Summary
Forstå de adfærdsmæssige reaktioner af toskallede suspension-foderautomater til miljøvariabler, som opløst ilt, kan forklare nogle økosystem-processer. Vi har udviklet en billig, laboratorium-baseret, strain gauge skærm (sdb) til at måle ventil måbe svar af østers, Crassostrea virginica, diel-cykling hypoxi og cykliske pH.
Abstract
En billig, laboratorium-baseret, strain gauge ventil måbe skærm (sdb) blev udviklet for at overvåge den ventil måbe opførsel af toskallede bløddyr i svar på diel-cykling hypoxi. En Wheatstone bro var tilsluttet strain gauges, der var tilknyttet skallerne af østers (Crassostrea virginica). De indspillede signaler tilladt for åbning og lukning af muslinger skal registreres kontinuerligt to-dages perioder af eksperimentelt inducerede diel-cykling hypoxi og diel-cykling ændringer i pH. Her, vi beskriver en protokol for at udvikle en billig strain gauge skærm og beskrive, i et eksempel laboratorium eksperiment, hvor vi brugte det til at måle ventil måbe opførsel af østlige østers (C. virginica), som svar på diel-cykling hypoxi og cykliske ændringer i pH. Ventil måbe blev målt på østers udsat for cykliske svær hypoksiske (0,6 mg/L) opløst ilt betingelser med og uden cykliske ændringer i pH, cykliske mild hypoksiske (1,7 mg/L) forhold og normoxic (7,3 mg/L) forhold. Vi viser at når østers støder gentagne diel cyklusser, de hurtigt lukker deres skaller som reaktion på svær hypoxi og lukke med en tidsforskydning til mild hypoxi. Når normoxia er gendannet, åbne de hurtigt igen. Østers reagerede ikke på cyklisk pH betingelser overlejret på diel cykling svær hypoxi. På reduceret ilt betingelser, mere end en tredjedel af østers lukket samtidigt. Vi demonstrere, at østers reagere på diel-cykling hypoxi, som skal overvejes når vurdere adfærd af muslinger til opløst ilt. Ventil SGM kan bruges til at vurdere svar af toskallede bløddyr til ændringer i opløst ilt eller forurenende stoffer. Forsegling teknikker til bedre tætning ventil måbe strain gauges fra havvand har brug for yderligere forbedring at øge levetiden af sensorer.
Introduction
Hypoxi, dvs, opløst ilt koncentrationer [gøre] tilstrækkeligt lav for at indvirke negativt på biologiske og økologiske processer men ofte funktionelt defineret som [gøre] < 2 mg / L1og iltmangel (funktionelt defineret som [] af 0,0-0,2 mg/L) forekommer hyppigere og alvorligt i verdens kystfarvande, flodmundinger og dybe hav2,3 og er ofte forværres ved at øge eutrofiering4,5. Med en stigende areal omfanget af hypoxi og iltmangel, macrofauna påvirkes negativt og miste habitat omfang og habitat kvalitet. Klimaændringer forventes for at forværre hypoxi og iltmangel6.
I mange stratificeret, næringsstof-beriget flodmundinger som Chesapeake Bay i USA, sæsonkorrigerede vedvarende iltmangel kan sejre og kan forekomme år efter år2. Derudover diel-cykling af hypoxi er hyppige i flodmundinger som Chesapeake Bay og andre steder og opstår sent i løbet af natten eller de tidlige morgentimer i sommeren7,8.
De fleste undersøgelser har fokuseret på effekten af kontinuerlig eksponering af organismer til lav [] og deres tolerance at hypoxi og iltmangel9,10,11,12,13,14 . Desuden, undersøgelser har kiggede på de store skift i artssammensætning distributioner, mængder og arter i svar til udvidet lav []4,15. Ofte arter, der er meget følsomme over for lav [DO], dør i masserne,16 skiftende den resterende arter til en yngre, mindre og mellemstore, kortlivede fauna som for eksempel fundet på Louisiana-Texas hylde økosystem4.
Adfærdsmæssige ændringer typisk gå forud for Fællesskabets sammenbrud17 og studier har rapporteret om adfærdsmæssige reaktioner af organismer til udvidet lav []4,16,17,18,19 ,20,21,22,23,24,25. Disse undersøgelser, dog fokus ikke på svarene fra organismer til diel-cykling engagementer af hypoxi og den svingende karakter af [] tilgængelighed i flodmundinger.
Diel-cykling hypoxi i lavvandede flodmundinger har fået stigende bevidsthed som undersøgelser overvåge [gøre] mere hyppigt i løbet af dage med sondes i flodmundinger16,26. Vand kan forblive hypoksiske for timer i slutningen af natten eller tidlig morgentimer om sommeren når der er ingen ilt-genererende fotosyntese i løbet af natten men høj ilt-forbrugende aerob respiration7,16. Det konstateredes også, at tidevandet påvirket diel cykling i lave betingelser med den mest ekstreme minima observeret Hvornår lavvande faldt sammen med slutningen af natten27. Først efter flere timer af hypoxi betyder [gøre] vende tilbage til normoxia7,16,28 i den daglige cyklus.
Til at bestemme den adfærdsmæssige reaktion på C. virginica diel-cykling hypoxi og pH vi kontrolleret åbning og lukning af ventiler af østers udsat for laboratoriet induceret diel cykling [do] og cykliske pH. Måbe svar af muslinger har været brugt til at påvise negative miljømæssige forhold. Ventil lukninger af muslinger i svar til forurenende stoffer29,30,31, giftige alger32,33,34, varmeforurening35,36 , 37, mad mængde falde38,39,40, fodring regime39,41, emersion37,42, lysperiode43 , 44, pH45,46, og kombinerede pH og oploest ilt47 er blevet målt. Måbe teknikker har, for eksempel, inkluderet direkte observationer48,49,13, kontinuerlige målinger ved hjælp af reed switches og magneter (Dreissena skærm)50eller fiber-optiske sensorer 51 der kræver klare vand. Derudover har magnet og magnetiske felt styrke Hall sensorer været brugt til at studere mussel måbe vinkel52,53,54,55, og en højfrekvente elektromagnetiske induktion system kan foranstaltningen den varierende afstand mellem to elektriske spoler, der er limet på ventilerne har været brugt56,57,58,59. En høj spændingskilde er nødvendig for den elektromagnetiske induktion system og magt skal leveres til begge sider af shell52. Dette system er også kommercielt tilgængelige som "MOSSELMONITOR" (http://mosselmonitor.nl/).
