक्षण प्रयोगशालाओं और उच्च स्तर के अनुसंधान अनुप्रयोगों में तेजी से कार्यान्वयन के लिए अनुमति देता है, अध्ययन जीव के लिए स्केलेबल, प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य और विश्वसनीय है। इस तकनीक का अपेक्षित परिणाम जीवों के व्यवहार प्रतिक्रियाओं को ऑक्सीजन परिवर्तन भंग संबंधित होना चाहिए।
Introduction
घुलित ऑक्सीजन (डीओ) एक महत्वपूर्ण physiochemical पैरामीटर जलीय पारिस्थितिकी प्रणालियों के भीतर जैविक और पारिस्थितिक प्रक्रियाओं के एक नंबर मध्यस्थता में महत्वपूर्ण है। तीव्र और जीर्ण उप घातक हाइपोक्सिया के जोखिम को कुछ जलीय कीड़ों में विकास दर को कम करने और 1 उजागर कीड़ों के अस्तित्व को कम। इस प्रोटोकॉल धारा पानी में डीओ स्तर में हेरफेर करने के लिए पशुओं के व्यवहार पर प्रभाव का पालन करने के लिए एक नियंत्रित विधि प्रदान करने के लिए विकसित किया गया था। चूंकि सभी एरोबिक जलीय जीवों के अस्तित्व के क्रम में रहते हैं और पुन: पेश करने में ऑक्सीजन एकाग्रता पर निर्भर करता है, मत करो की एकाग्रता में परिवर्तन अक्सर जीवों द्वारा व्यवहार में बदलाव में परिलक्षित होते हैं। अधिक मोबाइल जलीय अकशेरूकीय और मछली उच्च DO 2,3 के साथ स्थानों की मांग से कम ऑक्सीजन सांद्रता (hypoxic) के लिए प्रतिक्रिया करने के लिए मनाया गया है। कम मोबाइल जलीय जीवों के लिए, व्यवहार रूपांतरों कर के सेवन बढ़ाने के लिए ही व्यवहार्य विकल्प हो सकता है। Plec के जलीय macroinvertebrate आदेश6 - optera (stonefly) उनके बाहरी गहरे नाले के पार 4, पानी के प्रवाह, और ऑक्सीजन की तेज वृद्धि करने के लिए "धक्का-अप" आंदोलनों प्रदर्शन करने के लिए उल्लेख किया गया है। इन अनुकूली व्यवहार प्राकृतिक वातावरण में और प्रयोगशाला प्रयोगों में देखा गया है।
पानी में डीओ की प्रयोगशाला में गड़बड़ी पशुओं के व्यवहार के अध्ययन के लिए महत्वपूर्ण अवसरों को खोलता है, लेकिन पद्धति तैनाती में महत्वपूर्ण अंतराल में मौजूद हैं। उदाहरण के लिए, एक अध्ययन बड़े एक्वेरियम इस्तेमाल किया शारीरिक प्रतिक्रिया नाइट्रोजन के साथ बक निम्नलिखित hypoxic वातावरण के लिए Largemouth बास के समय (Micropterus salmoides) का मूल्यांकन करने के लिए, लेकिन अल्प विस्तार कार्यप्रणाली 7 के लिए दिया जाता है। ज़ेबरा मछली (Danio rerio) पर प्रदर्शन एक अन्य अध्ययन में नाइट्रोजन गैस और एक झरझरा पत्थर का उपयोग पानी के लिए गैस देने और पानी 8 के डीओ को कम करने का वर्णन किया। रसायन विज्ञान आधारित अनुप्रयोगों के लिए, सॉल्वैंट्स के degasification के लिए तरीके का उपयोग विशेषतंत्र 9 - 11 सॉल्वैंट्स से ऑक्सीजन दूर करने के लिए है, लेकिन पशुओं के व्यवहार के अध्ययन के लिए उपयुक्त नहीं होगा। इन अध्ययनों के तरीकों को रोजगार जबकि पानी से ऑक्सीजन दूर करने के लिए, कोई वर्णनात्मक विधि पहचाना जा सकता है कि परिवर्तन करने के लिए प्रतिक्रिया में पशुओं के व्यवहार के मूल्यांकन के लिए अनुमति होगी।
