Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Behavior

Grunnleggende metoder for studier av reproduktiv økologi av fisk i akvarier

Published: July 20, 2017 doi: 10.3791/55964

Summary

En rekke grunnleggende metoder for å muliggjøre studiet av reproduktive økologi av fisk holdt i akvarier er beskrevet. Disse er nyttige protokoller for å samle fisk som bruker SCUBA, transporterer levende fisk, og observerer reproduksjonsadferdene av villfanget fisk holdt i akvarier.

Abstract

Fangstoppdrettsobservasjoner er verdifulle for å avsløre aspekter av fiskeadferd og økologi når kontinuerlige feltundersøkelser er umulige. Her beskrives en rekke grunnleggende teknikker for å muliggjøre observasjoner av den reproduktive oppførselen til en viltfanget gobiidfisk, som en modell, oppbevart i et akvarium. Metoden fokuserer på tre trinn: samling, transport og observasjoner av reproduktiv økologi av et substratsprayer. Viktige aspekter ved levende fiskinnsamling og transport er (1) å forhindre skade på fisken, og (2) nøye akklimatisering til akvariet. Forebygging av skade ved skader som riper eller en plutselig endring av vanntrykk er viktig når du samler levende fisk, da noen fysisk skade sannsynligvis vil påvirke overlevelsen og senere oppførsel av fisken negativt. Forsiktig akklimatisering til akvarier reduserer forekomsten av døden og reduserer transportsjokket. Observasjoner under fangstoppdrett inkluderer (1) identifisering av indiviDobbelt fisk og (2) overvåkning av egg i egg uten negative effekter på fisken eller eggene, noe som gjør det mulig å foreta detaljerte undersøkelser av artenes reproduktive økologi. Den subkutane injeksjonen av en merkelig implantatelastomer (VIE) -tak er en presis metode for den påfølgende identifisering av individuelle fisk, og den kan brukes med et stort størrelsesområde av fisk, med minimal innflytelse på overlevelse og oppførsel. Hvis undersøkelsesartene er et underlagsprodukt som legger inn klebende egg, vil en kunstig redeplass konstruert av polyvinylklorid (PVC) -rør med tilsetning av et avtagbart vanntett ark, lette tellingen og overvåke eggene, og redusere etterforskerens innflytelse på hekkeholdingen Og fiskens oppførsel av fisk. Selv om denne grunnleggende metoden innebærer teknikker som sjelden nevnes i detalj i forskningsartikler, er de grunnleggende for å foreta eksperimenter som krever fangstoppdrett av en villfisk.

Introduction

Spektakulær adaptiv evolusjon er tydelig i fiskens morfologi, økologi og oppførsel 1 . Spesielt er økologiske egenskaper knyttet til reproduksjon spesielt varierte, og de fleste av disse kan direkte påvirkes av individuell kondisjon 2 . For å få innsikt i selektivt trykk som har ført til utviklingen av unike egenskaper i ulike fiskearter, er direkte observasjon av reproduktiv og sosial atferd ved bruk av levende fisk ofte gunstig for å underbygge teoretiske hypoteser.

Imidlertid kan kontinuerlige feltobservasjoner av fisk kreve spesialisert undervannsutstyr og anlegg som er vanskelig å vedlikeholde. I disse tilfellene kan observasjoner av villfanget akvariefisket være nyttig 3 , 4 , 5 . I tillegg er effektive observasjoner av fiskeoppførsel som ellers sjeldne eller diffiskeUltralyd å observere under naturlige forhold kan bli mulig ved å manipulere eksperimenter i akvarier 6 , 7 , 8 . Å bære fisk under gode forhold ved å minimere kunstig stress og fysisk skade er avgjørende for nøyaktige økologiske undersøkelser.

Pygmy goby Trimma marinae når 23-25 ​​mm total lengde og distribueres i det vestlige Stillehavet, der den ligger i rolige, skjermede bukter, i dybder på 9-26 m 9 . I dette arbeidet benyttes T. marinae som en modell for å beskrive en rekke grunnleggende teknikker for innsamling av fisk ved bruk av det selvstendige undervanns pusteapparatet (SCUBA), fisketransport og eventuelt akklimering av fisken til akvarier for direkte observasjon Av studienes reproduktive oppførsel og økologi.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. Innsamling og transport av levende fisk

MERK: Denne protokollen beskriver hvordan man samler fisk som har gassblærer, fra en dybde på ≥15 m til overflaten. Raskt transport til overflaten vil føre til utvidelse av gassblæren ved en trykkendring, noe som kan skade eller drepe fisken alvorlig. Forsiktig er garantert, da skade på fisken under dette første trinnet vil påvirke deres overlevelse og senere oppførsel negativt.