På en stram forskningsbudget, vi bygget en billig strain gauge skærm (sdb) at løbende måle oyster måbe over laboratorium-induceret diel cykling [do] og pH, under lav sigtbarhed. Vores system er også langt enklere end konkurrerende systemer, så mange dyr, der skal være instrumenteret under et eksperiment. Vi ønskede at afgøre C. virginica adfærdsmæssige Reaktionerne diel cykling svær ([gøre] = 0,6 mg/L) hypoxi med kontrol pH (pH = 7,8) og cykling pH (pH = 7,8-7,0), henholdsvis, og måbe svar til mild ([gøre] = 1,7 mg/L) hypoxi. Desuden, vi ønskede at afgøre, om østers er hurtigt reagere på ændringer i [gøre] over diel cyklus og hvordan de reagerer når normoxia vender tilbage efter en hypoksiske begivenhed. Måske er østers optimalt tilpasses hurtigt skiftende miljø, som findes i mange flodmundinger16,27 , hvor de lever. Mens mere komplekse ventil måbe skærme er tilgængelige, tilbyder SGM en billig teknik, der giver mulighed for kontinuerlig måling af ventil måbe i farvande selv under forhold med dårlig sigtbarhed.
Figur 1. Wheatstone bro til valve måbe apparater. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.
Strain gauge sensorer til overvågning toskallede måbe er resistiv film i en bugte mønster på en polyimid opbakning. Små mængder af pres modulere modstand af sensoren. Toskallede bøjer strain gage når det gapes forårsager en ændring i sensorens modstand. Vi ansat en værdiløs, afbalanceret, Wheatstone bro for hver toskallede kanal som vist i figur 1 til at måle ændringen i sensor modstand. Wheatstone broen er nulled af potentiometeret giver en temmelig stor gevinst at være ansat af en datalogger. En Wheatstone bro er en standardmetode til præcis måling af en ukendt modstand ved hjælp af et forhold til en kendt modstand standard og et voltmeter. Historien om denne meget gamle teknik er beskrevet i Ekelof (2001)60. Vi integreret 12 kanaler, hver med sin egen Wheatstone bro og værdiløs potentiometer, i Strain Gauge skærm (sdb) enhed.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
1. opførelse af Wheatstone broen til Valve måbe apparater
Bemærk: Strain gauge er nominelt 1000 Ω, så at afbalancere og null broen, alle komponenter skal være 1000 Ω.
- Som i figur 1Drej lodde to 1 kΩ præcision modstande til hinanden og derefter til en ~ 976 Ω modstand og en 100 Ω 10 potentiometer. Rækken typisk strain gauge er et par Ω ud af 1000 Ω nominelle, så kun denne modstand skal matches. Bruge en fast 976 Ω modstand og en justerbar modstand (10 turn potentiometer) til dette formål.
- Bringe én side af den variable arm og en af de 1 kΩ modstand til en stik at tillægge den toskallede strain gauge, som vist i figur 1.
- Fastgøre toppen og bunden af broen til en strømforsyning at give bias strøm til broen som vist i figur 1.
- Vedhæfte midtpunkterne af broen til forforstærker og data-optager, som vist i figur 1. Dette vil optage de toskallede svar som sin måbe bevægelse modulerer modstanden i den strain gauge.
- Efter den toskallede strain gauge er hengiven, null broen ved at justere 10 tænder potentiometer indtil spænding på data recorder input er nul. Bruge en separat BNC-stik og en hånd holdt et voltmeter til dette formål.
Bemærk: Værdiløs output betyder, at meget høje gevinster kan bruges med data recorder uden mætte input, giver mulighed for meget præcise spændinger (måbe svar) skal måles.
Bemærk: Vores multikanals setup bruger diskrete komponenter hånd loddet på et standard stykke elektronik "perf-bord". Det kunne nemt blive formaliseret på en meget billig printplade med lidt ekstra indsats.
2. generelle indstilling for Diel-cykling hypoxi og Cyclical pH
- Holde østers med kendte lav sygdom prævalens61 i 75-L akvarier under et 14 h lys: 10 h mørke lysperiode, 7 dage pr. uge48og eksponere dem til cykliske ændringer i [DO] efterligne diel-cykling hypoxi som fundet i naturen7, 8. under 14 h af lys, simulere lysniveauet på en solrig dag på 2-dybde i Rhode floden i Maryland61.
- Oprette diel-cykling hypoxi og cykliske pH i laboratoriet for langsigtet eksperimenter som beskrevet i detaljer af Burrell et al. (2015) 49. manipuler [] og pH i hvert akvarium og hold på forhånd fastlagte niveauer på alle tidspunkter. For at undgå ventil lukning på grund af mad begrænsning, skal du tilføje planteplankton62 til akvarier. Kompensere for eventuelle potentielle optagelse fra alge nedbrydning ved at regulere [] i hvert akvarium.
3. toskallede akklimatisering
- Acclimate østers til diel-cykling hypoxi for omkring en uge før du udfører måbe eksperimenter.
4. opsætning af Diel-cykling hypoxi Plateau faser
Figur 2 . [DO] blev manipuleret eksperimentelt hver dag for at generere diel cykling hypoxi. Her, er 2 på hinanden følgende diel cykler vist over hvilke måbe målinger blev taget. Hver cyklus på diel indeholder fire [] faser: en = supersaturation (SS), b = normoxia efter supersaturation, c = lavt plateau (LP), d = normoxia efter lavt plateau. For lavt Plateau, alvorlig hypoxi ([gøre] = 0,6 mg/L) med kontrol eller cykling pH er angivet med en tyk sort streg, mild hypoxi ([gøre] = 1,7 mg/L) med cykling pH med en tynd grå linje og normoxia ([gøre] = 7,3 mg/L) med en stiplet linje. Grå bokse angiver 10-h mørke mellemrum over to dage. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.
- Hvis du vil oprette diel cykling hypoxi, justere [] i løbet af en dag i fire på hinanden følgende faser hvor [gøre] holdes konstant: 2 h supersaturation, 6 h normoxia efter supersaturation, 4 h lavt plateau (normoxia ved kontrol) og 2 h normoxia efter lave Plateau faser.
- Fasen lavt plateau holde normoxic behandling konstant på en [DO] 7.3 mg/L, mildt hypoksiske behandling konstant på en [DO] 1,7 mg/l og svær hypoxi behandlinger konstant på en [DO] 0,6 mg/l.
- For svær hypoxi, køre to pH behandlinger under lavt plateau, dvs, svær hypoxi med kontrol pH, pH er holdt på 7,8 og svær hypoxi med cykliske pH hvor pH er cyklet fra 7,8 7.0 under lav plateauet. Køre mildt hypoksiske behandling med cykliske pH hvor pH er cyklet fra 7,8 7.0. Køre et andet mildt hypoksiske behandling med konstant pH-værdi, hvis det ønskes.
5. ramping op/ned af [] mellem Plateau faser
- Planlægge rampe op eller ned af [] mellem de fire konstante faser at tage 2 h hver, undtagen for rampe ned fra normoxia efter supersaturation på lavt plateau-fasen, som tager 3 h. ofte, hypoxi er blevet fundet for at forekomme sent om natten eller tidlig morgentimer i den sommer7,8; derfor holde lavt plateau fase i mørke samt perioder ramping ned til det eller op fra det, for en samlet længde af mørket for 10 h.
