Summary
Inzicht in de gedragsmatige reacties van tweekleppige schorsing-feeders op omgevingsvariabelen, zoals opgeloste zuurstof, kan sommige ecosysteem processen verklaren. Wij hebben een goedkoop, laboratorium-based, spanningsmeter monitor (SGM) voor het meten van ventiel gape reacties van oesters, Crassostrea virginica, diel-Fiet & Mountainbike hypoxie en cyclische pH ontwikkeld.
Abstract
Een goedkope, laboratorium-based, spanningsmeter ventiel gape monitor (SGM) werd ontwikkeld om te controleren van het ventiel gape gedrag van tweekleppige weekdieren naar aanleiding van hypoxie diel-fietsen. Een brug van Wheatstone was aangesloten op spanningsmeters die waren gekoppeld aan de schelpen van oesters (Crassostrea virginica). De opgenomen signalen toegestaan voor het openen en sluiten van de tweekleppigen voortdurend worden geregistreerd tweedaagse perioden van experimenteel-geïnduceerde diel-Fiet & Mountainbike hypoxie en diel-Fiet & Mountainbike veranderingen in de pH. Hier, wij beschrijven een protocol voor het ontwikkelen van een goedkope spanningsmeter monitor en beschrijven, in een voorbeeld laboratorium experiment, hoe we het gebruikt voor het meten van het ventiel gape gedrag van Eastern in reactie op diel-Fiet & Mountainbike hypoxie (C. virginica), oesters en cyclische veranderingen in de pH. Ventiel gape werd gemeten op oesters onderworpen aan cyclische ernstige hypoxische (0,6 mg/L) opgelost zuurstof voorwaarden met en zonder cyclische veranderingen in de pH, cyclische milde hypoxische (1,7 mg/L) voorwaarden en voorwaarden van de normoxic (7.3 mg/L). We laten zien dat wanneer oesters herhaalde diel cycli tegenkomen, ze snel hun schelpen in reactie op de ernstige hypoxie sluiten en met een vertraging te milde hypoxie sluit. Wanneer normoxia is hersteld, openen ze snel opnieuw. Oesters reageerde niet op cyclische pH voorwaarden bovenop diel fietsen ernstige hypoxie. Bij verminderde zuurstof omstandigheden, meer dan een derde van de oesters gesloten gelijktijdig. We laten zien dat de oesters op diel-Fiet & Mountainbike hypoxie, die moet worden beschouwd als beoordeling van het gedrag van tweekleppigen aan opgeloste zuurstof reageren. Het ventiel SGM kan worden gebruikt ter beoordeling van de reacties van tweekleppige weekdieren op veranderingen in opgeloste zuurstof of verontreinigingen. Afdichten van technieken om beter zegel moet de klep gape spanningsmeters van zeewater verdere verbetering te verhogen de levensduur van de sensoren.
Introduction
Hypoxie, dat wil zeggen, ontbonden zuurstofconcentraties [doen] voldoende laag om het negatief beïnvloeden van biologische en ecologische processen zijn, maar vaak functioneel gedefinieerd als [doen] < 2 mg / L1en Anoxie (functioneel omschreven als [] van 0.0-0,2 mg/L) zich voordoen vaker en ernstig in de kustwateren van de wereld, estuaria en de diepe oceaan2,3 en worden vaak verergerd doordat eutrofiëring4,5. Met een toenemende areal omvang van hypoxie en Anoxie, macrofauna ondervinden en verliezen habitat omvang en kwaliteit van habitat. Klimaatverandering wordt voorspeld te verergeren van hypoxie en Anoxie6.
In vele gestratificeerde, nutriënt-verrijkt estuaria zoals Chesapeake Bay, USA, seizoensinvloeden persistente Hypoxie kan zegevieren en jaar na jaar2kan optreden. Bovendien, diel-fietsen van hypoxie is frequent in estuaria zoals de Chesapeake Bay en andere locaties en treedt op tijdens de nacht of de vroege ochtenduren in de zomer7,8laat.
De meeste studies zijn gericht op het effect van continue blootstelling van de organismen tot lage [] en op hun tolerantie voor hypoxie en Anoxie9,10,11,12,13,14 . Bovendien, studies hebben gekeken naar de grootschalige verschuiving in de samenstelling naar soort distributies, abundanties, en soorten in reactie op uitgebreide lage []4,15. Vaak soorten die zeer gevoelig zijn voor laag [doen], sterven in massa,16 verschuiven van de overige soorten om een jonger, kleiner, kortstondige fauna als, bijvoorbeeld, gevonden op de plank van de Louisiana-Texas ecosysteem4.
Gedragsveranderingen meestal ervóór Gemeenschap ineenstorting17 en studies hebben gemeld op gedrags reacties van organismen tot uitgebreide lage []4,16,17,18,19 ,20,21,22,23,24,25. Deze studies, echter, richt u niet op de reacties van organismen diel-Fiet & Mountainbike blootstelling van hypoxie en de wisselende aard van [] beschikbaarheid in estuaria.