  1. Før du dykker med SCUBA, samle følgende materialer: et håndnett som er egnet for å fange de målrettede arter under vann; Dobbel polyetylenposer som er store nok til fisken; Gummibånd (ø 80 mm x 6 mm); En oksygen sylinder for oppblåsing av oppsamlingsposene på overflaten; Elbagin, som er et antimikrobielt middel, omfatter 10% natriumnifurstyrenat; En polystyren skum boks der å plassere samling poser; pipetter; Og om nødvendig (se trinn 1.4), et tau med lengdeSom tilsvarer maksimal dykkedybde, samt en vekt på minst 2 kg.
  2. Samle målrettede fiskearter med et håndnett mens du dykker; Mens du fortsatt er under vann, legg den fangne ​​fisken i en polyetylenpose og knytt munnen av posen med en gummibånd. Hvis det tar ≥ 1 dag å transportere fisken til et akvarium, må du også bevare vann fra det naturlige habitatet i andre poser, som skal brukes til fornyelse av fiskevann.
    MERK: For sikkerhet skal undervannsoperasjonene utføres av minst to personer.
  3. Overflate fra oppsamlingspunktet med poser med fisk med en hastighet på ikke mer enn 1 m / min: Stopp stigende i 1 - 5 min hver 2 m mens den er 10 meter eller mer. Og fra en dybde på 10 m til overflaten stopper i 1 - 5 min hver 1 m. Når fanget fisk ikke klarer å opprettholde sin oppdrift i posen ( dvs. hvis de flyter opp med en utvidet gassblære mens du fortsatt prøver å svømme mot bunnen), behold enten den samme dybden i 1 - 5 min eller deSkli til 1 - 2 m dypere. Når fisken ser ut til å gjenopprette sin oppdrift, fortsetter oppstigningen til overflaten.
    MERK: Hvis det er mulighet for at luften i SCUBA-tanken går tom under stigning, fest et tau til polyetylenposen og legg vekten på ≥ 2 kg. Etter at undervannsoperatøren har steget sikkert, trekk dette opp til overflaten ved samme hastigheter som angitt ovenfor.
  4. På strand eller båt, oppløs 10 ppm Elbagin i vannet i hver polyetylenpose etter overflatebehandling.
    MERK: Selv om noen fisk kanskje ikke er i stand til å opprettholde sin oppdrift like etter å ha blitt brakt til overflaten, kan de fleste forventes å komme seg innen en dag.
  5. Hvis fiskens tetthet i en oppsamlingspose er høy, divider fisken mellom flere poser for å hindre at de skader hverandre ved å gni mot hverandre under transport. Hvis fisken er en aggressiv art, del dem enkeltvis mellom poser.
  6. Oppblås oppsamlingsposen med oksygen og forsegl igjen posens munn med rubberbands. Når du setter inn oksygenet i posen, senker du dysen i posens vann for å øke innholdet av oppløst oksygen. Den fullt ekspanderte vesken skal være 1/4 full med vann.
  7. Hold oppsamlingsposene med fisk i en polystyrenskumboks for å opprettholde en stabil vanntemperatur og redusere fiskens stress under mørke forhold.
  8. Hvis det vil ta ≥ 1 dag å transportere fisken til et akvarium, byttes en gang om dagen 1/4 til 1/3 av vannet i hver fiskesekk, ved bruk av vann beholdt fra habitatet som er tilsatt 10 ppm Elbagin , Og pakke om hver med oksygen. Hver dag fjerner du død fisk og utskiller på bunnen av hånden eller pipetten.
    MERK: Hvis flytransport er involvert, vent minst 1 dag for å akklimatisere fisk til lufttrykket på overflaten før transport fordi to trinns trykkendring (fra undervann til overflate og overflate til øvre luft) på kort sikt kan påvirke negativt Overlevelsen av fisken. i>

2. Akklimere fisken til et akvarium

  1. Flytt posen som inneholder fisk i et akvarium i 30 minutter for å utjevne vanntemperaturen.
  2. I løpet av en 10 min periode, byttes vesken med akvariet vann trinnvis for å unngå støt forårsaket av en plutselig forskjell i vannkjemi ( f.eks . PH, saltholdighet).
    MERK: En fisk som blir sjokkert av for stor forskjell i vannkjemi, kan vise en unormal endring i kroppsfarge og / eller oppførsel. Overvåk dette nøye under akklimering.
  3. Oppløs 10 ppm Elbagin i akvariet vann.
  4. Deretter fornyer 1/3 av akvariet vann en gang om dagen i 3 dager, etter å ha tilsatt 10 ppm Elbagin til erstatningsvannet.
  5. Til slutt begynner du å eliminere Elbagin ved å bytte halvparten av akvariet vann en gang om dagen, til fargen fades.