- Gentag diel-cykling hypoxi 4-5 dage en uge61.
- Tilføje østers med sensorer i fasen rampe-op før supersaturation og fjerne dem, efter lukketid, to dage senere så de oplever to komplette diel cyklusser (figur 2) med sensorer knyttet.
6. at gøre sensorkablet
Figur 3 . Toskallede SGM strain gauge ventil sensor. (a) Strain gauge sensor, (b) strain gauge knyttet til en østers, viser en løkke af stammen måle mellem begge ventiler, (c) strain gauge sensor monteret på en østers. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.
- Konstruere ventil måbe sensor kabler ved at dreje to 32 AWG (7/40) ledninger (Se Tabel af materialer) af ønsket farve (figur 3en). Skære en længde af wire to gange længden af den ønskede måbe sensorkablet, dvs, dobbelte længde fra akvariet til SGM plus lidt ekstra.
- Har to personer står overfor hinanden, hver bedrift ene ende af kablet.
- Skub håndtaget af en saks over kablet, så midt i kablet et par saks er afholdt af kablet. Holde kablet under spænding på alle tidspunkter (det ikke kan gå slack).
- Har begge folk vride kablet i den modsatte retning at holde kablet under spænding. Da kablet begynder at vride, par saks i midten (som giver vægt) vil synke, og begge ender af kablet kan vride rundt om hinanden.
- Sætte de to ender af kablet sammen og holde dem højt oppe, ikke at tillade saks med kabel at røre jorden eller gå slæk. Når kablet er færdig med at fører vride, klippe kablet på anden enden, så der er 4 kabel alt, to på hver ende.
- Alternativt, for at fremskynde dette skridt, har en person holde en boremaskine med ledningerne fastspændt i den ene ende, holde spænding på ledningerne og twist ledningerne ved at slå rutinen.
- Strimler 2 cm isolering fra ledninger i hver ende af de parsnoede.
7. lodning sensoren
- Tin udsatte kablet.
- Lodde Dsub mandlige crimp stikbenene på de to fører den ene ende af sensorkablet ved pretinning stifter og indsætte kablerne.
- Derefter, isolere kundeemnerne ved at sætte shrink slanger over hver bly. Vælg Formindsk slanger der ikke er meget større i diameter end kabel fører. Krympe heat shrink med en varmepistol. Shrink slanger bør nu pakkes stramt omkring kundeemnerne.
Bemærk: Disse to fører få tilsluttet Wheatstone broen under eksperimenter. - Lodde resterende slutningen af sensorkablet til de to kontakter af en 1000 Ω belastning måle med dimensioner af 13,5 mm * 5,5 mm gitre på de resterende to fører (figur 3en).
- Tilføj en sensor at identificere tag til sensorkablet (figur 3en).
8. forsegling sensoren
Bemærk: Strain gauges korroderer hurtigt i havvand og dermed skal forsegles meget godt. Kvaliteten af seglet påvirker levetiden for sensoren.
- Forsegle strain gauges ved at knytte dem til PCT-2A tape forlader 15 mm tape på lange ender og 2 mm på siderne af sensoren (figur 3en). Efter montering PCT-2A bånd på undersiden af den strain gauge, tilføje hurtig gel på sensor kundeemner og tilknyttede åbne enderne af kablerne.
- Vedhæft et andet stykke af PCT-2A bånd af samme størrelse som det nederste stykke til den øverste side af sensoren og lægger begge stykker tape med den strain gauge i midten sammen. Tillad ikke hurtig gel til flow hvor som helst andre end over kundeemnerne og sensor kabler.
- For at forbedre seglet, tilføje tynde strimler af PCT-2A bånd til de kanter, hvor de to stykker tape omkring sensoren mødes. Gøre dette til de tre synlige kanter af sensorer.
- Gentag trin 6.1 til 8,4 elleve gange for at konstruere 12 sensor kabler med sensorer, en til hver kanal på Wheatstone-broen.
Bemærk: Vellykket forsegling af strain gauges var den centrale variabel påvirker toskallede måbe sensor overlevelse i havvand og for at minimere lejlighedsvis "hopper" i sensor output. Tidligere forsøg uden forsegling teknikken beskrevet ovenfor resulterede i tidlige sensor korrosion og efterfølgende svigt eller hurtig drift uden for måleområdet. Fremtidige forbedringer bør omfatte teknikker til at forbedre seal.
9. montering ventil måbe Sensor til en toskallede (fig. 3b, c)
- Fjerne østers fra diel-cykling hypoxi akvarium før fasen for lavt plateau.
- Skrive et identifikationsnummer på ren, tør skallen af hver C. virginicamed neglelak.
- Tillægge de rene og tørrede ventiler af live C. virginica (fig. 3b, c) ved hjælp af akvariet fugemasse tillade sensor skal fjernes efter kørslen forseglet strain gauges. Vedhæfte måbe sensor med fører på højre (flad) ventil af østers om halvvejs på shell (figur 3c) og efterlade en løkke af den strain gauge (fig. 3b) på tværs af ventiler for ikke at hæmme åbningen af ventiler ( Figur 3b). Lim den resterende frie ende af sensor på den venstre ventil.
Bemærk: Observationer bekræfter, at østers åbne deres ventiler normalt med sensorer på plads. - Det er ligegyldigt hvilken vej rundt om sensoren er limet, men retningen af signalet ændres hvis nogle kundeemner er limet på venstre ventilen og nogle på den højre ventil. Retning af signalet bliver fremgår tvungen lukning af toskallede for enden af en løbetur. For alle muslinger fører limning strain gauge del med sensor til den samme ventil side for en konsekvent ledelse af forandring i måbe svar signal.
- Under hvert trin af processen med forsegling sensorer og vedhæfte dem til østers, kontrollere sensor modstand med jævne mellemrum for at sikre det forbliver inden for rækkevidde af udlæsning elektronik og at kontrollere, om potentielle sensor skader under behandlingen.
- Tillægge 12 sensorer til at fylde alle 12 kanaler på SGM 12 østers.
- Tilføje østers til de forskellige akvarier lige før supersaturation plateau fase.
10. opsætning af Datalogger og Multiplexer for ventilen måbe apparater
- Fastgøre en sensor til toskallede og derefter tilslutte kablet til SGM med individuelle Wheatstone broer (figur 1) for hver sensor (i alt 12 broer) og tilsluttet en datalogger.
- Sæt datalogger prøvetagningsperiode til at læse en gang hver 2,5 s og derefter i gennemsnit 15 s.