Diel-Fiet & Mountainbike hypoxie in ondiepe estuaria heeft ontvangen bewustmaking als studies volgen meer [doen] vaak in de loop van dagen met sondes in estuaria16,26. Water kan blijven hypoxische uren aan het eind van de avond of vroeg in de ochtenduren in de zomer wanneer er geen fotosynthese zuurstof genererende tijdens de nacht, maar hoge zuurstof verbruikt aërobe ademhaling7,16. Ook bleek dat de getijden beïnvloed de diel fietsen voor omstandigheden met weinig doen met de meest extreme minima waargenomen als lage waterstanden viel samen met het einde van de nacht-27. Pas na enkele uren van hypoxie [doet] terug naar normoxia7,16,28 komen in de dagelijkse cyclus.
Om te bepalen van de gedragsmatige reactie van C. virginica diel-Fiet & Mountainbike hypoxie en pH we gecontroleerd het openen en sluiten van de kleppen van oesters blootgesteld aan laboratorium geïnduceerde diel fietsen [do] en cyclische pH. Gape reacties van tweekleppigen zijn gebruikt om het detecteren van negatieve milieu-omstandigheden. Ventiel sluitingen van tweekleppigen in reactie op verontreinigingen29,30,31, giftige algen32,33,34, thermische vervuiling35,36 , 37, voedsel hoeveelheid afnemen38,39,40, voederen regeling39,41, emersion37,42, fotoperiode43 , 44, de pH45,46, en de gecombineerde pH en de opgeloste zuurstof47 zijn gemeten. Gape technieken hebt, bijvoorbeeld directe waarnemingen48,49,13, opgenomen continue metingen met behulp van riet schakelaars en magneten (Dreissena monitor)50, of glasvezel sensoren 51 waarvoor helder water. Daarnaast zijn magneet en magnetische velden veldsterkte Hall sensoren gebruikt om de studie van Mossel gape hoek52,53,,54,55, en een hoge frequentie elektromagnetische inductie systeem dat kan maatregel de variërende afstand tussen twee elektrische spoelen die zijn gelijmd op de kleppen is56,57,58,59gebruikt. Een hoge spanningsbron nodig is voor de elektromagnetische inductie systeem en macht moet worden geleverd aan beide zijden van de shell-52. Dit systeem is ook commercieel beschikbaar als de "MOSSELMONITOR" (http://mosselmonitor.nl/).
Op een strakke onderzoeksbudget, we gebouwd een goedkope spanningsmeter monitor (SGM) voor het continu meten oester gape over laboratorium-geïnduceerde diel fietsen [do] en pH, onder lage zicht. Ons systeem is ook veel eenvoudiger dan concurrerende systemen, waardoor veel dieren worden geïnstrumenteerd tijdens een experiment. We wilden de gedrags reacties van C. virginica op diel fietsen ernstige bepalen ([doen] = 0,6 mg/L) hypoxie met controle pH (pH = 7.8) en fietsen pH (pH = 7.8-7.0), respectievelijk, en gape reacties op milde ([doen] = 1,7 mg/L) hypoxie. Bovendien, we wilden om te bepalen als oesters zijn in staat om snel te reageren op veranderingen in [doen] over de diel cyclus en hoe ze reageren als normoxia na een hypoxische evenement terugkeert. Misschien zijn de oesters optimaal aangepast aan de snel wisselende omgeving die is te vinden in vele estuaria16,27 waar ze wonen. Terwijl de meer complexe ventiel gape monitoren beschikbaar zijn, biedt de SGM een goedkope techniek waarmee continumetingen van ventiel gape in wateren zelfs in lage zicht.
Figuur 1. De brug van Wheatstone voor het ventiel gape apparaat. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.
De spanningsmeter sensoren gebruikt voor de controle van tweekleppige gape zijn resistieve films in een meander patroon op een polyimide back-ups maken. Kleine hoeveelheden van stam moduleren de weerstand van de sensor. De tweekleppige buigt de strain gage wanneer het gaapt veroorzaken een verandering in de weerstand van de sensor. We gebruikt een nul, evenwichtige, brug van Wheatstone voor elk tweekleppige kanaal zoals afgebeeld in Figuur 1 voor het meten van de verandering in de weerstand van de sensor. De brug van Wheatstone is nul door de potmeter toe te staan van een vrij hoge winst kunnen worden ingezet door de datalogger. Een brug van Wheatstone is een standaardmethode voor het nauwkeurig meten van een onbekende weerstand met behulp van een verhouding tot een bekende weerstand standaard en een voltmeter. De geschiedenis van deze zeer oude techniek wordt besproken in Ekelof (2001)60. We 12 kanalen, elk met een eigen brug van Wheatstone en nul potentiometer, geïntegreerd in de eenheid spanningsmeter Monitor (SGM).
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
1. bouw van de brug van Wheatstone voor het ventiel Gape-apparaat
Opmerking: De spanningsmeter is nominaal 1000 Ω, dus volledig evenwicht te brengen en de brug null, alle onderdelen moet 1000 Ω.
- Zoals in Figuur 1draai soldeer twee 1 kΩ precisie weerstanden naar elkaar en vervolgens naar een ~ 976 Ω weerstand en een 100 Ω 10 potentiometer. Het typische spanningsmeter bereik is een paar Ω off van de 1000 Ω nominale, dus alleen dat dit verzet moet worden vergeleken. Een vaste 976 Ω weerstand en een regelbare weerstand (potentiometer van 10 beurt) voor dit doel gebruiken.
- Breng één zijde van de variabele arm en één zijde van de 1 kΩ weerstand aan een verbindingslijn koppelen aan de tweekleppige spanningsmeter zoals afgebeeld in Figuur 1.