3. Injiserer en Visible Implant Elastomer (VIE) Tag for å identifisere individuelle fisk

T "> MERK: I dette arbeidet identifiseres individuelle fisk ved hjelp av VIE-koder, for eksempel, se Frederick 10 , Olsen og Vøllestad 11 , og Leblanc og Noakes 12. Også hvis studiene er store nok til å holde i hånden , Det kirurgiske bordet som ble brukt i trinn 3.2, vil ikke være nødvendig.

  1. Bestem injeksjonsposisjonen og merkefargene for hver enkelt person. Det sikreste alternativet er å velge et injeksjonspunkt i den tykke, muskuløse dorsale eller kaudale delen av kroppen, og for å unngå å injisere den i magen der indre organer kan bli gjennomboret.
    MERK: Et nummereringssystem er beskrevet i Figur 1 : Hvis undersøkelsesartene er store nok til injeksjon i 8 mulige stillinger, vil dette systemet tillate identifisering av 154 personer som bruker en enkelt farge. Ti farger av VIE-tagger er kommersielt tilgjengelige. Velg den skillefarge som er basert på fiskens kroppsfarge.
  2. <Sterk> For fisk som er mindre enn det som kan holdes i hånden, klargjør et kirurgisk bord som følger (se også Kinkel et al . 13 ) ( Figur 2 ).
    1. Klipp ut en myk svamp som måler 5 cm L x 5 cm W, og som er minst 5 - 10 mm lavere enn høyden på en petriskål.
    2. Kutt et spor i svampen på omtrent 5 - 10 mm dybde, og juster bredden til den av fiskens omtrentlige kroppsbredde. Klipp polyvinylkloridplaten (PVC) -platen (0,3 mm tykkelse) til 5 cm L x 5 cm W, og bøy den inn i en dalfold (eller M-form).
    3. Sett det riflede PVC-kortet på toppen av den riflete svampen, og sett deretter svampen inn i petriskålen (ø 160 mm, 30 mm dybde). Bruk vann fra gjenvinningstanken til å fylle petriskålen til PVC-brettet er tilstrekkelig nedsenket.
  3. Forbered VIE-kodene i henhold til VIE-merkingshåndboken. Bland elastomermaterialene og bland blandingen til 3 ml syriNge med 29-gauge nål, som følger med i settet.
  4. Forbered to vanntanker som skal brukes mens du utfører taginjeksjonene: en for anestesi og en for gjenvinning; Juster temperaturen og saltholdskonsentrasjonen av disse for å matche vannet i oppdrettsakvariet. Bruk en luftpumpe med en luftstein til å sirkulere vannet i oppsamlingstanken.
  5. Lag en bedøvelsesvæske ved å blande 2-metylkinolin med et lik volum på 99,5% etanol; Legg dette til anestesietanken for å oppnå en konsentrasjon på 18 ppm.
    MERK: Den optimale konsentrasjonen av anestesivæsken vil avhenge av individets art og kroppsstørrelse. Undersøk derfor den optimale konsentrasjonen for studiearten på forhånd.
  6. Overfør individuell fisk til anestesietanken og la dem bli bedøvet: det vil vente til fisken ikke reagerer på å bli rørt eller til vannvibrasjoner når utsiden av tanken er tappet. Som kroppens farge endres når det er anesthetiZed i mange fisk, også overvåke kroppsfarge nøye og bedømme om fisken er bedøvet fra endringene. Fordi det er en mulighet for at fisken kan hoppe ut av anestesietanken, hold den dekket med et gjennomsiktig akrylbrett, i hvert fall til fisken begynner å bevege seg sakte.
    MERK: Finjuster tiden som trengs for å bedøve og / eller justere konsentrasjonen av anestesivæske, avhengig av studietype og kroppsstørrelse. Hvis operculumbevegelsen noensinne blir stoppet av anestesien, vil fisken ha høy risiko for død.
  7. Som fisken vil svekke seg hvis kroppen er oppvarmet, hold fingrene i det relativt kalde vannet mens du anesteserer fisken.
  8. Løft en fisk fra anestesietanken og måle den raskt eller ta opp de nødvendige dataene (total lengde, kjønn osv .). Hvis en fisk ser ut til å komme seg under målingen, overfør den umiddelbart tilbake til anestesietanken.
  9. Overfør fisken til et kirurgisk bord. Sett fiskens ventrale side ned i tHan PVC-spor. Hvis kroppsstørrelsen er svært liten, bruk et kikkertmikroskop mens du gjør injeksjonen. Hvis undersøkelsesartene er store nok til å holde i en hånd, injiserer VIE-taggen mens den holdes.
  10. Plasser den avfasede siden av nålen mot utsiden og peker mot fiskens hode. Sett nålen subkutant, mer eller mindre parallell med kroppen, og så nær like under huden som mulig. Juster innføringsdybden avhengig av fiskens kroppsstørrelse og det enkle å se merket.
  11. Injiser VIE-tag mens du trekker nålen, og stopp injeksjonen før nåleskråten når nålens inngangspunkt (dette vil være lett å skille seg ved dersom du injiserer taggen i et relativt bredt område).
  12. Når du har fullført taginjeksjonen, overfør umiddelbart fisken til utvinningstanken. Hvis utvinningen vises for sakte, sirkuler forsiktig vannet med hånden.
  13. Etter utvinning, returner fisken til oppdrettsakvariet, og fortsett å legge til 10 ppm ElBagin til vannet i 3 dager.
    MERK: UVA-filtrert lys vil under lette siktforhold for VIE-tagger lette gjenkjenning av kodene.