Bemærk: 62 k prøve hukommelsen på datalogger bruges her tilladt 12t automatiseret drift. Større dataloggers og hurtigere prøveudtagning priser kan være markeret, hvis det ønskes. - Nul måbe signal for hver enkelte sensor, når sensoren vedhæftes som en toskallede ved hjælp af potentiometeret ringer på SGM.
- Når det er nødvendigt, som i højere saltholdigheder, rette hver sensor med jævne mellemrum for afdrift i sensor svar, således at sensoren forbliver i rækken af SGM (-25 til + 25 mV) output af Wheatstone-broen. Rækken SGM blev valgt for maksimal følsomhed mellem Wheatstone-broen og datalogger indgang.
11. implementering af muslinger med måbe sensorer i Diel-cykling hypoxi
- Efter akvariet fugemasse har helbredt (ca 30 min) returnere muslinger til en iltet bedrift spand med gennemstrømnings-vand i mindst 5 timer at lade akvariet fugemasse til at sive ned inden neddykning i eksperimentet.
- Placer østers i akvarier fasen rampe-op til supersaturation (SS) plateau (figur 2).
12. inddrivelse af muslinger med måbe sensorer
- Når inddrive østers fra akvariet med diel-cykling hypoxiaat udløb to dag, skal du bruge fingrene til at udløse østers for at lukke og producere en afsluttende signal i sensor spænding. På denne måde, retning og omfanget af den afsluttende signal kan registreres
- Definere østers som åben, hvis sensoren værdi er større end halvdelen af den lukkede værdi. Definere oyster som lukket hvis værdien sensor er mindre end ½ den afsluttende værdi.
Bemærk: Østlige østers ikke åbne meget på de mellemliggende interval.
13. linearisering af rå ventil måbe Data
Figur 4. Linearisering af rå måbe data i en østers. (a) 14 h lys: 10 h mørke faser, (b) [] over en to-dages periode med perioder med svær hypoxi ([gøre] 0,6 mg/L), (c) rå måbe data tidsserier for en østers. Lineær drift af dataene, der er forårsaget af korrosion af sensoren og fjernes i post-processing (d) måbe dataserie tid efter post-processing, (e) omtrentlige realtid. For at bestemme størrelsen og retningen af den afsluttende spike, udløses østers for at lukke for enden af en løbetur. Omfanget varierer mellem forskellige sensorer. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.
- Visuelt identificere oyster måbe aktivitet, og bruge den lukket (eller åbne, alt efter hvilken er længere) faser af muslinger til at bestemme instrument drift. Brug IF-sætninger i regneark software til at markere de lukkede værdier med en og åbne værdier med nul (fx = hvis (celle > 5, 1 (sand), 0 (falsk))).
- Fjerne de korteste faser og køre en lineær regression på den resterende rådata. Bruge regressionsligningen til linearize forsøgsdata (figur 4). Linearisering der skal gøres for hver sensor individuelt.
Bemærk: Sensor drift er lineær over (minutter) og lange (dage) tid skalaer og mængden af drift varierer fra sensor til sensoren. Drift er typisk ubetydelig over kort tid spænder som en time, hvor kun lejlighedsvis lineær drift er blevet bemærket. Sensor drift nødvendiggør at kalibreringer af ventil måbe og sensor måbe skal ske særskilt for hver sensor og at en linearisering skal ske for hver sensor i efterbehandling af data.
14. kalibrering af sensorer: faktiske måbe bredde kontra Sensor mV
I en side eksperiment, kan sensor spænding kalibreres til faktiske måbe bredden af østers.
- Opret en østers med en måbe sensor i et akvarium. Indlede måbe optagelse. Udløse østers til tæt ved at røre den. Snart efter, vil østers åbne igen.
- Som østers åbne, tage fotografier og nedskrive sensor spænding af apparatet måbe hver gang et fotografi er taget. Holde styr på hvilke fotografi går med hvilke måbe apparater læsning. Placer en reference skala i fotografi på det samme niveau af ventilerne.
- Analysere afstanden østers er åben i hvert fotografi (mm) ved hjælp af et open source billede behandlingsprogram som ImageJ.
- Sammenligne faktiske måbe bredde til sensor spænding og køre en regressionsanalyse. Dette giver kalibrering for den faktiske åbning status og yderligere sensor målinger kan derefter være relateret til faktiske måbe bredde af toskallede.
Bemærk: Mens dette viser måbe bredde er lineært relateret til sensor spænding, i virkeligheden, denne proces tager for lang tid og blev ikke udført for hypoxi måbe eksperimenter. For hypoxi måbe forsøg var det vigtigt at fjerne østers for den mindste mængde af tid, der kræves fra deres akvarier til at udstyre dem med sensorer og returnere dem til akvarier. For nogle eksperimenter, måbe bredde måling kan være vigtige og kalibrering teknikker ovenstående bør følges.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Østers udsat for uafbrudt normoxic estuarint vand (ingen hypoxi lavt plateau fase af den daglige cyklus) var åben det meste af tiden og kun kortvarigt lukket sjældent (figur 5). Når de lukkede varierede fra østers til østers. Dette mønster er også blevet fundet af Loosanoff og Nomejko 194644 og Higgins 198039. Østers også svarede ikke til forskellen i mørke og lyse faser.
Figur 5 . (a-g) En delmængde af måbe svar af syv østers udsat for (h) to dage af normoxia ([gøre] = 7,3 mg/L) lukke lejlighedsvis, hver østers med et andet mønster. Simuleret natten er angivet i de sorte bjælker, simuleret dag tid med hvide søjler. Dette tal er blevet ændret fra Porter og Breitburg 201663. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.
De fleste østers udsat for svær hypoxi ([gøre] = 0,6 mg/L) fase under diel-cykling hypoxi lukkede under den lave plateau snart efter mål [] var nået, og nogle østers selv lukket før mål [] var nået og forblev lukket for de fleste af tid, svær hypoxi fortsatte (figur 6). Kontrol og cykliske pH påvirkede ikke Gabe.
Figur 6. (a-g) Et undersæt af måbe svar af syv østers udsat for (h) to dage af diel-cykling hypoxi med svær hypoxi ([gøre] = 0,6 mg/L) fasen lavt plateau. Simuleret natten er angivet i de sorte bjælker, simuleret dag tid med hvide søjler. Dette tal er blevet ændret fra Porter og Breitburg 201663. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.
Med mild hypoxi ([gøre] = 1,7 mg/L), hvilestykker ofte opstod senere under lavt plateau fase i stedet for på punktet, når målet [] blev nået (figur 7).
Figur 7. (a-g) Et undersæt af måbe svar af syv østers udsat for (h) to dage af diel-cykling hypoxi med mild hypoxi ([gøre] = 1,7 mg/L) fasen lavt plateau. Simuleret natten er angivet i de sorte bjælker, simuleret dag tid med hvide søjler. Strømmen blev afbrudt i c, e, g ("ingen data"). Dette tal er blevet ændret fra Porter og Breitburg 201663. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.