- Sluit de bovenkant en de onderkant van de brug aan een voeding om bias huidige aan de brug zoals afgebeeld in Figuur 1.
- Hechten de middelpunten van de brug aan de voorversterker en gegevens-recorder, zoals afgebeeld in Figuur 1. Dit zal het tweekleppige antwoord opnemen terwijl haar muil verkeer de weerstand van de rekstrookje moduleert.
- Nadat de tweekleppige spanningsmeter wordt vastgemaakt, null de brug door aanpassing van de 10 draai potentiometer totdat de spanning aan de recorder gegevensinvoer is ingesteld op nul. Gebruik een aparte BNC connector en een hand gehouden voltmeter voor dit doel.
Opmerking: De uitvoer nul betekent dat zeer hoge winsten kunnen worden gebruikt met de datarecorder zonder het verzadigen van de input, waardoor zeer precieze spanningen (gape reactie) te meten.
Opmerking: Onze meerkanaals opstelling gebruikt afzonderlijke componenten hand gesoldeerd op een standaard stukje elektronica "perf-board". Dit kan gemakkelijk op een zeer goedkope printplaat met weinig extra inspanning worden geformaliseerd.
2. algemene instelling voor Diel-Fiet & Mountainbike hypoxie en cyclisch pH
- Oesters met bekende ziekte van lage prevalentie61 houden in 75-L aquaria onder een licht 14u: 10 h donkere fotoperiode, 7 dagen per week48, en bloot hen aan cyclische veranderingen in [] nabootsen diel-Fiet & Mountainbike hypoxie als gevonden in natuur7, 8. gedurende 14 uur van het licht, de lichtniveaus te simuleren op een zonnige dag op 2-m diepte in de Rhode rivier, Maryland-61.
- Diel-Fiet & Mountainbike hypoxie en cyclische pH in het laboratorium voor lange termijn experimenten zoals beschreven in detail door Burrell et al. instellen (2015) 49. manipuleert [] en pH Houd op vooraf bepaalde niveaus te allen tijde in elk aquarium. Om te voorkomen dat de klep sluiting door voedsel beperking, voeg toe fytoplankton62 aan de aquaria. Elke potentiële opname van algen ontleding compenseren door het reguleren van [] in elk aquarium.
3. tweekleppige acclimatisering
- Acclimatiseren oesters aan hypoxie diel-Fiet & mountainbike voor ongeveer een week alvorens gape experimenten uit te voeren.
4. het opzetten van Diel-Fiet & Mountainbike hypoxie Plateau stadia
Figuur 2 . [Doen] werd gemanipuleerd experimenteel elke dag voor het genereren van diel fietsen hypoxie. Hier worden 2 opeenvolgende diel cycli weergegeven over welke gape metingen werden verricht. Elke cyclus diel bevat vier [] fasen: een = oververzadiging (SS), b = normoxia na oververzadiging, c = laag plateau (LP), d = normoxia na laag plateau. Voor de laag Plateau, ernstige hypoxie ([doen] = 0,6 mg/L) met een besturingselement of fietsen pH wordt aangegeven met een dikke zwarte lijn, milde hypoxie ([doen] = 1,7 mg/L) met fietsen pH met een dunne grijze lijn en de normoxia ([doen] = 7.3 mg/L) met een onderbroken lijn. Grijze vakjes geven aan 10-h donkere intervallen over twee dagen. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.
- Als u wilt maken het fietsen hypoxie diel, aanpassen [] in de loop van een dag in vier opeenvolgende fases waar [doen] is constant gehouden: oververzadiging van 2 h, 6 h normoxia na oververzadiging, 4 h laag plateau (normoxia in het geval van de besturingselementen) en 2 h normoxia na de lage Plateau de fasen.
- Tijdens de fase van de laag plateau, houden de normoxic behandeling constant in een [DO] 7.3 mg/L, de constante mild hypoxische behandeling in een [DO] van 1,7 mg/L en de constante ernstige hypoxie behandelingen in een [DO] van 0,6 mg/L.
- Voer twee pH behandelingen voor ernstige hypoxie, tijdens de laag plateau, dat wil zeggen, ernstige hypoxie met controle pH waarbij de pH is aangelegd op 7,8 en ernstige hypoxie met cyclische pH waar de pH is fietste van 7,8 naar 7.0 tijdens het laag plateau. Voer de mild hypoxische behandeling met cyclische pH waar pH is fietste van 7,8 naar 7.0. Voer een tweede mild hypoxische behandeling met constante pH indien gewenst.
5. speedramp Up/Down [do] tussen Plateau stadia
- Plannen van de helling omhoog of omlaag [do] tussen de vier constante fasen te nemen 2 h elke, behalve voor de helling naar beneden uit normoxia na oververzadiging naar de laag plateau fase, waarin 3 h. vaak, hypoxie is gebleken dat optreden laat in de nacht of vroege ochtenduren in de zomer7,8; dus houden van de fase laag plateau in het donker, alsmede de perioden speedramp tot het of omhoog uit, voor een totale lengte van duisternis van 10u.
- Herhaal diel-Fiet & Mountainbike hypoxie 4-5 dagen een week61.
- Oesters met sensoren in de helling-up fase vóór oververzadiging toevoegen en verwijderen, na het sluiten van hen, twee dagen later zodat zij twee volledige diel cycli (Figuur 2) ervaren met sensoren bevestigd.