इस विधि इसके बाद वर्णित पूरी तरह से नाइट्रोजन गैस का उपयोग करके पानी का कर के हेरफेर के लिए एक प्रोटोकॉल का वर्णन करने का एक प्रयास है। इसके अलावा, इस विधि stonefly व्यवहार (pushups) के बीच संबंधों को देख करने की दिशा में विकसित किया गया था और है कि एक नए स्तर के जीव विज्ञान प्रयोगशाला में कार्यरत था। इस विधि का मुख्य लाभ में से एक यह है कि यह आसानी से आम कांच के बने पदार्थ और सबसे माध्यमिक और उच्च शिक्षा संस्थानों के लिए सुलभ सामग्री के साथ एक प्रयोगशाला के भीतर किया जा सकता है। प्रोटोकॉल भी व्यक्तियों प्रक्रिया उद्देश्यों शोध या शिक्षण अनुप्रयोगों के लिए आगे सेट को पूरा करने पैमाने पर करने की अनुमति के लिए आसानी से अनुकूल है।
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Protocol
नोट: इस प्रयोग रीढ़ का उपयोग नहीं किया और इसलिए पशु की देखभाल और उपयोग समिति के लिए Juniata कॉलेज के संस्थान द्वारा अनुमोदन की आवश्यकता नहीं किया था। हालांकि रीढ़ के साथ प्रयोग के लिए इस विधि आदत डाल व्यक्तियों के लिए, IACUC अनुमोदन मांग की जानी चाहिए।
1. क्षेत्र नमूना संग्रह
- निर्धारित और इकट्ठा करने के लिए, स्टोर की क्षमता के लिए संभावित क्षेत्र साइटों का मूल्यांकन, और परिवहन stoneflies जल्दी से 1 घंटा की पारगमन में एक सिफारिश की अधिकतम समय के साथ पारगमन में समय को कम करने के लिए।
- लात-नेट नमूना चयनित क्षेत्र साइट पर मानक लात-नेट प्रक्रियाओं का पालन कम से कम 35 stoneflies 12 इकट्ठा करने के लिए पर्याप्त समय प्रदर्शन करना।
- नदियों से 2 सेमी की एक अधिकतम व्यास के साथ धारा पानी और चट्टानों के 50 एल लीजिए।
- एक रेफ्रिजरेटर धारा साइट के तापमान के लिए सेट में एक्वैरियम रखें। एक्वैरियम में धारा स्थल पर एकत्र चट्टानों बांटो और मछलीघर प्रति धारा पानी के 4 एल के साथ भरें। जगह 20-30 मछलीघर प्रति एकत्र stoneflies और उत्साह से भरा हुआ पत्थर प्रत्येक टैंक में एक मछलीघर bubbler से जुड़ी जगह है और लगातार पानी के लिए कमरे में हवा को जोड़ने के लिए bubblers पर बारी।
- stoneflies एक 48 घंटा अवधि के लिए एक्वैरियम में नए वातावरण को समायोजित करने की अनुमति दें।
चित्रा 1. भंग ऑक्सीजन हेरफेर के लिए सेट करें। (ए) 1) पुरुष नली कंटिया 2) डाट मुहर के स्थान के लिए तांबे की पाइप फिटिंग के लिए अच्छी तरह से सुनिश्चित कुप्पी सील करने के लिए जांच करने के लिए। (बी) 1) 2 एल ओर हाथ कुप्पी पानी 2) गैस ट्यूब और हवा bubbler (नीला) नाइट्रोजन बुदबुदाती और कमरे में हवा बुदबुदाती में उपयोग के लिए क्रमश: 3) नाइट्रोजन टैंक के 1.9 एल और लगाया मूल्यों 4) एल 2 कुप्पी के साथ भरा वैक्यूम ट्यूब जलमग्न 5) भंग ऑक्सीजन मीटर के साथ पानी की 0.4 एल के साथ भर दिया। करने के लिए यहाँ क्लिक करेंयह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए।