4. Telling av Demersal Adhesive Eggs

  1. For å lage et kunstig gyte rede som fisken kan legge inn klæbende egg, skjær et ugjennomsiktig PVC-rør (ø 5 cm, 6 cm lang) halvveis, vinkelrett på diameteren.
    MERK: Ovenstående rørstørrelse er egnet for gyting av den relativt små goby T. marinaen . Dermed juster du PVC-rørstørrelsen og skjemaet som passer for studien.
  2. Skriv ut et 5 mm x 5 mm gitter på et vanntett ark og kutt det ut for å passe innvendig området av PVC-røret.
  3. Fest det vanntette arket til innsiden av PVC-røret med en gummibånd.
    MERK: Hvis det er vanskelig for kvinner å legge egg på det vanntette arket, og egg faller fra arket, gjør arket teksturert med sandpapir.
  4. Dekk akvariet bunn med et lag av sand, 1- 2 cm tykk. Sett omtrent en tredjedel av PVC-røret skrå inn i sanden, med den arkfaste siden nedover.
  5. Etter vellykket gyting av fisken, fjern arket med eggmassen fra PVC-røret og legg det i en petriskål med akvariumvann. Fest et nytt ark inne i PVC-røret og legg det tilbake på bunnen av akvariet. Til slutt teller eggene ved å fotografere eggmassen.
    1. Alternativt, hvis observasjoner av foreldrenes eggpleie skal gjennomføres etter gyting, vær forsiktig så du ikke bringer eggene ut av vannet. Bruk heller en Petri-tallerken til å skru opp eggene og arket sammen med akvariumvann, fotograf eggmassen raskt og deretter forsiktig på igjen arket med eggmassen tilbake i samme PVC-rør før du returnerer alt til sin opprinnelige posisjon på Bunnen av akvariet. Til slutt teller eggene ved hjelp av bildet.
  6. Telle eggene ved hjelp av ImageJ ( Figur 3
  7. Ellers, hvis eggene legges tett inn, beregner du antall egg ved å beregne området tetthet: telle egg i et trykt 5 x 5 mm 2 gitter for å beregne eggtettheten, måle overflaten som er dekket av egg av ImageJ, Og anslå totalt antall egg fra over tetthet per enhet og overflateareal. Ovennevnte overflateareal målemetode ved ImageJ forklares i følgende: Angi skala ... (Research Services Branch, https://imagej.nih.gov/ij/docs/menus/analyze.html); Det forklarer hvordan man skal definere romlig skala for bildet; Bruke ImageJ til å måle overflateområdet (Keene State College, AcademicTeknologi, https://dept.keene.edu/at/2011/04/15/by-matthew-ragan/).
    MERK: Hvis eggene er gjennomsiktige, er det svarte vanntette arket mer egnet for den automatiske tellemetoden, fordi ImageJ kan gjenkjenne utseendet på eggene individuelt.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Etter de ovennevnte metodene ble 41, 15 og 96 individer av T. marinae samlet i henholdsvis april 2014, 2015 og 2016, offshore av Amami Oshima, Kagoshima Prefecture, Japan ( tabell 1 ). I hvert tilfelle levde 25 (61%), 14 (93%) og 91 (95%) individer til de avsatte egg i et akvarium. Som rapportert i Fukuda et al . 3 , døde bare én fisk før observasjonsperiodens slutt i 2014, og fiskegyting syntes ellers å begynne 7 dager etter fangst, og viste at individene ble oppdrettet under gode forhold.