6. ervoor zorgen dat de Sensor kabel
Figuur 3 . Tweekleppige SGM spanningsmeter ventiel sensor. (a) spanningsmeter sensor, (b) spanningsmeter gekoppeld aan een oester met een lus van de stam meten tussen beide kleppen, (c) spanningsmeter sensor gemonteerd op een oester. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.
- Construeren van ventiel gape sensor kabels door te verdraaien twee 32 AWG (7/40) draden (Zie Tabel van materialen) van de gewenste kleur (Figuur 3een). Snijd een lengte van de draad tweemaal de lengte van de gewenste gape sensor kabel, dat wil zeggen, twee keer de lengte van het aquarium de SGM plus een beetje extra.
- Hebben twee mensen staan tegenover elkaar, elk met één uiteinde van de kabel.
- Schuif het handvat van een paar van schaar via de kabel, zodat in het midden van de kabel een paar van schaar wordt gehouden door de kabel. Houd de kabel onder spanning te allen tijde (het niet gaan toegestane).
- Hebben beide mensen draai de kabel in de tegenovergestelde richting de kabel onder spanning te houden. Als de kabel begint te draaien, het paar van schaar in het midden (waarin gewicht) zal zinken, en beide uiteinden van de kabel kunnen draai om elkaar heen.
- De twee uiteinden van de kabel in elkaar en houd ze hoog, niet toe te staan de schaar met de kabel aan de grond raken of ga toegestane. Nadat de kabel is voltooid, draaien, knippen van de kabel aan de andere kant, dus er 4 kabel zijn totaal, twee aan elke kant leidt.
- U kunt ook deze stap als u wilt versnellen, hebben één persoon houdt van een boor met de draden geklemd aan de ene kant houden van spanning op de draden en draai de draden door te draaien aan de boor op.
- Strip 2 cm van de isolatie van de draden aan elk uiteinde van de twisted-pairkabels.
7. het solderen van de Sensor
- Tin de blootgestelde kabel.
- Soldeer Dsub connector male crimp pinnen op de twee leidt aan het ene uiteinde van de kabel van de sensor door pretinning de pinnen en de kabels te voegen.
- Isoleer de leads vervolgens doordat shrink tubing over elke lead. Kies shrink tubing dat is niet veel groter is in diameter dan de kabel leads. Krimpen de warmte krimpen met een warmte-pistool. De shrink tubing moet nu strak rond de leads worden verpakt.
Opmerking: Deze twee leads krijgen aangesloten op de brug van Wheatstone tijdens experimenten. - Soldeer de resterende uiteinde van de kabel van de sensor aan de twee contactpersonen van een 1000 Ω stam meten met afmetingen van 13,5 mm * 5,5 mm rasters op de overige twee leidt (Figuur 3een).
- Voeg een sensor identificeren tag op de sensor kabel (Figuur 3een).
8. het afdichten van de Sensor
Opmerking: De spanningsmeters snel corrosie in zeewater en dus moet zeer goed worden verzegeld. De kwaliteit van het zegel van invloed op de nuttige levensduur van de sensor.
- Verzegel de spanningsmeters door hen te hechten aan PCT-2A tape 15 mm van de band aan de lange uiteinden en 2 mm verlaten op de zijkanten van de sensor (Figuur 3een). Toevoegen na het PCT-2A tape koppelen aan de onderkant van de spanningsmeter, snel gel op de sensor leads en de bijgevoegde open uiteinden van de kabels.
- Een tweede bagagestuk van PCT-2A tape van dezelfde grootte als het onderste stuk hechten aan de bovenzijde van de sensor en bevestig beide stukken van de tape met de spanningsmeter in het midden samen. Laat niet de snelle gel aan stroom overal andere dan over de leads en de kabels van de sensor.
- Toevoegen ter verbetering van de zegel, dunne reepjes van PCT-2A tape aan de randen waar de twee stukken van de tape rond de sensor elkaar ontmoeten. Doe dit voor de drie blootgestelde randen van de sensoren.
- Herhaal stap 6.1 tot en met 8.4 elf keer om te bouwen van 12 sensor kabels met sensoren, één voor elk kanaal op de brug van Wheatstone.
Opmerking: Succesvolle afsluiting van de spanningsmeters was de belangrijkste variabele tweekleppige gape sensor overleving in zeewater en voor het minimaliseren van de occasionele "sprongen" in sensor output beïnvloeden. Eerdere proeven zonder de verzegeling techniek hierboven beschreven resulteerde in vroege sensor corrosie en latere mislukking, of snelle drift buiten het meetbereik. Toekomstige verbeteringen dient technieken ter verbetering van het zegel.
9. aansluiten de klep Gape Sensor door een tweekleppige(figuur 3, onderb, c)
- Oester uit diel-Fiet & Mountainbike verwijderen hypoxie aquarium vóór de laag plateau-fase.
- Schrijf een identificatienummer op de schone, droge shell van elke C. virginicamet nagellak.
- De verzegelde spanningsmeters hechten aan de kleppen van het schone en gedroogde van levende C. virginica (Figuur 3b, c) aquarium Afdichtmiddelen gebruik zodat de sensor worden verwijderd na de run. Koppelen van de sensor gape met de leads op de klep recht (flat) van oester over halverwege manier op de schelp (Figuur 3c) en laat een lus van de spanningsmeter (Figuur 3b) over de kleppen om niet te belemmeren de opening van de kleppen ( Figuur 3b). Lijm de resterende vrije uiteinde van de sensor op de linker klep.