2. प्रयोगात्मक सेट अप
- एक बेंच शीर्ष पर, एक 2 एल ओर हाथ कुप्पी की ओर हाथ करने के लिए एक मानक घिरी वैक्यूम ट्यूब कनेक्ट के रूप में दिखाया गया है (चित्रा 1 बी में 1)।
- 3 एल प्लास्टिक रेफ्रिजरेटर 12 डिग्री सेल्सियस के लिए सेट में एकत्र धारा पानी पकड़े कंटेनरों से धारा पानी की 1.9 एल के साथ फ्लास्क भरें।
- फ्लास्क और एक ट्रे काफी बड़े कुप्पी इंटीरियर के ढक बिना ओर हाथ कुप्पी के चारों ओर एक बर्फ स्नान पकड़ और बर्फ के साथ भरने के लिए ट्रे पर ट्यूबिंग रखें।
- एक रबर डाट में दो 3 मिमी व्यास छेद ड्रिल पोत को गैस देने और करने के लिए 1) एक तांबे की पाइप के पारित होने की अनुमति देने के लिए 2) चित्रा 1 बी में 2 एल ओर हाथ फ्लास्क में एक करना मीटर की जांच (1) ।
- डाट में करने के मामले की जांच के तार के बैठने की अनुमति देने के लिए छेद में से एक को डाट के किनारे से एक पार्श्व चीरा।
- एक 3 मिमी पुरुष नली के साथ एक युग्मक कनेक्टकंटिया (चित्रा 1 ए में 1) 2 मिमी व्यास तांबे की पाइप के एक टुकड़े के लिए। सुनिश्चित करें कि इस पाइप काफी लंबे समय से है, जबकि डाट के माध्यम से पहुँचने के कुप्पी के नीचे के 10 सेमी के भीतर करने के लिए पहुंच रहा है।
- युग्मक के साथ पाइप की जगह हालांकि डाट के नीचे से लंबाई तक डाट में दूसरा छेद कुप्पी के नीचे के 10 सेमी के भीतर तक पहुँचने के लिए पर्याप्त है।
- पाइप पर युग्मक करने के लिए 3 मिमी की एक व्यास के साथ एक 0.75 मीटर लंबाई, पतली दीवारों पॉलीथीन गैस ट्यूब कनेक्ट करें।
- कुप्पी में स्लाइड दोनों कर जांच और तांबे की पाइप और डाट के साथ कुप्पी सील।
- डाट और फ्लास्क, साथ ही पाइप और डाट के अंदर जांच तार के बीच एक सुखद फिट के बीच एक सुरक्षित मुहर के लिए जाँच करें।
- नल के पानी के 0.4 एल के साथ एक 1 एल कुप्पी भरें और बर्फ स्नान और वैक्यूम फ्लास्क के साथ ट्रे से सटे जगह है।
- पॉलीथीन ट्यूब 1 एल कुप्पी के पानी में बड़े वैक्यूम फ्लास्क से आ रही डूब। सुरक्षितटेप के साथ ट्यूब ऐसी है कि यह प्रयोग के माध्यम से जलमग्न रहेगा।
- एक मछलीघर कमरे से हवा में bubbler करने के लिए वैक्यूम फ्लास्क से 3 मिमी व्यास गैस लाइन कनेक्ट करें। मछलीघर bubbler है, जो पानी के लिए कमरे में हवा और ऑक्सीजन का परिचय में plugging द्वारा 2 एल कुप्पी में पानी के बुलबुले के लिए शुरू।
- DO एकाग्रता और पानी का तापमान 5 मिनट के लिए DO मीटर के साथ मॉनिटर या जब तक कर के संतुलन कक्ष के भीतर स्थापित किया गया है कि इस तरह के कर में थोड़ा परिवर्तन हो रहा है।
3. परीक्षण प्रायोगिक सेट अप की स्थिरता
- DO स्थिरता stoneflies के अलावा पहले के लिए प्रत्येक स्थापना का परीक्षण करें।