VIE-kodene var synlige og tillot identifikasjon av individene, selv i denne lille fisken ( Figur 4A , 4B ). Et bilde av egg avsatt på et vanntett ark er vist i figur 4C , som viser detDe var synlige nok til å bli telt. Etter at den ble fjernet og fotografert, ble arket returnert til sin tidligere plass i akvariet, og hekkerhenden fortsatte umiddelbart farlig pleie ( figur 4D ).

Sammen kan disse teknikkene brukes i eksperimenter som tar sikte på å registrere de sosiale interaksjonene og den reproduktive suksessen til alle individuelle fiskene som er oppdrettet. Spesielt Fukuda et al. 3 undersøkte reproduksjonsøkologien til T. marinae i akvarier ved hjelp av metodene ovenfor. Resultatene viste en positiv sammenheng mellom kvinnelig fecundity og kvinnelig kroppsstørrelse ( figur 5 ), mens ingen forskjell i reproduktiv suksess ble observert blant forskjellige størrelser menn ( figur 6 ). T. marinae hadde også en tendens til å etablere et kontinuerlig reproduksjonspar og de fleste gyte forekom innenfor dissePar ( tabell 2 ). Bare mannlige T. marinae ble observert å utføre paternal eggpleie . Den aggressive samspillet mellom individer foreslo at det monogamiske parringssystemet kan skyldes hovedsakelig kvinnelig kompisvakt.

Samlingsdag Samlingsdybde Innsamlingsmetode Antall innsamlede personer Oppholdsvarighet Transportdag Antall døde personer Overlevelsesrate
surfacing Transportere akklimatisering
15 APril 2014 - 21 m Overflate med fisk til overflate. 41 Over natten 16. april 2014 16 0 0 61%
23. april 2015 - 19 m Overflate med fisk til 12 m dybde, trekk opp med tau til overflaten. 15 1 dag 25. april 2015 1 0 0 93%
26. april 2016 - 21 m Overflate med fisk til 15 m dybde, trekk opp med tau til overflaten. 96 1 dag 28. april 2016 4 1 0 95%

Tabell 1: Samlingsbetingelser og fiskeoverlevelsesrate. Antall døde individer indikerer når og hvor mange individuelle fisk som døde.


Tabell 2: Gytepar under forsøkseksperimentet. M , individuelle identitet (ID) av menn; F , kvinners ID; Understreket ID , en oppdrettet kvinne; Skissert ID , en kvinne som parret med en mann, selv om de ikke opprettet et kontinuerlig par. Disse resultatene indikerer at T. marinae har en tendens til å etablere et kontinuerlig reproduksjonspar som en del av et monogamt parringssystem. Denne tabellen er blitt modifisert fra Fukuda et al. 3 Vennligst klikk her for å laste ned dette tabellen.

Figur 1
Figur 1: Arrangement av VIE-merkingsposisjonene. ( A ) Hvert tall viser nåMber som svarer til injeksjonsposisjonen. En individuell fiskes identifikasjonsnummer bestemmes ved å samsvare med posisjonene til merkene. ( B ) Et eksempel på den enkelte fisk nr. 93.

Figur 2
Figur 2: En visning som illustrerer kirurgisk tabell. Vennligst klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Figur 3
Figur 3: Manuell og automatisk eggteling ved hjelp av ImageJ. ( A ) Manuell telling ved hjelp av Cell Counter plugin. Denne plugin gjør det mulig å telle egg gruppert av noen underavdeling. Det er et eksempel som eggS ble delt inn i fire grupper og talt. ( B ) Automatisk egg telling. ( C ) Bilde som ble slått sammen med det automatiske eggetallbildet og det opprinnelige bildet. Vennligst klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Figur 4
Figur 4: Representativ individuell identifikasjon ved å injisere T. marinae med VIE-etiketter, og bruke et vanntett ark for å telle egg som er deponert på det kunstige gyteområdet. ( A ) Individuell nr. 1, identifisert av den rosa VIE-taggen; En hvit pil indikerer den injiserte VIE-taggen. ( B ) Individuell nr. 11, identifisert av de to grønne VIE-kodene; De hvite pilene indikererInjisert VIE-koder. ( C ) Sprukket egg på et vanntett ark. ( D ) Farlig omsorg gjenopptatt av en mann etter at arket med egg hadde blitt fjernet og fotografert, og deretter plassert tilbake i akvariet. Vennligst klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Figur 5
Figur 5. Forholdet mellom Clutch Size og Female Body Size (Total lengde) i T. Marinae . Solid kurve , estimert fecundity i hver størrelsesgruppe av kvinner, oppnådd med en generalisert lineær blandings-effektmodell. Disse resultatene indikerer at kvinnelig reproduktiv suksess økte med kroppsstørrelse (Pearson's korrelasjon, r = 0,56, P <0,05, n = 1 6). Denne figuren er blitt modifisert fra Fukuda et al. 3 Vennligst klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Figur 6
Figur 6. Forholdet mellom estimert parringssuksess og mannlig kroppsstørrelse (total lengde) i T. marinae . Hvert data element ble estimert fra reproduksjonsfrekvensen av menn og den estimerte fecundity av kvinner. Disse resultatene indikerer at menn var reproduktivt vellykkede uansett kroppsstørrelse (Pearson's korrelasjon, r = ˗0.51, P > 0.05, n = 8). Denne figuren er blitt modifisert fra Fukuda et al. 3_upload / 55964 / 55964fig6large.jpg "target =" _ blank "> Vennligst klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Den reproduktive økologien til mange fisk har ofte blitt avslørt gjennom eksperimentell oppdrett. Spesielt sexendring 6 , 8 , 14 , kompis valg 15 , 16 og intraspesifikk konkurranse 7 , 17 har vært hyppige emner for detaljerte undersøkelser ved bruk av akvarieholdte fisk. Videre er enkelte resultater observert i akvarier senere bekreftet i felt 8 , 18 . Disse resultatene støtter bruken og troverdigheten til oppdrettsforsøk med villfanget fisk i akvarier. I tillegg er manipulering gjennom oppdrettseksperimenter som simulerer situasjoner som kan oppstå naturlig, men bare sjelden i viltforhold, verdig som en foreløpig fase til større feltundersøkelser.