Opmerking: Waarnemingen bevestigen dat oesters hun kleppen normaal met de sensoren in plaats openen. - Het maakt niet uit welke manier rond de sensor is gelijmd, maar de richting van het signaal zal worden gewijzigd als sommige leads worden gelijmd op de linker klep en een aantal op het juiste ventiel. De richting van het signaal wordt duidelijk uit de gedwongen sluiting van het tweekleppige aan het einde van een run. Voor alle tweekleppigen leidt lijmen het spanningsmeter deel met de sensor tot dezelfde klep kant voor een consistente richting van verandering in de muil reactie signaal.
- Tijdens elke stap van het proces van afdichten van sensoren en ze te koppelen aan de oesters, de sensor weerstand regelmatig controleren om ervoor te zorgen dat het blijft binnen het bereik van de uitlezing elektronica en om te controleren voor mogelijke schade van de sensor tijdens de verwerking.
- 12 oesters hechten aan 12 sensoren te vullen alle 12 kanalen van de SGM.
- Oesters aan de verschillende aquaria toevoegen net voor de oververzadiging plateau fase.
10. setup van Datalogger en Multiplexer voor het ventiel Gape-apparaat
- Een sensor hechten aan de tweekleppige sluit de kabel aan de SGM met individuele Wheatstone bruggen (Figuur 1) voor elke sensor (een totaal van 12 bruggen) en aangesloten op een datalogger.
- Instellen van de datalogger bemonsteringsperiode te lezen eens elke 2,5 s en dan gemiddeld voor 15 s.
Opmerking: De 62 k monster hoeveelheid geheugen op de datalogger gebruikt hier toegestaan 12u van bewerking zonder toezicht. Grotere dataloggers en sneller samplingfrequenties kunnen worden geselecteerd, indien gewenst. - Nul de gape signaal voor elke individuele sensor nadat de sensor aansluiten een tweekleppige met behulp van de potentiometer op de SGM wijzerplaten.
- Indien nodig, net als in hogere zoutgehaltes, corrigeren elke sensor periodiek voor drift naar aanleiding van de sensor, zodat de sensor in het bereik van de SGM blijft (-25 tot + 25 mV) output van de brug van Wheatstone. Het bereik van de SGM werd gekozen voor maximale gevoeligheid tussen de brug van Wheatstone en de inbreng van de datalogger.
11. ontplooiing van tweekleppigen met Gape sensoren in hypoxie Diel-Fiet & Mountainbike
- Na het aquarium sealant is uitgehard (ca 30 min) de tweekleppigen terug te keren naar een zuurstofrijk bedrijf emmer met water doorstroming voor ten minste 5 h om het aquarium afdichtmiddel aan leach vóór de onderdompeling in het experiment.
- Oesters in de aquaria plaatsen tijdens de fase van de helling-up naar het plateau oververzadiging (SS) (Figuur 2).
12. herstel van tweekleppigen met Gape sensoren
- Wanneer de oester uit het aquarium met diel-Fiet & Mountainbike hypoxiaat het einde van de periode van twee dagen herstellen, gebruik je vingers om trigger de oester om te sluiten en het produceren van een signaal van de sluiting in de spanning van de sensor. Op deze manier kunnen de richting en de omvang van het afsluitende signaal worden opgenomen
- Definieer de oester als open als de sensor-waarde groter dan ½ van de gesloten waarde is. De oester als gesloten als de sensor-waarde kleiner dan ½ is het afsluitende waarde definiëren.
Opmerking: Oost-oesters doen veel op de middellange-afstands niet geopend.
13. linearisatie rauwe ventiel Gape vangegevens
Figuur 4. Linearisatie van de gegevens van de rauwe muil van een oester. (a) 14u licht: 10 h donkere fasen, (b) [] over de periode van een tweedaagse met perioden van ernstige hypoxie ([doen] 0,6 mg/L), (c) Raw gape gegevens tijdreeksen van een oester. Lineaire drift van de gegevens wordt veroorzaakt door corrosie van de sensor en moet worden verwijderd in post-processing, (d) gape gegevens tijdreeksen na post-processing, (e) bij benadering real time. Om te bepalen van de omvang en de richting van de afsluiting Prikker, wordt de oester geactiveerd om te sluiten aan het einde van een run. Magnitude variëren tussen verschillende sensoren. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.
- Visueel identificeren oester gape activiteit, en gebruik de gesloten (of open, welke langer is) fasen van de tweekleppigen instrument drift te bepalen. IF-instructies gebruiken in spreadsheet-software open te markeren de gesloten waarden met een waarden met nul (bijvoorbeeld = als (cel > 5, 1 (true), 0 (ONWAAR))).
- Verwijder de kortste fasen en een lineaire regressie uitgevoerd op de rest van de ruwe gegevens. Hiermee kunt u dat de regressievergelijking linearize de experimentele gegevens (Figuur 4). Linearisatie is individueel te worden gedaan voor elke sensor.