- 2 एल कुप्पी के लिए तीन या चार चट्टानों जोड़ें ताकि stoneflies सब्सट्रेट pushups के लिए अनुकूल है।
- bubbler से गैस ट्यूब रखती और नाइट्रोजन गैस लाइन के लिए इसे संलग्न द्वारा कर के एक परीक्षण में गड़बड़ी शुरू करो।
- लगभग 40 के लिए मानव संसाधन (CFH) प्रति 20 घन फीट पर नाइट्रोजन बुदबुदाती शुरूसेकंड 1 मिनट के लिए।
- एक बार कर 0.5 मिलीग्राम लक्ष्य एकाग्रता की / एल के भीतर करने के लिए गिरा दिया गया है, 15 CFH करने के लिए प्रवाह को कम करने और एकाग्रता लक्ष्य को कम करने के लिए अनुमति देते हैं।
- तुरंत नाइट्रोजन के प्रवाह संघर्ष एक बार लक्ष्य एकाग्रता पर पहुंच गया है।
- मछलीघर कमरे से हवा में bubbler का प्रयोग करें तो क्या लक्ष्य से नीचे कम हो जाती है लक्ष्य एकाग्रता के लिए एकाग्रता लौटने के लिए।
- DO एक सेट-अप के परीक्षण के दौरान अस्थिर है तो जाँच पानी की मात्रा 1.9 एल में अब भी है और पानी नहीं बाहर bubbled गया है, पानी का तापमान स्थिर है और नहीं बदल रहा है, और सभी फिटिंग पर जवानों तंग और सील होना दिखाई देते हैं।
- एक बार तीन परीक्षणों प्रदर्शन किया गया है और प्रयोगकर्ता DO नियंत्रित करने की क्षमता में विश्वास है, bubbler और बुलबुले के लिए गैस लाइन फिर से संतुलन को देते हैं।
- मछलीघर bubbler करने के लिए 3 मिमी व्यास गैस लाइन संलग्न और एकाग्रता की जब तक पानी के लिए कमरे में हवा के अलावा शुरू करने से संतुलन के लिए बुलबुलापानी में ऑक्सीजन बढ़ाने या 3 मिनट के लिए नहीं बदलता है।
- एक बार संतुलन पर, बुदबुदाती बंद करो और कुप्पी खोलना।
4. stonefly पुश-अप प्रयोग
- परीक्षणों प्रदर्शन करने के लिए की संख्या निर्धारित करने के लिए पर्यवेक्षकों की संख्या से stoneflies की कुल संख्या फूट डालो।
- stoneflies के व्यवहार प्रतिक्रिया (pushups की संख्या) का मूल्यांकन करने के लिए 2 और 10 मिलीग्राम / एल के बीच अलग करने के स्तर को निर्धारित करते हैं।
- परीक्षण के प्रति एक कुप्पी की स्थापना की और वहाँ के रूप में कुप्पी के लिए पर्यवेक्षकों (इस डिजाइन के भीतर 4 stoneflies) कर रहे हैं stoneflies की एक समान संख्या में जोड़ने, फ्लास्क में वापस जांच और पाइप जगह है, तो रबर डाट के साथ कुप्पी reseal।
नोट: एक प्रारंभिक 10 मिलीग्राम की एकाग्रता करते / एल के बाद से यह जहां stoneflies नमूना थे से धारा के डीओ एकाग्रता था पहली टिप्पणी बिंदु के रूप में चुना गया था। - एक बार पानी बुदबुदाती निम्नलिखित कदम 2.10-2.11 से कम 10 मिलीग्राम / एल है, शुरू पानी का तापमान रिकॉर्ड और अनुमतिstoneflies फ्लास्क में रॉक सब्सट्रेट करने के लिए संलग्न करने के लिए।
- एक भी stonefly देखना धक्का-अप व्यवहार है, जो ऊपर और नीचे शरीर stonefly द्वारा प्रदर्शित आंदोलन है की सटीक गिनती सुनिश्चित करने के लिए केवल एक पर्यवेक्षक निरुपित।