ProffenTocol beskriver metoder som passer for en liten substratspiller som legger inn klæbende egg. Store variasjoner i optimale forhold for akvariefisken kan forventes blant arter, og dermed berettige tilpasninger til enkelte punkter i protokollen. Spesielt bør fem punkter i protokollen vurderes for tilpasning etter en foreløpig vurdering av de spesifikke studiene: (1) tiden brukt til å overfiske fisken i protokoll 1.4; (2) konsentrasjonen av anestesivæsken og tiden brukt i anestesi like før injeksjon av VIE-koden, i henholdsvis protokollene 3.1.3 og 3.1.5; (3) nålens innstillingsdybde ved injeksjon av VIE-taggen i fisken, i protokoll 3.1.8; (4) størrelsen og formen til PVC-røret som brukes som et kunstig redeested, i protokoll 3.2.1; Og (5) bruker tre egg telling metoder riktig, i protokoll 4.6: manuell telling (nøyaktig men tar tid og krefter), automatisk telling og område-tetthet ratio estimering (effektiv men grov). Når thEre er få egg, eller når tellingen gruppert av noen underavdeling er nødvendig (for eksempel død eller levende, utviklingsstadiumbasert klassifisering og så videre), anbefales manuell tellermetode. Når det er et stort antall egg, og ImageJ kan skille hvert egg enkeltvis, kan den automatiske tellingmetoden være egnet. Område-tetthetsgrad estimeringen er effektiv når det er mange og tette egg og ImageJ kan ikke skille hvert egg enkeltvis.

Mange arter av fisk kan ikke perfekt opprettholde sin oppdrift etter å ha blitt brakt til overflaten. Imidlertid kan forsiktig overflate i henhold til denne protokollen tillate at de fleste fiskene gjenopprettes innen en dag. Hvis fisken finner flytende opp ned i oppsamlingsposen like etter påfylling, vent å avgjøre om fisken er død minst en dag før den fjernes. Hvis fisk dør kort tid etter å ha blitt brakt til overflaten, eller hvis de trenger mer enn en dag til å gjenopprette, overflate sakte eller forlenge eaCh tidsintervall under overflatebehandling i løpet av etterfølgende innsamlingsarbeid.

I tillegg til VIE-tagger finnes det andre metoder for å identifisere individuell fisk: fargede eksterne plaststrømmer, nylonanker, finklipp og passive integrerte transponder (PIT) -tegn, etc. Men spesielt når man samler liten fisk, kan noen av disse teknikkene øke dødeligheten, hindre veksten, eller kan ikke være synlig in situ. 10 Etter hvert som de fleste eksterne tagger stikker ut fra fiskekroppen, kan en merkevare begrense noen oppførsel av arter som bor i grener, smale sprukker eller tette tunge senger. I motsetning til at mange studier av små fisk fant at VIE-merking ikke hadde noen stor negativ effekt på dødelighet og vekst 10 , 11 . VIE-tagger kan også ubetydelig påvirke fiskeadferd siden subkutan-taggen ikke stikker ut, men liten fisken, noe som gjør den til en spesielt egnetIdentifikasjonsmetode for atferdsobservasjoner av småarter 10 . Ifølge noen tidligere studier kan akrylmalingene også brukes på samme måte som VIE-kodene 19 , 20 .