Fasen lavt plateau med varieret [] østers under svær ([gøre] = 0,6 mg/L) diel-cykling hypoxi med kontrol pH (pH = 7,8) og cyklisk pH (pH = 7,8-7.0) blev lukket betydeligt længere end østers under normoxia (7,3 mg / L). Der var ingen signifikant forskel i mængden af lukninger mellem kontrol og cykliske pH under svær hypoxi. Østers under mild ([gøre] = 1,7 mg/L) diel-cykling hypoxi blev lukket tilsvarende mængder af tid under det lavt plateau som østers under svær hypoxi med kontrol pH eller cykliske pH. Derudover var østers under milde diel-cykling hypoxi lukket en tilsvarende mængde tid som østers under normoxia i lavt plateau fase. Der var ingen betydelig forskel i mængden af lukninger mellem kontrol og cykliske pH under svær hypoxi i nogen af faserne.
I normoxia fasen efter det lavt plateau, østers, der oplevede svær hypoxi under den lave plateau var åbne det meste af tiden (figur 8) og de åbnes ofte, mens [] niveauer ramping op, endda før normoxia plateauet havde nået) Figur 6). Under supersaturation og normoxia efter supersaturation faser, henholdsvis var østers af alle behandlinger åben det meste af tiden. Østers viste disse mønstre over gentagne diel cykler over to dages tid span.
Figur 8. Procent tid østers var lukket under (a) lavt plateau, (b) normoxia efter lavt plateau, c supersaturation og d normoxia efter suspersaturation faser under diel cykling [do]. Lavt plateau fase i (a): "0,6, cyklisk" = [] på 0,6 mg/L (svær hypoxi), cykliske pH (pH = 7,8-7.0) (n = 4); "0,6, kontrol" = [] på 0,6 mg/L (svær hypoxi), kontrollere pH (pH = 7,8) (n = 4); "1.7, cyklisk" = [] 1,7 mg/l (mild hypoxi), cykliske pH (pH = 7,8-7.0) (n = 4); "kontrol, kontrol" = [] 7.3 mg (normoxia), kontrollere pH (pH = 7,8) (n = 4). Statistiske forskelle er angivet med forskellige bogstaver over barer (indlejret ANOVA, p≤ 0,05). Fejllinjer er standard fejl af middelværdien. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.
Fasen lavt plateau 1/3 eller flere østers fra den svær hypoxi, cykliske pH var lukket 70% af den tid og østers fra den svær hypoxi, kontrollere pH var lukket 49% af tiden (fig. 9). Derimod fasen lavt plateau var 1/3 eller flere østers fra mild hypoksiske cykliske pH lukket 29% af tiden og fra normoxic kontrol pH behandling 12% af tiden. De fleste østers, der lukkede samtidig fasen lavt plateau var 82% og 67% af østers i svær hypoxi, cykliske pH og svær hypoxi, kontrollere pH behandlinger, henholdsvis. I den milde hypoksiske, cykliske pH behandling, højst 45% af østers lukket under lavt plateau og østers udsat for kun normoxia højst 42% kort lukket samtidigt. I normoxia efter lav-plateauet, supersaturation og normoxia efter supersaturation, sjældent mere end 1/3 af østers lukket på én gang.
Figur 9 . Procent af østers lukkede på samme tid under lavt plateau, normoxia efter lavt plateau, supersaturation og normoxia efter supersaturation faser afbildet ifigur 2. For (a), den lave plateau var alvorligt hypoksiske ([gøre] = 0,6 mg/L) og havde cykliske pH (pH = 7,8-7.0) (n = 13 østers). (B), den lave plateau var mildt hypoksiske ([gøre] = 1,7 mg/L) og havde cykliske pH (pH = 7,8-7.0) (n = 11 østers). (C), den lave plateau var alvorligt hypoksiske ([gøre] = 0,6 mg/L) og havde kontrol pH (pH = 7,8) (n = 11 østers). For (d), den lave plateau fase var normoxic ([gøre] = 7,3 mg/L) (n = 11 østers). Vandret streg skildrer, hvor en tredjedel af østers var lukket samtidigt. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.
Måbe bredde er lineært relateret til sensor mV (figur 10). Den retning, at sensoren er limet på ventilen bestemmer retningen af signalet.
Figur 10 . Kalibreringer af måbe sensor spænding til faktiske måbe bredde af østers. (a, b) Måbe sensor fører anbragt til højre ventil af østers, (c, d) måbe sensor fører anbragt til venstre ventilen. For konsistens i retning af svaret, bør sensorer anbringes i samme ventil retning for hver østers. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Typiske undersøgelser fokus på det løbende, udvidet tidsperioder med lav ilt betingelser og svar, ofte målt som overlevelse af dyr. I øjeblikket er vores forståelse af de adfærdsmæssige reaktioner af dyr på diel-cykling hypoxi dog minimal63. Således bør flere undersøgelser fokusere på opførsel af organismer i svar på diel-cykling hypoxi, som forekommer regelmæssigt i løbet af sommeren i mange flodmundinger7,8.
Vi præsenterer her, en metode til løbende måling af adfærdsmæssige reaktioner af muslinger på diel-cykling hypoxi og cykliske pH. Østers svarede ikke på behaviorally diel-cykling af pH. Dog reagerede østers stærkt på lav ilt betingelser ved høj grad at reducere shell måbe. Desuden mere end en tredjedel af østers lukket samtidigt i lange perioder under de hypoksiske behandlinger men åbnet mest igen under den normoxic fase, der fulgte. Øge måbe og reducere ventil lukning til at kompensere for udvidet gange af ventil lukning under svær hypoxi kunne mindske virkningerne af diel-cykling hypoxi på østers, sig selv og på planteplankton de filter. Således kunne sådan adfærdsmæssige kompensation minimere fødekæde eller økosystem effekter.
Et afgørende skridt i denne SGM metode er at korrekt forsegle måbe sensor. Hvis sensoren ikke er forseglet korrekt, kan havvand komme til den strain gauge, øge drift, og i sidste ende ubrugelig. 29 sensorer blev indsat i løbet af en mesokosmoslangtidstest eksperiment i Bergeron (2005)64 og mængden af tid, at de fungerede vurderet. De længste kører sensorer fungeret i mere end 16 d, når forsøget blev afsluttet. Kortest tid en sensor varede var 0,5 d. Den gennemsnitlige længde af vellykket sensor installation var 4,9 ± 3,0 dage, som omfatter de sensorer, der blev afsluttet tidligt. De fleste sensorer arbejdede over to-dages implementering i diel-cykling hypoxi eksperiment.
Levetid af sensorer bør forbedres, selv om den aktuelle enhed er velegnet til mange applikationer. Akvarium fugemassen indeholder eddikesyre, som kan øge korrosion i sensorer. I fremtiden, bør ikke-sure elektronik grade RTV silikone anvendes. Dette kan også afværge den lineær drift, blev fundet og der skulle fjernes i post-processing. På nuværende tidspunkt anbefales det at konstruere en ny sensor for hver måbe køre.
En nuværende begrænsning er, at SGM har kun været brugt i et laboratorium indstilling og sensor kabler skal foretages tilstrækkelig lang til at nå de forskellige akvarier. En anden begrænsning af metoden er at analyser ikke sker automatisk og skal udføres i hånden og den lineære drift skal korrigeres individuelt. Hvis den faktiske måbe plads af toskallede der skal måles, har hver sensor skal kalibreres individuelt, så signal størrelsen varierer fra sensor til sensor. Det er vigtigt for enden af en løbetur til udløse toskallede til tæt på størrelsesorden og retning af den afsluttende spike. Hvis måbe måles i feltet, negative miljømæssige forhold såsom perioder med lav ilt betingelser kan påvises ved overvågning af muslinger ved hjælp af SGM og opdage når mere end en tredjedel lukker samtidigt.
Før Porter og Breitburg (2016)63, ventil måbe havde ikke været målt på muslinger udsat for diel-cykling hypoxi. Dog findes forskellige teknikker til at måle ventil måbe. En fordel ved denne teknik er, at det er meget billigt og ikke kræver direkte synsvidde til toskallede. Tilbagevendende omkostninger er kun omkostningerne for strain gauges. Systemet kan også laves til felt-deployerbare af boliger Wheatstone broen og datalogger i en vandtæt kabinet fjernes jævnligt for at hente data. Muslinger ville være anbragt i en våde rum.
Vi påvise betydelige ventil måbe svar af østers til diel-cykling hypoxi og demonstrere, at østers ikke reagerer på cykliske ændringer i pH. Fremtidige arbejde bør fokusere på bedre forsegling sensor for yderligere at reducere tidlige sensor mislykkede og afdrift, eventuelt ved hjælp af fleksible varme-Smelt dobbeltklæbende tape som Jou et al. (2013) 57 og ved hjælp af ikke-sure elektroniske grade RTV silikone. Fremtidige studier bør måle den ventil måbe reaktion på andre toskallede arter diel-cykling hypoxi og også undersøge effekten af diel-cykling hypoxi og mad begrænsning på ventilen måbe adfærd. Det er kendt at muslinger lukke svar til at lave mad koncentrationer men samspillet mellem diel-cykling hypoxi og mad koncentration ikke er blevet undersøgt.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Vi har ikke noget at oplyse.
Acknowledgments
Vi takker Melinda Forseth for at tage billeder af østers og måle deres måbe bredde i ImageJ. Vi takker Denise Breitburg for adgang til akvarier med diel cykling hypoxi og cykliske pH betingelser. Vi takker Smithsonian Environmental Research Center, Edgewater, Maryland, for plads til eksperimenter. Hypoxi eksperimenter blev finansieret af en National Oceanic and Atmospheric Administration - Center for sponsoreret kystnære Ocean Research grant nr. NA10NOS4780138 og Smithsonian Hunterdon fond til Denise Breitburg. Ventilen måbe målinger under hypoxi eksperimenter blev finansieret af et fakultet Enhancement tilskud af Washington College til Elka T. Porter.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Campbell CR 10x data logger | Campbell Scientific, Logan, Utah | Or other data logger. At Campbell the CR 10X has been replaced with the CR 1000 | |
| Campbell CR 10x multiplexer | Campbell Scientific, Logan, Utah | Data logger needs to have space for 12 channels | |
| Dsub connector male crimp pins | TE Connectivity | 205089-1 | pins for gape sensor leads |
| PCA tape | Micro Measurements Corp, NC | To seal the strain gauge | |
| Duro Quick Gel | Ace Hardware | Superglue | |
| SG13/1000-LY43 or LY41 | Omega Engineering Inc., Stanford, CT | Strain gauges | |
| 32 AWG (7/40) teflon Alpha wires | AlphaWire, Elizabeth, NJ | 2840/7 | Sensor cables, different colors are available |
| 1/16" heat shrink tubing | Qualtek | B01A3QKKO6 | To seal the leads of the sensor cable |
| Weller WES51 Analog Soldering Station | Amazon | Lots of soldering, need a good soldering iron. https://www.amazon.com/Weller-WES51-Analog-Soldering-Station/dp/B000BRC2XU/ref=sr_1_23?s=hi&ie=UTF8&qid=1505654295 &sr=1-23&keywords=soldering+iron |
|
| Rosin Soldering Flux Paste | Amazon | Needed for soldering | |
| 60-40 Tin Lead Rosin Core Solder Wire | Amazon | Needed for soldering | |
| Aquarium sealant | Home Depot | Attach sensors to bivalve | |
| PC Laptop | Any old PC to run Campbell gape program | ||
| heat gun | Amazon | shrink shrink tubing | |
| Drill | Hardware store, Amazon | for twisting wires to make sensor cables | |
| AC to DC power module | Acopian | DB15-30 | Wheatstone bridge power supply |
| Poteniometer | Clarostat | 733A | Wheatsone bridge nulling |
| isolating BNC connector | Sterren Electronics | "200-148 | Wheatstone bridge output for multimeter |
| Fused AC receptical panel module | Adam technologies | IEC-GS-1-200 | Wheatstone bridge power supply connector |
| 976 ohm 1% resistor | Vishay Dale | CMF50976R00FHEB | Wheatstone bridge resistor |
| 1 kohm 1% resistor | Vishay Dale | CMF501K0000FHEB | Wheatstone bridge resistor |
| Potentiometer scale dial | Kilo International | 462 | 10 turn dial for nulling potentiometer |
| DB25 male panel connector | TE connectivity | 1757819-8 | Data logger connector on Wheatstone bridge |
| DB25 female panel connector | TE connectivity | 1757819-8 | Sensor connector to Wheatstone bridge |
| perforated circuit board | Vector electronics | 64P44WE | circuit board for mounting of bridge components |
| enclosure | Hammond Manufacturing | 1444-29 | Enclosure for sensor readout electronics |
References
- Vaquer-Sunyer, R., Duarte, C. M. Thresholds of hypoxia for marine biodiversity. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 105 (40), 15452-15457 (2008).
- Diaz, R. J., Rosenberg, R. Spreading dead zones and consequences for marine ecosystems. Science. 321, 926-929 (2008).
- Levin, L. A., Breitburg, D. L. Linking coasts and seas to address ocean deoxygenation. Nature Climate Change. 5, 401-403 (2015).
- Diaz, R. J., Rosenberg, R. Marine benthic hypoxia: A review of its ecological effects and the behavioural responses of benthic macrofauna. Oceanography and Marine Biology: An annual Review. 33, 245-303 (1995).
- Patterson, H. K., Boettcher, A., Carmichael, R. H. Biomarkers of dissolved oxygen stress in oysters: a tool for restoration and management efforts. PLoS One. 9 (8), 104440 (2014).
- Altieri, A. H., Gedan, K. B. Climate change and dead zones. Global Change Biology. 21 (4), 1395-1406 (2015).
- Tyler, R. M., Brady, D. C., Targett, T. E. Temporal and spatial dynamics of diel-cycling hypoxia in estuarine tributaries. Estuaries and Coasts. 32 (1), 123-145 (2009).
- Breitburg, D. L., et al. Landscape-level variation in disease susceptibility related to shallow-water hypoxia. PLoS One. 10 (2), 0116223 (2015).
- Stickle, W. B., Kapper, M. A., Liu, L. -L., Gnaiger, E., Wang, S. Y. Metabolic adaptations of several species of crustaceans and molluscs to hypoxia: toterance and microcalometric studies. Biological Bulletin. 177 (2), 303-312 (1989).
- Gamenick, I., Jahn, A., Vopel, K., Guiere, O. Hypoxia and sulphide as structuring factors in a macrozoobenthic community on the Baltic Sea shore: colonization studies and tolerance experiments. Marine Ecology Progress Series. , 73-85 (1996).
- Modig, H., Olafsson, E. Responses of Baltic benthic invertebrates to hypoxic events. Journal of Experimental Marine Biology and Ecology. 229 (1), 133-148 (1998).
- Riedel, B., Zuschin, M., Stachowitsch, M. Tolerance of benthic macrofauna to hypoxia and anoxia in shallow coastal seas: a realistic scenario. Marine Ecology Progress Series. 458, 39-52 (2012).
- Lombardi, S. A., Harlan, N. P., Paynter, K. T. Survival, acid-base balance, and gaping responses of the Asian Oyster C. ariakensis and the Eastern Oyster C. virginica during clamped emersion and hypoxic immersion. Journal of Shellfish Research. 32 (2), 409-415 (2013).
- Jansson, A., Norkko, J., Dupont, S., Norkko, A. Growth and survival in a changing environment: Combined effects of moderate hypoxia and low pH on juvenile bivalve Macoma balthica. Journal of Sea Research. 102, 41-47 (2015).
- Gooday, A. J., et al. Faunal responses to oxygen gradients on the Pakistan margin: A comparison of foraminiferans, macrofauna and megafauna. Deep Sea Research Part II: Topical Studies in Oceanography. 56 (6-7), 488-502 (2009).
- Montagna, P. A., Ritter, C. Direct and indirect effects of hypoxia on benthos in Corpus Christi Bay, Texas, U.S.A. Journal of Experimental Marine Biology and Ecology. 330 (1), 119-131 (2006).
- Villnas, A., Norkko, J., Lukkari, K., Hewitt, J., Norkko, A. Consequences of increasing hypoxic disturbance on benthic communities and ecosystem functioning. PLoS One. 7 (10), 44920 (2012).
- Breitburg, D. Effects of hypoxia, and the balance between hypoxia and enrichment on coastal fishes and fisheries. Estuaries. 25 (4), 767-781 (2002).
- Costantini, M., et al. Effect of hypoxia on habitat quality of striped bass (Morone saxatilis) in Chesapeake Bay. Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences. 65 (5), 989-1002 (2008).
- Ludsin, S. A., et al. Hypoxia-avoidance by planktivorous fish in Chesapeake Bay: Implications for food web interactions and fish recruitment. Journal of Experimental Marine Biology and Ecology. 381, 121-131 (2009).
- Zhang, H., et al. Hypoxia-driven changes in the behavior and spatial distribution of pelagic fish and mesozooplankton in the northern Gulf of Mexico. Journal of Experimental Marine Biology and Ecology. 381, 80-91 (2009).
- Sparks, B. L., Strayer, D. L. Effects of low dissolved oxygen on juvenile Elliptio complanata (Bivalvia:Unionidae). Journal of the Norther American Benthological Society. 17, 129-134 (1998).
- Llanso, R. J. Effects of hypoxia on estuarine benthos: the lower Rappahannock River (Chesapeake Bay), a case study. Estuarine, Coastal and Shelf Science. 35 (5), 491-515 (1992).
- Riedel, B., Zuschin, M., Haselmair, A., Stachowitsch, M. Oxygen depletion under glass: Behavioural responses of benthic macrofauna to induced anoxia in the Northern Adriatic. Journal of Experimental Marine Biology and Ecology. 367 (1), 17-27 (2008).
- Riedel, B., et al. Effect of hypoxia and anoxia on invertebrate behaviour: Ecological perspectives from species to community level. Biogeosciences. 11 (6), 1491-1518 (2014).
- Breitburg, D. L. Near-shore hypoxia in the Chesapeake Bay: Patterns and relationships among physical factors. Estuarine Coastal and Shelf Science. 30, 593-609 (1990).
- Baumann, H., Wallace, R. B., Tagliaferri, T., Gobler, C. J. Large natural pH, CO2 and O2 fluctuations in a temperate tidal salt marsh on diel, seasonal, and interannual time scales. Estuaries and Coasts. 38, 220-231 (2015).
- Breitburg, D. L., et al. Landscape-level variation in disease susceptibility related to shallow-water hypoxia. PLoS One. 10 (2), 0116223 (2015).
- de Zwart, D., Kramer, J. M., Jenner, H. A. Practical experiences with the biological early warning system "mosselmonitor". Environmental Toxicology and Water Quality. 10 (4), 237-247 (1995).
- Kadar, E., et al. Avoidance responses to aluminum in the freshwater bivalve Anodonta cygnea. Aquatic Toxicology. 55, 137-148 (2001).
- Soliman, M. F. M., El-Shenawy, N. S., Tadros, M. M., Abd El-Azeez, A. A. Impaired behavior and changes in some biochemical markers of bivalve (Ruditapes decussatus) due to zinc toxicity. Toxicological & Environmental Chemistry. 97 (5), 674-686 (2015).
- Shumway, S. E., Cucci, T. L. The effects of the toxic dinoflagellate Protogonyaulax tamarensis on the feeding and behaviour of bivalve molluscs. Aquatic Toxicology. 10, 9-27 (1987).
- Basti, L., et al. Effects of the toxic dinoflagellate Heterocapsa circularisquama on the valve movement behaviour of the Manila clam Ruditapes philippinarum. Aquaculture. 291 (1-2), 41-47 (2009).
- Tran, D., Haberkorn, H., Soudant, P., Ciret, P., Massabuau, J. -C. Behavioral responses of Crassostrea gigas exposed to the harmful algae Alexandrium minutum. Aquaculture. 298 (3-4), 338-345 (2010).
- Shumway, S. E., Koehn, R. K. Oxygen consumption in the American oyster Crassostrea virginica. Marine Ecology Progress Series. 9, 59-68 (1982).
- Nicastro, K. R., Zardi, G. I., McQuaid, C. D., Pearson, G. A., Serrao, E. A. Love thy neighbour: group properties of gaping behaviour in mussel aggregations. PLoS One. 7 (10), (2012).
- Dowd, W. W., Somero, G. N. Behavior and survival of Mytilus. congeners following episodes of elevated body temperature in air and seawater. Journal of Experimental Biology. 216 (3), 502-514 (2013).
- Higgins, P. J. Effects of food availability on the valve movements and feeding behavior of juvenile Crassostrea virginica (Gmelin). I. Valve movements and periodic activity. Journal of Experimental and Experimental Marine Biology and Ecology. 45, 229-244 (1980).
- Riisgård, H. U., Lassen, J., Kittner, C. Valve-gape response times in mussels (Mytilus edulis)-Effects of laboratory preceding-feeding conditions and in situ tidally induced variation in phytoplankton biomass. Journal of Shellfish Research. 25, 901-911 (2006).
- Robson, A. A., De Leaniz, C. G., Wilson, R. P., Halsey, L. G. Behavioural adaptations of mussels to varying levels of food availability and predation risk. Journal of Molluscan Studies. 76, 348-353 (2010).
- Robson, A. A., de Leaniz, C. G., Wilson, R. P., Halsey, L. G. Effect of anthropogenic feeding regimes on activity rhythms of laboratory mussels exposed to natural light. Hydrobiologia. 655, 197-204 (2010).
- Nicastro, K. R., Zardi, G. I., McQuaid, C. D., Stephens, L., Radloff, S., Blatch, G. L. The role of gaping behaviour in habitat partitioning between coexisting intertidal mussels. BMC Ecology. 10, 17 (2010).
- Loosanoff, V. S., Nomejko, C. A. Feeding of oysters in relation to tidal stages and to periods of light and darkness. Biological Bulletin. 90 (3), 244-264 (1946).
- Comeau, L. A., Mayrand, E., Mallet, A. Winter quiescence and spring awakening of the Eastern oyster Crassostrea virginica at its northernmost distribution limit. Marine Biology. 159 (10), 2269-2279 (2012).
- Pynonnen, K. S., Huebner, J. Effects of episodic low pH exposure on the valve movements of the freshwater bivalve Anodonta cygnea L. Water Research. 29 (11), 2579-2582 (1995).
- Jakubowska, M., Normant-Saremba, M. The effect of CO2-induced seawater acidification on the behaviour and metabolic rate of the baltic clam Macoma balthica. Annales Zoologici Fennici. 52 (5-6), 353-367 (2015).
- Jakubowska, M., Normant, M. Metabolic rate and activity of blue mussel Mytilus edulis trossulus.under short-term exposure to carbon dioxide-induced water acidification and oxygen deficiency. Marine and Freshwater Behaviour and Physiology. 48 (1), 25-39 (2015).
- Newell, C. R., Wildish, D. J., MacDonald, B. A. The effects of velocity and seston concentration on the exhalent siphon area, valve gape and filtration rate of the mussel Mytilus edulis. Journal of Experimental Marine Biology and Ecology. 262, 91-111 (2001).
- Maire, O., Amouroux, J. -M., Duchene, J. -C., Gremare, A. Relationship between filtration activity and food availability in the Mediterranean mussel Mytilus galloprovincialis. Marine Biology. 152 (6), 1293-1307 (2007).
- Borcherding, J. Ten years of practical experience with the Dreissena-monitor, a biological early warning system for continuous water quality monitoring. Hydrobiologia. 556 (1), 417-426 (2006).
- Frank, D. M., Hamilton, J. F., Ward, E. E., Shumway, S. E. A fiber optic sensor for high resolution measurement and continuous monitoring of valve gape in bivalve molluscs. Journal of Shellfish Research. 26 (2), 575-580 (2007).
- Wilson, R., Reuter, P., Wahl, M. Muscling in on mussels: New insights into bivalve behaviour using vertebrate remote-sensing technology. Marine Biology. 147 (5), 1165-1172 (2005).
- Nagai, K., Honjo, T., Go, J., Yamashita, H., Seok Jin, O. Detecting the shellfish killer Heterocapsa circularisquama (Dinophyceae) by measuring bivalve valve activity with a Hall element sensor. Aquaculture. 255 (1-4), 395-401 (2006).
- Robson, A., Wilson, R., de Leaniz, C. G. Mussels flexing their muscles: a new method for quantifying bivalve behaviour. Marine Biology. 151 (3), 1195-1204 (2007).
- Robson, A. A., Thomas, G. R., de Leaniz, C. G., Wilson, R. P. Valve gape and exhalant pumping in bivalves: optimization of measurement. Aquatic Biology. 6 (1-3), 191-200 (2009).
- de Zwart, D., Kramer, J. M., Jenner, H. A. Practical experiences with the biological early warning system "mosselmonitor". Environmental Toxicology and Water Quality. 10 (4), 237-247 (1995).
- Jou, L. -J., Lin, S. -C., Chen, B. -C., Chen, W. -Y., Liao, C. -M. Synthesis and measurement of valve activities by an improved online clam-based behavioral monitoring system. Computers and Electronics in Agriculture. 90, 106-118 (2013).
- Barile, N. B., Scopa, M., Recchi, S., Nerone, E. Biomonitoring of coastal marine waters subject to anthropogenic use: development and application of the biosensor Mosselmonitor. Ovidius University Annals of Chemistry. 27 (2), 81-86 (2016).
- Ballesta-Artero, I., Witbaard, R., Carroll, M. L., van der Meer, J. Environmental factors regulating gaping activity of the bivalve Arctica islandica in Northern Norway. Marine Biology. 164 (5), 116 (2017).
- Ekelof, S. The genesis of the Wheatstone bridge. Engineering Science and Education Journal. 10, 37-40 (2001).
- Keppel, A. G., Breitburg, D. L., Wikfors, G. H., Burrell, R. B., Clark, V. M. Effects of co-varying diel-cycling hypoxia and pH on disease susceptibility in the eastern oyster Crassostrea virginica. Marine Ecology Progress Series. 538, 169-183 (2015).
- Burrell, R. B., Keppel, A. G., Clark, V. M., Breitburg, D. L. An automated monitoring and control system for flow-through co-cycling hypoxia and pH experiments. Limnology and Oceanography: Methods. 14, 168-185 (2015).
- Porter, E. T., Breitburg, D. L. Eastern oyster Crassostrea virginica, valve gape behavior under diel-cycling hypoxia. Marine Biology. 163 (218), (2016).
- Bergeron, C. M. The impact of sediment resuspension on mercury cycling and the bioaccumulation of methylmercury into benthic and pelagic organisms. , University of Maryland. M.S. thesis (2005).