- गणना और पुश अप एक 3 मिनट प्रेक्षण अवधि के पाठ्यक्रम पर मनाया की संख्या रिकॉर्ड।
- अगले प्रयोगात्मक DO स्तर के लिए कर में हेरफेर और अतिरिक्त प्रायोगिक स्तर के लिए 3 मिनट प्रेक्षण अवधि दोहराएँ।
नोट: इस प्रयोगात्मक डिजाइन के भीतर, तीन अलग करने के स्तरों का मूल्यांकन किया गया।
5. सांख्यिकीय विश्लेषण
- एक दिया डीओ परीक्षण के लिए एक समूह भर में सांख्यिकीय विश्लेषण का उपयोग चार stoneflies भर में पुश अप की औसत संख्या में प्रदर्शन करने के लिए।
- मुफ्त R सांख्यिकीय कंप्यूटिंग सॉफ्टवेयर 12 उपयोग पुश अप और प्रत्येक प्रायोगिक परीक्षण के आदेश का उपयोग कर सांद्रता की संख्या पर विचरण (एनोवा) के एक विश्लेषण प्रदर्शन करने के लिए (स्तर) और cov के रूप में तापमानariates। करने के लिए एक एकल कारक के असतत स्तर के रूप में विश्लेषण किया।
- सामान्य 13 के लिए जाँच करने के लिए बच गया पर एक एंडरसन-डार्लिंग सामान्य परीक्षण का उपयोग करें।
- DO सांद्रता के खिलाफ पुश अप का मतलब संख्या की साजिश रचने के आंकड़ों पर एक रेखीय प्रतिगमन प्रदर्शन करना।
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Representative Results
वर्णित व्यवस्था के छह परीक्षण पुश अप की संख्या stoneflies पानी में अलग करना एकाग्रता के जवाब में प्रदर्शन यों तो एक शिक्षण प्रयोगशाला स्थापित करने में 24 नए के स्नातक छात्रों द्वारा प्रदर्शन किया गया। पुश अप की औसत संख्या एक करना स्तर के भीतर और प्रत्येक परीक्षण के भीतर प्रदर्शन चित्रा 2 में डीओ के स्तर के खिलाफ पुश अप साजिश करने के लिए जमा किया गया था। एक एनोवा के रूप में शुरू में प्रदर्शन किया गया था एकाग्रता, परीक्षण के अनुक्रमिक क्रम, तापमान का उपयोग, के रूप में अच्छी तरह से सभी चर के बीच बातचीत। परिणाम बताते हैं कि केवल इस काम एकाग्रता काफी stoneflies द्वारा किया जाता पुश अप की संख्या प्रभावित (2 आर Adj। = 0.322, पी = 0.004) और कोई अन्य चर या बातचीत pushups की एक महत्वपूर्ण कारक था। इस विश्लेषण में इस्तेमाल सभी डेटा एक एंडरसन-डार्लिंग परीक्षण का उपयोग कर सामान्य के लिए पुष्टि की गई।
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चित्रा 2. परीक्षण के आधार पर वर्गीकृत stoneflies द्वारा किया जाता पुश अप का मतलब संख्या भंग ऑक्सीजन एकाग्रता के खिलाफ साजिश रची। यह एक महत्वपूर्ण नकारात्मक संबंध दिखाता है (2 आर Adj। = 0.322, पी = 0.004) पुश अप और भंग ऑक्सीजन एकाग्रता के बीच (के ढलान -6.063)। लाल संख्या एक परीक्षण के लिए पानी का तापमान (डिग्री सेल्सियस में) संकेत मिलता है। तापमान 3 मिनट के परीक्षण अवधि भर में स्थिर है, लेकिन प्रयोग भर में विविध थे। यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।