Kunstig gytehest brukes vanligvis til etterforskning av reproduksjon av fisk som gyder demersale klebende egg. Tidligere studier brukte kunstige reir, som er laget av forskjellige typer materialer, slik som terrakottakaksten 21 , keramisk fliser 22 , skallet 23 , PVC-boksen 24 osv . Disse kunstige gytehestene kan være nyttige for mange substratspesere. Disse studiene antyder at tilgjengeligheten av kunstig rede for fisk, for eksempel formen og / eller størrelsen, er viktigere enn hva den er laget av. Som PVC-røret er materialet som er lett å oppnå og behandle,Dette papiret brukte PVC-røret som gytingebok.

Grensene for økologisk informasjon som er oppnådd gjennom observasjonsoppdrett, bør være verdsatt. Det er overraskende at oppdrett i akvarier i forhold til artenes naturlige miljø begrenser ulike økologiske forhold i vannlevestedet ( f.eks . Fysiske og kjemiske egenskaper av vannet, matøkologi, muligheter for intra- og interspesifikke vekselvirkninger, habitatutbredelse, Og befolkningstetthet). Det kan føre til at enkeltpersoner viser spesielle atferd som avviger fra deres naturlige. Feltundersøkelser bør derfor utfylle oppdrettsobservasjoner for å gi den beste bakgrunnen for å avlede adaptiv evolusjon av fiskes reproduktive oppførsel.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Forfatterne har ingenting å avsløre.

Acknowledgments

Vi takker S. Yokoyama for hjelp med å samle fisk. Vi er også takknemlige for W. Kawamura for nyttige råd om oppdrettsmetoder. Denne studien ble støttet av Japan Society for Promotion of Science (KAKENHI) gjennom tilskudd (nr. 24370006 og 16K07507) tildelt TS

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Hand net Nisso AQ-17 Select for the target species size.
Polyethylene bag San-U Fish Farm 8194
Rubber band ESCO Co. LTD. 78-0420-64 ø 80 mm x 6 mm
Oxygen cylinder N/A N/A Oxgen cylinder for diving equipment suits.
Elbagin Japan Pet Design Co. Ltd. 75950 Pafurazine F (provided from same company) is equivalent drug to Elbagin.
Polystyrene foam box N/A N/A
Pipette AS ONE 1-8625-04
Rope Mizukami Kinzoku Co. LTD. 95301601
Weight N/A N/A Weight for diving equipment suits.
Water tank N/A N/A
Air pump KOTOBUKI 4972814 062115
Air stone KOTOBUKI 4972814 232204
2-Methylquinoline  Wako 170-00376
Ethanol (99.5) Wako 057-00456
Visible implant elastomer tag kit Northwest Marine Technology N/A http://www.nmt.us/products/vie/vie.shtml
Soft sponge N/A N/A
PVC board N/A N/A 0.3 mm thickness is easy to use.
Petri dish N/A N/A A large one, such as  ø 160 mm and 30 mm depth, is convenient for the injection of the VIE tag.
Transparent acrylic board N/A N/A
UVA filtered light  N/A N/A
PVC pipe N/A N/A ø 5 cm
Waterproof sheet SOMAR Corp. 3EKW03 The film for the plain copier.
Sand N/A N/A
Stereo microscope N/A N/A
Camera N/A N/A