Opmerking: Sensor drift is lineair over (minuten) en lange (dagen) tijd schalen en de hoeveelheid drift varieert van sensor naar sensor. Drift is meestal verwaarloosbaar over korte tijd omspant zoals een uur, waarin slechts incidenteel lineaire drift is geconstateerd. Sensor drift vereist dat kalibraties van ventiel muil en sensor gape moeten afzonderlijk voor elke sensor worden gedaan en dat een linearisatie moet worden gedaan voor elke sensor in post verwerking van de gegevens.
14. kalibratie van de sensoren: werkelijke Gape breedte Versus Sensor mV
In een experiment kant kunt sensor spanning aan de werkelijke gape breedte van oesters worden gekalibreerd.
- In een aquarium, opgezet een oester met een muil-sensor. Gape opname starten. Leiden tot de oester te sluiten door aan te raken. Kort daarna zal de oester weer openstellen.
- De oester wordt geopend, fotograferen en noteer de spanning van de sensor van het destillatietoestel gape telkens wanneer die een foto is genomen. Bijhouden van welke foto gaat met welke gape apparaat lezing. Plaats de schaal van een verwijzing in de foto, op hetzelfde niveau van de kleppen.
- Analyseren van de afstand de oester is geopend in elke foto (mm) met behulp van een open source image processing programma zoals ImageJ.
- Vergelijken van de werkelijke gape breedte sensor voltage en uitvoeren van een regressie-analyse. Dit geeft de kalibratie voor de werkelijke openstelling status en verdere metingen van de sensor kunnen vervolgens worden gerelateerd aan werkelijke gape breedte van het tweekleppige.
Opmerking: Terwijl dit toont gape breedte is lineair gerelateerd aan de spanning van de sensor, in werkelijkheid, dit proces duurt te lang en is niet voor de hypoxie gape experimenten uitgevoerd. Voor de hypoxie gape experimenten was het belangrijk om de oesters voor de minste hoeveelheid tijd die nodig is van hun aquaria om ze uit te rusten met sensoren en deze terugsturen naar de aquaria. Voor sommige experimenten, de meting van de breedte gape belangrijk kan zijn en de kalibratie-technieken hierboven moeten worden gevolgd.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Oesters blootgesteld aan ononderbroken normoxic estuariene water (geen hypoxie tijdens de fase van de laag plateau van de dagelijkse cyclus) allermeest naar de tijd open waren en slechts kort gesloten zelden (Figuur 5). Wanneer ze gesloten gevarieerd van oester te oester. Dit patroon is ook gevonden door Loosanoff en Nomejko 194644 en Higgins 198039. Oesters ook reageren niet op het verschil in donkere en lichte fasen.
Figuur 5 . (a-g) Een subset van gape reacties van zeven oesters blootgesteld aan (h) twee dagen voor normoxia ([doen] = 7.3 mg/L) sluit af en toe, elke oester met een ander patroon. Gesimuleerde nachttijd wordt aangegeven in de zwarte balken, gesimuleerd dagtijd met witte balken. Dit cijfer is gewijzigd van Porter en Breitburg 201663. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.
Meeste oesters blootgesteld aan ernstige hypoxie ([doen] = 0,6 mg/L) tijdens het laag plateau fase tijdens diel-Fiet & Mountainbike hypoxie gesloten nadat de doelstelling [] werd gehaald, en sommige zelfs gesloten voordat de doelstelling [] was bereikt en bleef oesters voor de meeste van de tijd gesloten die ernstige hypoxie voortgezet (Figuur 6). Controle en cyclische pH beïnvloedde niet gape.
Figuur 6. (a-g) Een subset van gape reacties van zeven oesters blootgesteld aan (h) twee dagen van hypoxie diel-fietsen met ernstige hypoxie ([doen] = 0,6 mg/L) tijdens de fase van lage plateau. Gesimuleerde nachttijd wordt aangegeven in de zwarte balken, gesimuleerd dagtijd met witte balken. Dit cijfer is gewijzigd van Porter en Breitburg 201663. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.
Met milde hypoxie ([doen] = 1,7 mg/L), sluitingen gebeurde vaak later tijdens de fase van de laag plateau in plaats van op het punt toen doelstelling [] werd gehaald (Figuur 7).
Figuur 7. (a-g) Een subset van gape reacties van zeven oesters blootgesteld aan (h) twee dagen van hypoxie diel-fietsen met milde hypoxie ([doen] = 1,7 mg/L) tijdens de fase van lage plateau. Gesimuleerde nachttijd wordt aangegeven in de zwarte balken, gesimuleerd dagtijd met witte balken. Een stroomstoring was in c, e, g ("geen gegevens"). Dit cijfer is gewijzigd van Porter en Breitburg 201663. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.
Tijdens de fase van de laag plateau met gevarieerde [], oesters onder ernstige ([doen] = 0,6 mg/L) diel-fietsen met controle pH hypoxie (pH = 7.8) evenals cyclische pH (pH 7,8-= 7.0) aanzienlijk langer dan de oesters onder normoxia werden gesloten (7.3 mg / L). Er waren geen significante verschillen in de hoeveelheid sluitingen tussen het besturingselement en de cyclische pH onder ernstige hypoxie. Oesters onder milde ([doen] = 1,7 mg/L) diel-Fiet & Mountainbike hypoxie vergelijkbare bedragen gedurende het laag plateau als oesters onder ernstige hypoxie met controle pH of cyclische pH werden gesloten. Daarnaast zijn oesters onder milde diel-Fiet & Mountainbike hypoxie een vergelijkbare hoeveelheid tijd als de oesters onder normoxia tijdens de fase van lage plateau afgesloten. Er waren geen significante verschillen in de hoeveelheid sluitingen tussen het besturingselement en de cyclische pH onder ernstige hypoxie in elk van de fasen.
Tijdens de normoxia fase na het laag plateau, oesters die ernstige hypoxie tijdens het laag plateau ervaren allermeest naar de tijd (Figuur 8) open waren en ze vaak geopend terwijl [] niveaus werden speedramp up, zelfs voordat het plateau normoxia was bereikt) Figuur 6). Tijdens de oververzadiging en de normoxia na oververzadiging fasen, respectievelijk, waren oesters van alle behandelingen open allermeest naar de tijd. Oesters toonde deze patronen over herhaalde diel cycli in de loop van twee dagen tijd.
Figuur 8. Percentage tijd oesters werden gesloten tijdens de (a) laag plateau, de normoxia (b) na de lage plateau, oververzadiging (c) en (d) normoxia na suspersaturation fasen tijdens de diel fietsen [do]. Tijdens de fase van de laag plateau in (a): "0.6, cyclische" [] = 0,6 mg/l (ernstige hypoxie), cyclische pH (pH 7,8-= 7.0) (n = 4); "0.6, control" [] = 0,6 mg/l (ernstige hypoxie), controle pH (pH = 7.8) (n = 4); "1.7, cyclische" = [] van 1,7 mg/L (milde hypoxie), cyclische pH (pH 7,8-= 7.0) (n = 4); "beheer, beheer" = [] van 7.3 mg (normoxia), het bepalen van pH (pH = 7.8) (n = 4). Statistische verschillen worden aangegeven door verschillende letters boven de balken (geneste ANOVA, p≤ 0,05). Foutbalken zijn standaardfouten van het gemiddelde. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.
Tijdens de fase van de laag plateau, 1/3 of meer oesters uit de ernstige hypoxie, cyclische pH pH gesloten 70% van de tijd en de oesters waren afkomstig van de ernstige hypoxie, controle werden gesloten 49% van de tijd (Figuur 9). Daarentegen tijdens de fase van de laag plateau waren 1/3 of meer oesters uit de milde hypoxische cyclische pH gesloten 29% van de tijd en van de normoxic controle pH behandeling 12% van de tijd. De meeste oesters die gelijktijdig tijdens de fase van de laag plateau, gesloten waren van 82% en 67% van oesters in de ernstige hypoxie, cyclische pH en ernstige hypoxie, controle pH behandelingen, respectievelijk. In de milde hypoxische, cyclisch pH behandeling, een maximum van 45% van oesters gesloten tijdens het laag plateau en oesters blootgesteld aan alleen normoxia een maximum van 42% kort gelijktijdig gesloten. In de normoxia na het laag plateau, de oververzadiging en de normoxia na oververzadiging gesloten zelden meer dan 1/3 van de oesters op een bepaald moment.
Figuur 9 . Procent van de oesters op hetzelfde moment tijdens de laag plateau, normoxia na gesloten laag plateau, oververzadiging en normoxia nadat oververzadiging fasen afgebeeldFiguur 2. (A), het lage plateau was ernstig hypoxische ([doen] = 0,6 mg/L) en had cyclische pH (pH 7,8-= 7.0) (n = 13 oesters). (B), het lage plateau was mild hypoxische ([doen] = 1,7 mg/L) en had cyclische pH (pH 7,8-= 7.0) (n = 11 oesters). (C), het lage plateau was ernstig hypoxische ([doen] = 0,6 mg/L) en had controle pH (pH = 7.8) (n = 11 oesters). (D), de lage plateau fase was normoxic ([doen] = 7.3 mg/L) (n = 11 oesters). Horizontale lijn toont waar een derde van de oesters gelijktijdig werden gesloten. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.
Gape breedte is lineair gerelateerd aan sensor mV (Figuur 10). De richting dat de sensor is gelijmd op het ventiel bepaalt de richting van het signaal.
Figuur 10 . Kalibraties van gape sensor spanning aan werkelijke gape breedte van oesters. (a, b) Gape sensor aangebrachte leidt tot het juiste ventiel van de oesters, (c, d) gape sensor aangebrachte leidt tot de linker klep. Voor consistentie in de richting van het antwoord, moeten de sensoren worden aangebracht in dezelfde richting ventiel van elke oester. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Typische studies focus op de continue, uitgebreid periodes van lage zuurstof voorwaarden en de reactie, vaak gemeten als de overleving, van dieren. Op dit moment is ons begrip van de gedragsmatige reacties van dieren op diel-Fiet & Mountainbike hypoxie echter minimaal63. Dus, meer studies moeten richten op het gedrag van organismen in reactie op diel-Fiet & Mountainbike hypoxie die gedurende de zomer in vele estuaria7,8regelmatig optreedt.
Hier presenteren we een methode voor het continu meten de gedrags reacties van tweekleppigen op diel-Fiet & Mountainbike hypoxie en cyclische pH. Oesters reageren niet behavioristisch op de diel-fietsen van pH. Oesters reageerden echter sterk aan lage zuurstof voorwaarden sterk doordat shell gape. Bovendien meer dan eenderde van de oesters gesloten gelijktijdig voor langere tijd onder de hypoxische behandelingen maar meest geopend weer onder de normoxic fase, die gevolgd. Stijging van de muil en ventiel sluiting om te compenseren voor uitgebreid tijden van ventiel sluiting tijdens de ernstige Hypoxie kan verminderen de effecten van hypoxie diel-fietsen op de oesters zich en op het fytoplankton ze filteren. Dus, zo'n gedrags compensatie kan minimaliseren voedselweb of ecosysteem effecten.
Een cruciale stap in deze SGM methode is om met succes het zegel van de muil-sensor. Als de sensor is niet correct verzegeld, kan zeewater krijgen om de spanningsmeter verhogen drift en uiteindelijk onbruikbaar wordt het. 29 sensoren werden ingezet in de loop van een mesokosmosstudie experiment in Bergeron (2005)64 en de hoeveelheid tijd die ze functioneerde beoordeeld. De langstlopende sensoren fungeerde voor meer dan 16 d, wanneer het experiment werd beëindigd. De kortste hoeveelheid tijd die een sensor duurde was 0.5 d. De gemiddelde lengte van succesvolle sensor implementatie was 4.9 ± van 3.0 dagen, waaronder de sensoren die vroeg werden stopgezet. De meeste sensoren werkte over de inzet van de tweedaagse in de diel-Fiet & Mountainbike hypoxie experiment.
De levensduur van de sensoren moet worden verbeterd, hoewel het huidige apparaat geschikt voor vele toepassingen is. Het aquarium afdichtmiddel bevat azijnzuur dat de corrosie in de sensoren verhogen kan. In de toekomst moet niet-zure elektronica rang RTV silicone worden gebruikt. Dit kan ook voorkomen dat de lineaire drift die werd gevonden en dat moest worden verwijderd in de nabewerking. Op dit moment wordt aangeraden voor de bouw van een nieuwe sensor voor elke gape uitvoeren.
Een huidige beperking is dat de SGM uitsluitend werd gebruikt in een laboratorium-omgeving en sensor kabels lang genoeg moeten tot de diverse aquaria worden geleverd. Een andere beperking van de methode is dat analyses niet automatisch worden gedaan en uitgevoerd moeten worden met de hand en de lineaire drift moet individueel worden gecorrigeerd. Als de werkelijke gape ruimte van het tweekleppige is te meten, heeft elke sensor worden gekalibreerd individueel, als de omvang van het signaal van de sensor naar de andere sensor varieert. Het is belangrijk aan het einde van een run naar de tweekleppige om te dicht bij het verkrijgen van de omvang en de richting van de afsluiting Prikker geactiveerd. Als gape wordt gemeten in het veld, ongunstige omgevingsfactoren als periodes van lage zuurstof voorwaarden kunnen worden gedetecteerd door het toezicht op de tweekleppigen met behulp van de SGM en detecteren wanneer meer dan eenderde sluit gelijktijdig.
Vóór Porter en Breitburg (2016)63, ventiel gape had niet gemeten op tweekleppigen blootgesteld aan diel-Fiet & Mountainbike hypoxie. Echter bestaan verschillende technieken voor het meten van ventiel gape. Een voordeel van deze techniek is dat het heel goedkoop en geen directe zichtlijn naar de tweekleppige vereist. Terugkerende kosten zijn alleen de kosten voor spanningsmeters. Het systeem kan ook worden gemaakt veld-inzetbare door de huisvesting van de brug van Wheatstone en de datalogger in een waterdichte behuizing moet periodiek worden verwijderd voor het downloaden van gegevens. De tweekleppigen zou worden ondergebracht in een natte compartiment.
We tonen aanzienlijke ventiel gape reacties van oesters op diel-Fiet & Mountainbike hypoxie en aantonen dat oesters niet op cyclische veranderingen in de pH reageren. Toekomstige werkzaamheden moet richten op betere afdichting van de sensor om verder te verminderen vroeg sensor mislukking en drift eventueel onder gebruikmaking van flexibele warmte-smelt plakband zoals in Jou et al. (2013) 57 en met behulp van niet-zure elektronische rang RTV silicone. Toekomstige studies moeten meten de klep gape reactie van andere tweekleppige soorten op diel-Fiet & Mountainbike hypoxie en ook het onderzoeken van het effect van diel-Fiet & Mountainbike hypoxie en voedsel beperking op klep gape gedrag. Het is bekend dat tweekleppigen in reactie op voedsel van lage concentraties sluiten, maar de interactie tussen diel-Fiet & Mountainbike hypoxie en voedsel concentratie is niet onderzocht.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
We hebben niets om bekend te maken.
Acknowledgments
Wij danken Melinda Forseth voor het nemen van foto's van oesters en het meten van hun muil breedte in ImageJ. Wij danken Denise Breitburg voor toegang tot de aquaria met diel fietsen hypoxie en cyclische pH voorwaarden. Wij danken het Smithsonian Environmental Research Center, Edgewater, Maryland, voor ruimte voor de experimenten. De experimenten van hypoxie werden gefinancierd door een National Oceanic and Atmospheric Administration - centrum voor gesponsorde kust Oceaan onderzoeksbeurs Nee. NA10NOS4780138 en het Smithsonian Hunterdon Fonds Denise Breitburg. Het ventiel gape metingen tijdens de experimenten werden gefinancierd door een subsidie van de verhoging van de faculteit door Washington College naar Elka T. Porter hypoxie.
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).