पूरक संहिता फ़ाइल:। सांख्यिकीय विश्लेषण के लिए आर कोड इस डाउनलोड करने के लिए यहां क्लिक करेंफ़ाइल।
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Discussion
महत्वपूर्ण कदम
यह प्रक्रिया एक प्रयोगशाला स्थापित करने में डीओ हेरफेर करने के लिए जलीय जीवों पर व्यवहार के अध्ययन प्रदर्शन करने के लिए एक सरल और कारगर तरीका प्रदान करता है। हम वहाँ पाया जब इस प्रयोग है कि सीधे परिणामों से संबंधित प्रदर्शन के बारे में पता करने के लिए कई महत्वपूर्ण कदम / मदों होने के लिए। एक परीक्षण के भीतर, यह पानी के ऊपर गैसों का आंशिक दबाव में परिवर्तन से बचने के लिए चैम्बर दबाव बनाए रखने के लिए महत्वपूर्ण है, और बाद में उतार-चढ़ाव करते हैं। चरण "प्रयोगात्मक स्थापना की स्थिरता परीक्षण" प्रोटोकॉल के उपधारा में उल्लिखित निम्नलिखित महत्वपूर्ण है। कुप्पी के साथ डाट की मुहर का निरीक्षण, पानी का 1 एल कुप्पी में वैक्यूम ट्यूबिंग की पूरी डुबकी सुनिश्चित (कमरे में हवा की backflow को रोकने के लिए), और गैस लाइन बैठने और तार सील करने डाट के साथ मदद कर सकता है एक स्थिर बनाए रखने के चैम्बर वातावरण। इसके अतिरिक्त, चैम्बर में पानी की मात्रा अधिकतम के भीतर करने की स्थिरता में सुधार करने के लिए आवश्यक हैएक परीक्षण के रूप में हम उस अनिश्चित और अस्थिर जोड़तोड़ कर में बहुत कम मात्रा परिणाम मिल गया है।
चैम्बर में पानी का तापमान बनाए रखने आंतरिक DO स्तरों का अच्छा नियंत्रण के लिए जरूरी है। जब तक हम अलग-अलग समूह प्रयोगों के भीतर ठंड में पानी के तापमान को बनाए रखने में सक्षम थे, अलग परीक्षण के पार तापमान में कुछ न्यूनतम भिन्नता (चित्रा 2) स्पष्ट हो गया था। चूंकि तापमान के हमारे समग्र सीमा कम (11.8-13.5˚C) और stoneflies के लिए विशिष्ट सीमा के भीतर था, यह साबित नहीं किया stonefly pushups के लिए हमारे मॉडल में एक महत्वपूर्ण कारक हो सकता है। हालांकि, पानी का तापमान पानी 14,15 की ऑक्सीजन संतृप्ति संभावित प्रभाव के लिए जाना जाता है, और चैम्बर पानी का तापमान बनाए रखने में नाकाम रहने के डीओ के स्तर पर प्रत्यक्ष प्रभाव डालता होगा। एक अच्छा मुहर, पानी की पर्याप्त मात्रा और स्थिर पानी का तापमान, आंतरिक कक्ष दबाव के साथ और आसानी से प्रयोग और परीक्षण के बीच कर के नियंत्रण में बनाए रखा है है s हैमेज और प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य।
सीमाओं और संशोधन
इस प्रयोग के दो संभावित सीमाओं चैम्बर के आकार और प्रेक्षण अवधि की लंबाई हैं। पानी (~ 2 एल) और कक्ष की गर्दन में छोटे से खोलने की मात्रा की सीमा में सक्षम जीव का आकार इस्तेमाल किया जाएगा। इस पैमाने पर, प्रोटोकॉल अन्य macroinvertebrates, उभयचर, और छोटी मछलियों के लिए stoneflies के आसान प्रतिस्थापन के लिए अनुमति होगी, लेकिन बड़े जीवों (यानी, शिकारी मछली, Octopi) के लिए लागू नहीं होगा। हालांकि, यह बड़ा कांच के बने पदार्थ का उपयोग कर, और आदत डाल समग्र प्रोटोकॉल बड़े जीवों के साथ विभिन्न शिक्षण / अनुसंधान उद्देश्यों को पूरा करने के द्वारा इस प्रयोग के लिए पैमाने पर करने के लिए संभव हो जाएगा। इसके अतिरिक्त, किसी भी सब्सट्रेट बड़े जीवों के लिए चैम्बर में की आवश्यकता है जब 2 एल कुप्पी पर छोटे आकार के कारण गर्दन कांच के बने पदार्थ चुनने को ध्यान में रखा जाना चाहिए। हमारे प्रयोग में छोटी सी नदी-पत्थर stoneflies साथ एकत्र की है और प्रदान किया गया पर्याप्त कक्ष रों stoneflies pushups प्रदर्शन करने के लिए ubstrate।
थोड़े समय के अवलोकन अवधि में आंतरिक कक्ष की स्थिति में कम से कम उतार चढ़ाव के साथ बनाए रखा गया है, तथापि, अनिश्चितताओं अब अवलोकन अवधि के बारे में रहते हैं। 3 मिनट प्रेक्षण अवधि प्रोटोकॉल, चैम्बर पानी के तापमान में उल्लिखित का उपयोग करें और तुम स्तरों के स्थिर मूल्यों पर बनाए रखा गया। हम करते हैं और पानी का तापमान बनाए रखने के लिए एक 5 मिनट अवलोकन अवधि तक कर रहे थे, लेकिन एक 10 मिनट लंबा अवलोकन अवधि में, चैम्बर में पानी के तापमान में वृद्धि करने के लिए शुरू किया। वर्तमान प्रोटोकॉल में, यह 5 मिनट से परे अवलोकन अवधि का विस्तार करने के लिए संभव नहीं है। हालांकि, मौजूदा प्रोटोकॉल के रूपांतरों (जैसे एक जलवायु नियंत्रित कमरे का उपयोग कर के रूप में) पानी के तापमान की वृद्धि की दीर्घकालिक स्थिरता के लिए अनुमति दे सकता है। इसके अलावा, प्रेक्षण के समय बनाम परिवेश के पानी की स्थिति (तापमान, मत करो, आंशिक दबाव) के एक और अधिक मजबूत और विस्तृत विश्लेषण सीमित कारकों का निर्धारण में मदद मिलेगी।
सामग्री "> इस प्रोटोकॉल विभिन्न जरूरतों और उद्देश्यों में से एक नंबर को पूरा करने के लिए संशोधित किया जाना है (जैसा कि ऊपर उल्लेख किया है) की क्षमता है। मौजूदा प्रोटोकॉल के लिए एक अतिरिक्त संशोधन बुदबुदाती प्रणाली के लिए एक संशोधन होगा। हम केवल एक छोटे से तांबे की पाइप उपयोग किया जबकि बुलबुले के लिए पानी, हम देखते हैं कि बड़े नाइट्रोजन गैस के बुलबुले के अलावा अक्सर नदी पत्थरों पर अपनी पकड़ से stoneflies उखाड़ फेंकना और कक्ष के आसपास चल उन्हें भेजा था। हम नाइट्रोजन गैस का और भी अधिक प्रसार के लिए एक बुदबुदाती पत्थर का उपयोग करने का प्रयास किया , लेकिन पाया कि कक्ष पानी में समान रूप से नाइट्रोजन गैस को फैलाने के लिए, कक्ष के भीतर hypoxic शर्तों के एक स्तंभ में जिसके परिणामस्वरूप पर्याप्त उत्तेजित नहीं किया गया था। नाइट्रोजन गैस वितरण प्रणाली के आगे शोधन उपयोगी अंतर्दृष्टि प्रदान कर सकता है, और हटाने stoneflies dislodging के संभावित उलझाना DO परीक्षणों के बीच सब्सट्रेट से। महत्व और भविष्य के अनुप्रयोगों
इस प्रयोग में करने के लिए अपनी तरह का पहला थाएक विस्तृत प्रोटोकॉल विकास clude एक प्रयोगशाला स्थापित करने में पशुओं के व्यवहार अवलोकन के लिए DO स्तर में हेरफेर करने के लिए। जबकि अन्य प्रकाशित कृति नाइट्रोजन गैस का प्रयोग करते स्तरों 7,8,16 में हेरफेर करने का सुझाव दिया, अपर्याप्त पद्धति विस्तार प्रतिकृति के लिए अनुमति देने के लिए दिया जाता है। इस प्रोटोकॉल के विकास में रुचि हमारे DO स्तर में हेरफेर और Juniata कॉलेज में एक कॉलेज स्तर के परिचयात्मक पारिस्थितिकी प्रयोगशाला में प्रयोग के लिए पशुओं के व्यवहार का पालन करने की इच्छा से प्रभावित था। 24 छात्रों की कक्षा के भीतर, इस प्रोटोकॉल DO भिन्न स्तरों के साथ और छात्रों के समूहों में परीक्षण के पार प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य साबित कर दिया। इसके अलावा, इस प्रोटोकॉल प्रयोगशाला प्रयोग के लिए DO स्तर में हेरफेर करने के लिए एक अत्यधिक सुलभ और लागत प्रभावी हो गए हैं।
हालांकि इस प्रोटोकॉल एक शिक्षण प्रयोगशाला में stoneflies के साथ प्रयोग के लिए विशेष रूप से विकसित किया गया था, यह आसानी से अन्य उद्देश्यों के लिए अनुकूलित किया जा सकता है। अधिक विशेष रूप से, इस प्रोटोकॉल आसानी से अन्य छोटे जलीय के साथ प्रयोग किया जा सकता हैmacroinvertebrates, मछली, और यहां तक कि उभयचर ब्याज की प्रजातियों पर निर्भर करता है। आदेश Amphipodia का उदाहरण सदस्यों को बताया कि हाइपोक्सिया 17 के जवाब में अपने लोकोमोटिव गतिविधियों को बढ़ाने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है, या सुनहरी (Carassius auratus) hypoxic शर्तों 16 के दौरान कहा कि प्रदर्शनी पानी की सतह पर एक "gulping" व्यवहार के लिए। इसके अतिरिक्त, जलीय जीवों की विभिन्न जीवन चरणों भी इस प्रोटोकॉल के साथ प्रयोग किया जा सकता है मदद करने के लिए विकास के दौरान जीवधारी ऑक्सीजन की मांग के बारे में हमारी समझ को आगे। इस प्रोटोकॉल भी ऐसे mudpuppies (Necturus maculosus) के रूप में 18 उभयचर के साथ प्रयोग करके हाइपोक्सिया के लिए जैव रासायनिक प्रतिक्रियाओं का अध्ययन करने के लिए उपयोग किया जा सकता है। इसके अलावा, इस प्रोटोकॉल को नीचे आकार में बड़े या छोटे जीवों और शिक्षण या अनुसंधान आवेदनों की जरूरतों को पूरा करने के लिए बढ़ाया जा सकता है। हम महसूस करते हैं कि प्रोटोकॉल और विशिष्ट आवेदन ही, इस protoco की सबसे बड़ी ताकत व्यापक पारिस्थितिक ब्याज की हैएल कि यह वर्गीकरण समूहों और प्रायोगिक उद्देश्यों भर में एक महान नींव विकास प्रदान करता है।
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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
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- 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).
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