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Helfman, G., Collette, B. B., Facey, D. E., Bowen, B. W. The Diversity of Fishes: Biology, Evolution, and Ecology. , Wiley-Blackwell. Oxford. (2009).
  2. Davies, N. B., Krebs, J. R., West, S. A. An Introduction to Behavioural Ecology. , 4th ed, Wiley-Blackwell. Oxford. (2012).
  3. Fukuda, K., Manabe, H., Sakurai, M., Dewa, S., Shinomiya, A., Sunobe, T. Monogamous mating system and sexuality in the gobiid fish, Trimma marinae (Actinopterygii: Gobiidae). J Ethol. 35 (1), 121-130 (2017).
  4. Manabe, H., Matsuoka, M., Goto, K., Dewa, S., Shinomiya, A., Sakurai, M., Sunobe, T. Bi-directional sex change in the gobiid fish Trimma sp.: does size-advantage exist? Behaviour. 145 (1), 99-113 (2008).
  5. Sakurai, M., Nakakoji, S., Manabe, H., Dewa, S., Shinomiya, A., Sunobe, T. Bi-directional sex change and gonad structure in the gobiid fish Trimma yanagitai. Ichthyol Res. 56 (1), 82-86 (2009).
  6. Sunobe, T., Nakazono, A. Sex change in both directions by alteration of social dominance in Trimma okinawae (Pisces: Gobiidae). Ethology. 94 (4), 339-345 (1993).
  7. Wong, M. Y., Munday, P. L., Buston, P. M., Jones, G. P. Monogamy when there is potential for polygyny: tests of multiple hypotheses in a group-living fish. Behav Ecol. 19 (2), 353-361 (2008).
  8. Kuwamura, T., Suzuki, S., Tanaka, N., Ouchi, E., Karino, K., Nakashima, Y. Sex change of primary males in a diandric labrid Halichoeres trimaculatus: coexistence of protandry and protogyny within a species. J Fish Biol. 70 (6), 1898-1906 (2007).
  9. Winterbottom, R. Two new species of the Trimma tevegae species group from the Western Pacific (Percomorpha: Gobiidae). Aqua J Ichthyol Aquat Biol. 10, 29-38 (2005).
  10. Frederick, J. L. Evaluation of fluorescent elastomer injection as a method for marking small fish. Bull Mar Sci. 61 (2), 399-408 (1997).
  11. Olsen, E. M., Vøllestad, L. A. An evaluation of visible implant elastomer for marking age-0 brown trout. N Am J Fish Manag. 21 (4), 967-970 (2001).
  12. Leblanc, C. A., Noakes, D. L. Visible implant elastomer (VIE) tags for marking small rainbow trout. N Am J Fish Manag. 32 (4), 716-719 (2012).
  13. Kinkel, M. D., Eames, S. C., Philipson, L. H., Prince, V. E. Intraperitoneal injection into adult zebrafish. J Vis Exp. (42), e2126 (2010).
  14. Reavis, R. H., Grober, M. S. An integrative approach to sex change: social, behavioural and neurochemical changes in Lythrypnus dalli (Pisces). Acta Ethol. 2 (1), 51-60 (1999).
  15. Milinski, M., Bakker, T. C. Female sticklebacks use male coloration in mate choice and hence avoid parasitized males. Nature. 344, 330-333 (1990).
  16. Basolo, A. L. Phylogenetic evidence for the role of a pre-existing bias in sexual selection. Proc R Soc Lond B Biol Sci. 259 (1356), 307-311 (1995).
  17. Milinski, M. Optimal forging: the influence of intraspecific competition on diet selection. Behav Ecol Sociobiol. 11 (2), 109-115 (1982).
  18. Manabe, H., Ishimura, M., Shinomiya, A., Sunobe, T. Field evidence for bidirectional sex change in the polygynous gobiid fish Trimma okinawae. J Fish Biol. 70 (2), 600-609 (2007).
  19. Stammler, K. L., Corkum, L. D. Assessment of fish size on shelter choice and intraspecific interactions by round gobies Neogobius melanostomus. Environ Biol Fishes. 73 (2), 117-123 (2005).
  20. Matsumoto, Y., Tawa, A., Takegaki, T. Female mate choice in a paternal brooding blenny: the process and benefits of mating with males tending young eggs. Ethology. 117 (3), 227-235 (2011).
  21. McCormick, M. I. Behaviorally induced maternal stress in a fish influences progeny quality by a hormonal mechanism. Ecology. 79 (6), 1873-1883 (1998).
  22. Knaepkens, G., Bruyndoncx, L., Coeck, J., Eens, M. Spawning habitat enhancement in the European bullhead (Cottus gobio), an endangered freshwater fish in degraded lowland rivers. Biodivers Conserv. 13 (13), 2443-2452 (2004).
  23. Shiogaki, M., Dotsu, Y. The life history of the gobiid fish, Zonogobius boreus. Bulletin of the Faculty of Fisheries, Nagasaki University. 37, 1-8 (1974).
  24. Meunier, B., Yavno, S., Ahmed, S., Corkum, L. D. First documentation of spawning and nest guarding in the laboratory by the invasive fish, the round goby (Neogobius melanostomus). J Great Lakes Res. 35 (4), 608-612 (2009).

Tags

Oppførsel utgave 125 Behavioral økologi reproduksjonsadferd oppdrettseksperiment fisk dykking SCUBA observasjoner av akvarier individuell fiskidentifikasjon
Grunnleggende metoder for studier av reproduktiv økologi av fisk i akvarier
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Fukuda, K., Sunobe, T. Basic Methods More

Fukuda, K., Sunobe, T. Basic Methods for the Study of Reproductive Ecology of Fish in Aquaria. J. Vis. Exp. (125), e55964, doi:10.3791/55964 (2017).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter