Kuluçkalık Skleraktin Mercanının Beslenmesi ve Ex Situ Kültürü için Etkili Teknikler, Pocillopora acuta

Küresel olarak birçok mercan resifi ekosistemi, iklim değişikliğinin neden olduğu yüksek sıcaklık stresinin bir sonucu olarak kayboluyor^ve bozuluyor ^1,2. Mercan ağartması (yani, mercan-alg simbiyozunun^{parçalanması 3}) son^4'te nispeten nadir olarak kabul edildi, ancak şimdi daha sık meydana geliyor⁵, yıllık ağartmanın yüzyılın ortalarından sonlarına kadar birçok bölgede meydana gelmesi bekleniyor ^6,7. Ağartma olayları arasındaki ara sürenin bu şekilde kısalması, resif esnekliği^{kapasitesini sınırlayabilir 8}. Yüksek sıcaklık stresinin mercan kolonileri üzerindeki doğrudan etkileri (örneğin, doku hasarı⁹; enerji tükenmesi¹⁰), resif ölçeğindeki dolaylı etkilerle içsel olarak bağlantılıdır ve üreme / işe alım kapasitesindeki bir azalma özellikle endişe vericidir¹¹. Bu, örneğin, işe alımın aktif yerinde iyileştirilmesi (örneğin, resif tohumlama¹²), mercan restorasyonunun ölçeklendirilmesi için yeni teknolojiler 13 ve ex situ sistemlerde üremeyi teşvik etmek için üreme ipuçlarının simülasyonu¹⁴. Bu aktif müdahalelerin tamamlayıcısı, yüksek sıcaklık stresi^{altında mercanlarda heterotrofik} beslenmenin avantajlarının yakın zamanda tanınması 15 ve gıda tedarikinin üremede oynayabileceği rolün araştırılmasıdır¹⁶.

Heterotrofik beslenmenin mercanların^{performansını etkilediği bilinmektedir 17} ve özellikle artan mercan büyümesi^18,19 ve ayrıca termal direnç ve esneklik ^20,21 ile bağlantılıdır. Yine de, heterotrofinin faydaları mercan türleri^{arasında her yerde bulunmaz 22} ve tüketilen yiyeceğin türüne²³ ve ışığa maruz kalma düzeyine²⁴ göre farklılık gösterebilir. Mercan üremesi bağlamında, heterotrofik beslenme, heterotrofik beslenmeyi takiben daha yüksek²⁵ ve daha düşük²⁶ üreme kapasitesi gözlemleri ile değişken sonuçlar göstermiştir. Heterotrofik beslenmenin bir sıcaklık spektrumunda mercan üremesi üzerindeki etkisi nadiren değerlendirilir, ancak ılıman mercan Cladocora caespitosa'da heterotrofinin daha düşük sıcaklık koşullarında üreme için daha önemli olduğu bulunmuştur²⁷. Belirli resiflerin (örneğin, yüksek gıda mevcudiyeti ile ilişkili resifler²⁸) iklim değişikliği altında işe alım için daha yüksek bir kapasiteye sahip olup olmadığını belirlemek için sıcaklığın ve beslenmenin üreme çıktısı üzerindeki rolünün daha iyi anlaşılması muhtemeldir.

Üreme çıktısına benzer şekilde, mercanlarda sıcaklık ve beslenmenin üreme zamanlaması üzerindeki etkisi, üremenin abiyotik/biyotik koşullarla senkronizasyonunun, ısınan bir okyanusta işe alım başarısı için önemli bir husus olmasına rağmen, nispeten az çalışılmıştır²⁹. Daha yüksek sıcaklıkların, laboratuvarda³⁰ yapılan mercan ısıl koşullandırma çalışmalarında daha erken üreme ile sonuçlandığı gösterilmiştir ve bu,³¹. mevsimlerde doğal resiflerden toplanan mercanlarda da gözlenmiştir. Yine de, ilginç bir şekilde, son zamanlarda tam tersi bir eğilim, 1 yıl boyunca ex situ akış sisteminde kültürlenen beslenen mercanlarda gözlemlenmiştir (yani, üreme, daha soğuk kış sıcaklıklarında ay döngüsünün başlarında ve daha sonra daha sıcak yaz sıcaklıklarında ay döngüsünde meydana gelmiştir)³². Bu zıt sonuç, üreme zamanlamasının, bol miktarda enerji kaynağı ile ilişkili koşullar altında tipik kalıplardan sapabileceğini göstermektedir.

Farklı sıcaklık senaryoları altında uzun süreli kontrollü deneyler, skleraktin mercanlarında heterotrofinin üreme üzerindeki etkisinin daha iyi anlaşılmasına katkıda bulunabilir. Bununla birlikte, çoklu üreme döngüleri için ex situ koşullar altında üreyen mercan kolonilerini korumak zor olabilir (ancak önceki araştırmalara bakın^32,33). Burada, akışlı bir su ürünleri yetiştiriciliği sisteminde kuluçkalık bir mercanın (Pocillopora acuta) aktif beslenmesi (besin kaynağı: Artemia nauplii) ve uzun vadeli kültürü için basit ve etkili teknikler açıklanmaktadır; Yine de, açıklanan tüm tekniklerin devridaim su ürünleri yetiştiriciliği sistemlerinde de kullanılabileceğine dikkat edilmelidir. Bu teknikleri göstermek için, "beslenmiş" ve "beslenmemiş" tedaviler altında 24 ° C ve 28 ° C'de tutulan mercan kolonilerinin üreme çıktısı ve zamanlamasının bir ön karşılaştırması yapılmıştır. Bu sıcaklıklar, güney Tayvan'da sırasıyla kış ve yaz aylarında deniz suyu sıcaklıklarına yaklaşmak için seçilmiştir^30,34; Daha yüksek bir sıcaklık seçilmedi, çünkü mercanların termal strese tepkisini test etmek yerine uzun vadeli ex situ kültürün teşvik edilmesi bu deneyin birincil amacıydı. Ayrıca, besleme seanslarından önce ve sonra Artemia nauplii'nin yoğunluğu, her iki sıcaklık işleminde heterotrofik beslemenin fizibilitesini karşılaştırmak için ölçüldü.

Spesifik olarak, 24 koloni P. acuta (ortalama toplam doğrusal uzantı ± standart sapma: 21.3 cm ± 2.8 cm), Tayvan'ın güneyindeki Ulusal Deniz Biyolojisi ve Akvaryum Müzesi'nin araştırma tesislerindeki akış tanklarından elde edildi. Pocillopora acuta, hem yayın yumurtlamasına hem de tipik olarak kuluçka üreme stratejisine sahip yaygın bir mercan türüdür^35,36. Bu mercanların ana kolonileri, yaklaşık 2 yıl önce başka bir deney³² için Outlet resifinden (21.931 ° E, 120.745 ° N) toplandı. Sonuç olarak, bu deneyde kullanılan mercan kolonileri, tüm yaşamları boyunca ex situ kültür koşulları altında yetiştirilmiştir; spesifik olarak, koloniler ortam sıcaklığına ve 250 μmol quanta m−2·s^−1'de 12 saat:¹² saat aydınlık: karanlık döngüye maruz bırakıldı ve haftada iki kez Artemia nauplii ile beslendi. Bu uzun vadeli ex situ kültürün, kolonilerin bu deneydeki tedavi koşullarına nasıl tepki verdiğini etkilemiş olabileceğinin farkındayız. Bu nedenle, buradaki birincil amacın, sıcaklığın ve beslenmenin mercan üremesi üzerindeki etkilerinin değerlendirildiği uygulamalı bir örnek göstererek, açıklanan tekniklerin mercanları ex situ kültürlemek için nasıl etkili bir şekilde kullanılabileceğini göstermek olduğunu vurgulamak isteriz.

Mercan kolonileri, altı akış sistemli kültür tankına eşit olarak dağıtıldı (tank iç uzunluğu x genişlik x yükseklik: 175 cm x 62 cm x 72 cm; tank ışık rejimi: 12 saat: 12 saat ışık: 250 μmol quanta m−²·s^−1'de karanlık döngü) (Şekil 1A). Tankların üçündeki sıcaklık 28 °C'ye ve diğer üç tanktaki sıcaklık 24 °C'ye ayarlandı; her tankta her 10 dakikada bir sıcaklığı kaydeden bir kaydedici vardı (Malzeme Tablosuna bakın). Sıcaklık, soğutucular ve ısıtıcılar kullanılarak her tankta bağımsız olarak kontrol edildi ve akış motorları kullanılarak su sirkülasyonu sağlandı (Malzeme Tablosuna bakınız). Her tanktaki kolonilerin yarısı (n = 2 koloni/tank) haftada iki kez Artemia nauplii ile beslenirken, diğer koloniler beslenmedi. Her besleme seansı 4 saat sürdü ve iki bağımsız sıcaklığa özel besleme tankında gerçekleştirildi. Besleme sırasında, kolonilerin tanklar arasında hareket etmesinin potansiyel stres etkisini standartlaştırmak için, beslenmemiş koloniler de dahil olmak üzere tüm koloniler besleme tanklarına taşındı. Beslenen ve beslenmeyen tedavilerdeki koloniler, sıcaklığa özgü besleme tankları içinde örgülü bir çerçeve kullanılarak kendi bölmelerine yerleştirildi, böylece sadece beslenen durumdaki koloniler yiyecek aldı. Mercan üreme çıktısı ve zamanlaması, her koloni için her gün saat 09:00'da, gece boyunca larva toplama kaplarına bırakılan larva sayısı sayılarak değerlendirildi.

1. Ex situ su ürünleri yetiştiriciliği tanklarında mercan kolonilerinin asılması

1. Mercan kolonilerini asmaya hazırlanmak için kültür tankının karşısına çentikli bir çubuk (uzunluk x genişlik x yükseklik: 75 cm x 1 cm x 3 cm) yerleştirin.
   NOT: Bu deneyde kullanılan asma çubuğu özel yapımdır, ancak çıkıntılı vidalara sahip basit bir PVC boru (yani, çentik görevi görecek), kültür tankının tepesine sabit bir şekilde yerleştirilebildiği ve mercanları tutacak kadar güçlü olduğu sürece yeterli olacaktır.
2. ~1,5 m uzunluğunda bir misina parçasını ölçün ( Malzeme Tablosuna bakın) ve ardından iki kez ikiye katlayın.
   NOT: Oltanın başlangıç uzunluğu, mercan kolonisinin kültür tankındaki istenen son konumuna göre seçilmelidir.
3. Oltanın ilk uçlarına sahip olan katlanmış oltanın ucuna küçük bir el üstü düğüm atın.
   NOT: Düğümü attıktan sonra altta iki büyük ilmek, üstte bir küçük ilmek olmalıdır.
4. Mercan kolonisini iki büyük ilmeğin ortasına, ilmekler koloninin etrafına yerleştirilecek ve suya asıldığında mercanı güvenli bir şekilde tutabilecek şekilde yerleştirin.
5. Oltanın küçük üst halkasını asma çubuğundaki bir çentiğe asın (Şekil 1B).

2. Mercan besleme

1. Besleme kabının yapılması
   1. Akrilik boru kullanarak dikdörtgen bir çerçeve oluşturun (uzunluk x genişlik x yükseklik: 25 cm x 60 cm x 25 cm). Çerçevede sırasıyla beslenen ve beslenmeyen mercanların yerleştirilebileceği iki ayrı bölme yapın (Şekil 1C).
      NOT: Akrilik boru, hafif olduğu için (yani daha ağır PVC borunun aksine) kullanılmıştır ve bu nedenle besleme kabının kültür tanklarının içine/dışına daha kolay hareket etmesini kolaylaştırabilir.
   2. Çerçevenin altına ve yanlarına 100 μm plankton ağı yapıştırmak için sıcak tutkal tabancası kullanın.
   3. Kültür tankına yerleştirildiğinde besleme kabının yüzmesini önlemek için borulara (özellikle çerçevenin yanları ve alt kısmı boyunca) toplam ~10 küçük delik (0.5 cm çapında) açın.
   4. Besleme kabının her bir köşesindeki plankton ağından delikler (~0,5 cm çapında) açın.
   5. Köşe deliklerinden 8 cm uzunluğunda 0.5 cm çapında bir boru yerleştirin ve yerine sabitlemek için sıcak tutkal tabancası kullanın.
      NOT: Bu boru parçaları, besleme sırasında bir hava pompasına ve kabarcık taşlarına bağlanacaktır (daha fazla ayrıntı için bkz. adım 2.3.2).
2. Artemia yetiştiriciliği
   1. Bağımsız bir besleme tankından 2 L deniz suyu toplayın ve deniz suyunu bir Artemia kuluçka kabına dökün (Şekil 1D).
      NOT: Protokolleri göstermek için kullanılan bu deneyde, Artemia yetiştiriciliği için iki kuluçka kabının hazırlanmasını gerektiren iki bağımsız tedaviye özel besleme tankı kullanılmıştır.
   2. Artemia kistlerini eklemeden önce yaklaşık 10 dakika boyunca kuluçka kabının dibine bağlı boruya bir hava pompası bağlayın.
   3. Beklerken, 8 g Artemia kistini ölçmek için bir terazi kullanın ( Malzeme Tablosuna bakın).
      NOT: Huang ve ^ark.19 tarafından önerildiği gibi 35 ayrı Artemia nauplii/mL'lik bir ortalama yoğunluk elde etmek için, 4 g Artemia kisti ile 1 L deniz suyu oranı kullanın.
   4. 10 dakika sonra, 8 g Artemia kistini kuluçka kabına dökün.
   5. Artemia kistlerini 48 saat inkübe edin.
3. Besleme tankının hazırlanması
   1. Besleme kabını, kabın üst kısmı su yüzeyinin üzerinde olacak şekilde besleme tankına yerleştirin.
   2. Besleme kabının köşe borusunun dış kısmını, besleme sırasında su sirkülasyonunu kolaylaştırmak için kabarcık taşlarına hava sağlayacak bir hava pompasına bağlayın.
   3. Beslemenin başlamasından ~ 5 dakika önce hava pompasını açın.
4. Artemia nauplii zenginleştirme ve koleksiyon
   1. İstenilen besleme zamanından 2 saat önce kuluçka kabına 1,5 mL zenginleştirme diyeti ekleyin ( Malzeme Tablosuna bakın).
      NOT: Huang ve ^ark.19 tarafından 1 L deniz suyuna 0.75 mL zenginleştirme diyeti oranı önerilmektedir.
   2. 2 saat sonra, kuluçka kabına hava sağlayan valfi kapatın.
   3. Ortam ışığını dışarıda bırakmak için kuluçka kabını bir karton kutu ile örtün ve Artemia nauplii'yi kabın dibine çekmek ve böylece canlı Artemia nauplii'nin boş kabuklardan ayrılmasını kolaylaştırmak için kuluçka kabının tabanına 5 dakika boyunca bir ışık kaynağı (cep telefonu feneri yeterlidir) yerleştirin.
   4. 5 dakika sonra kutuyu ve ışık kaynağını çıkarın.
   5. Kuluçka kabının altına 3 L'lik bir ölçüm kabı yerleştirin.
   6. Artemia nauplii ve deniz suyu çözeltisinin ölçüm sürahisine akmasını sağlamak için boruyu kuluçka kabından ayırın; 1 L Artemia nauplii ve deniz suyu çözeltisi toplayın.
      NOT: İstenmeyen boş kabukları hariç tutmak için kuluçka kabındaki hacmin yalnızca yarısını toplayın.
   7. Besleme tankına yakın dururken, Artemia nauplii'yi (süzgeçte kalacak) deniz suyundan ayırmak için Artemia nauplii ve deniz suyu solüsyonunu 100 μm'lik bir süzgeçten dökün.
   8. Süzgeç içinde tutulan Artemia nauplii'yi besleme tankından su ile iki kez durulayın.
   9. Artemia nauplii artık kullanıma hazırdır.
5. Mercan kolonilerini beslemek
   1. Adım 2.4.8'deki süzgeci besleme tankına yerleştirerek Artemia nauplii'yi boşaltın.
   2. Artemia nauplii'yi eşit olarak dağıtmak için tanktaki suyu elle karıştırın.
      NOT: Bu adımdan sonra Artemia nauplii yoğunluğunun "ön besleme" miktar tayini için numuneler toplayın (daha fazla ayrıntı için bkz. adım 3.1).
   3. Her bir asılı çubuğu (mercan kolonileri hala çubuktan sarkacak şekilde) kültür tankından besleme tankına taşıyın ve çubuğu, besleme tankının üstünde güvenli bir şekilde duracak şekilde konumlandırın. Mercanların havaya maruz kalma süresi mümkün olduğunca kısa tutulmalıdır.
      NOT: Kolonilerin birbirine değmediğinden ve yiyecekleri yakalamak için yeterli alana sahip olduğundan emin olun (örneğin, ~5 cm aralıklarla).
   4. Besleme sırasında ışık rahatsızlığını önlemek için besleme tanklarındaki ışıkları kapatın veya besleme tankını kapatmak için hava geçirmez olmayan bir kapak kullanın.
   5. Kolonilerin 4 saat boyunca rahatsız edilmeden beslenmesine izin verin.
   6. 4 saat sonra, Artemia nauplii yoğunluğunun "besleme sonrası" miktar tayini için numuneleri toplayın (daha fazla ayrıntı için bkz. adım 3.1).
6. Besleme sonrası temizlik
   1. Beslenme seansı tamamlandıktan sonra mercan kolonilerini çıkarın. Asma çubuklarını besleme tankından ayrı ayrı çıkarın ve kalan Artemia nauplii'yi çıkarmak için her bir mercanı ilgili kültür tankından deniz suyuyla iyice durulayın.
      NOT: Durulama sırasında kolonilerin ileri geri sallanması durumunda oluşabilecek hasar riskini azaltmak için kolonileri asılı değil, sabit bir yüzeyde durulayın. İlk transfere göre, mercanların havaya maruz kaldığı süreyi mümkün olduğunca kısa tutun.
   2. Asılı çubukları (mercanlar asılıyken) kültür tanklarına geri yerleştirin.
   3. Besleme kabını hava pompasına bağlayan boruları ayırın ve besleme kabını besleme tankından çıkarın.
   4. Kalan tüm Artemia nauplii'yi çıkarmak için besleme kabını temiz suyla iyice durulayın.

3. Artemia nauplii yoğunluğunun beslenme öncesi ve sonrası miktarının belirlenmesi

1. Numunelerin toplanması
   1. Numuneleri iki zaman noktasında toplayın: birincisi, Artemia nauplii boşaltıldığında ve besleme kabına eşit olarak dağıtıldığında (adım 2.5.2) ve yine besleme seansı tamamlandıktan sonra (adım 2.5.6).
   2. Her bir zaman noktası için, besleme kabının yüzeyinden, orta katmanından ve alt katmanından sırasıyla 20 mL su çekmek için üç şırınga kullanın.
2. Numune seyreltme
   1. Her şırınga için 20 mL su örneğini bağımsız bir 500 mL behere aktarın.
   2. Behere 180 mL sıcak su (~60 °C) ekleyin (1:10 seyreltme).
      NOT: Sıcak su, sayımın doğruluğunu artırmak için Artemia nauplii'yi hareketsiz hale getirmek için kullanılır.
   3. 9 oyuklu bir plakanın her bir kuyucuğuna beherden 2 mL su numunesi ekleyin.
      NOT: 2 mL numuneyi çekmeden önce Artemia nauplii'yi su sütununa eşit olarak dağıtmak için numuneyi beherde karıştırın.
   4. 6.5x büyütme kullanarak stereo mikroskop altında her bir kuyucuktaki Artemia nauplii sayısını sayın ( Malzeme Tablosuna bakın).
3. Artemia nauplii'nin yoğunluğunun hesaplanması
   1. mL başına Artemia nauplii sayısını elde etmek için her bir oyuktaki Artemia nauplii sayısını 2'ye bölün. Ardından, Artemia nauplii yoğunluğunu hesaplamak için bu sayıyı 10 ile çarpın (seyreltmeyi hesaba katmak için).
   2. Artemia nauplii'nin besleme öncesi ve sonrası arasındaki yoğunluğunu karşılaştırmak için Artemia nauplii'nin ortalama yoğunluğunu (yani, beslemeden önce ve sonra 27 kuyu tekrarındaki ortalama yoğunluk) hesaplayın.

4. Mercan larvalarının toplanması

1. Larva toplama kabının yapılması (Şekil 1E)
   1. 6 L'lik bir plastik su şişesi seçin ve şişenin altını tamamen kesin.
      NOT: Bu açıklık, kolonileri larva toplama kabının içine ve dışına aktarmak için kullanılacaktır.
   2. Şişenin her iki tarafından ~15 cm x 20 cm'lik bir dikdörtgen keserek iki pencere oluşturun.
      NOT: ~15 cm çapındaki mercanlar için 6 L'lik bir plastik su şişesi uygundur; Şişenin boyutunu, çalışılan mercanların boyutuna göre değiştirin.
   3. Pencerelerin her birine 100 μm'lik bir plankton ağı yapıştırmak için sıcak tutkal tabancası ve ardından epoksi kullanın.
   4. Şişenin tabanının her iki tarafında iki küçük delik (~0,5 cm çapında) oluşturun.
   5. İki küçük delikten bir ip koyun ve larva toplama kabını asma çubuğuna asmak için bir tutamak oluşturmak için her iki ucunu bağlayın.
   6. İlk kullanımdan önce, tutkal kalıntılarını gidermek için şişeleri en az 24 saat boyunca bir akış tankına (mercan içermeyen) yerleştirin.
2. Mercan toplama için hazırlanıyor
   1. Larva toplama kabını tamamen kültür tankına daldırın.
   2. Hem koloniyi hem de kabı suya batırılmış halde tutarak koloniyi larva toplama kabına yerleştirin.
   3. Larva toplama kabının sapını asma çubuğuna asın.
      NOT: Astıktan sonra, toplama kabının üst kısmının sudan ~3 cm yukarıda olduğundan emin olun.
   4. Tüm koloniler larva toplama kaplarına girene kadar 4.2.1-4.2.3 adımlarını tekrarlayın.
3. Mercan larvalarının toplanması ve numaralandırılması
   1. 3 L'lik bir ölçüm kabı, bir kase, 3 mL'lik bir pipet ve 50 mL'lik tüpler hazırlayın.
   2. Oltayı asma çubuğundan çıkarın ve bir koloniyi larva toplama kabından çıkarın. Koloniyi hemen kültür tankına geri koyun.
      NOT: Havaya maruz kalma süresinin mümkün olduğunca kısa olduğundan emin olun.
   3. Bir elinizi larva toplama kabının kapak ucuna yerleştirin.
      NOT: Larva toplama kabı su ile doldurulduğunda ağır olabilir. Uygun destek olmadan, kap sudan çıkarılırken kırılabilir.
   4. Larva toplama kabını "tutamağı" asma çubuğundan çıkarın.
   5. Larva toplama kabını yavaşça sudan çıkarın.
   6. Fazla suyun larva toplama kabı pencerelerinden tanka geri akmasını sağlamak için toplama kabını kültür tankının üzerinde yaklaşık 45°'lik bir açıyla birkaç saniye tutun.
      NOT: Larvaların kabın üstünden dökülme olasılığını azaltmak için kabı 45°'yi geçecek açıyla açmayın.
   7. Larva toplama kabını tanktan çıkarın ve ölçüm kabının üzerine yerleştirin.
   8. Kapağı sökmeden önce, kapağa orta miktarda basınç uygulamak için bir parmağınızı kullanın ve ardından kapağı sökün.
      NOT: Toplama kabının içindeki su, önce parmağınızla desteklenmezse (yani potansiyel olarak larva kaybına neden olursa) kapak çıkarıldığında hızlı bir şekilde serbest bırakılabilir.
   9. Ölçüm kabının içindeki suyun bir kısmını bir kaseye aktarın.
   10. Larvaları 50 mL'lik bir tüpe taşımak için 3 mL'lik bir pipet kullanarak kasedeki larva sayısını manuel olarak sayın.
       NOT: Bazı larvaların pipetin içine sıkışabileceğini unutmayın. Böyle bir durumda, pipete biraz deniz suyu çekin ve larvaları gevşetmek için pipeti bir parmağınızla kapatırken hafifçe sallayın.
   11. Tüm larvalar sayılana kadar 4.3.9 ve 4.3.10 adımlarına devam edin. Bu aşamada, larvalar sonraki deneylerde kullanılabilir.
   12. Diğer tüm mercan kolonileri için 4.3.2-4.3.10 adımlarını tekrarlayın.
       NOT: Ölçü kabı ve kase koloniler arasında durulanmalıdır.
   13. Sayım bittikten sonra, her toplama kabını, özellikle pencereleri temiz suyla iyice durulayın.

Açıklanan protokoller, (1) farklı beslenme ve sıcaklık tedavileri arasında bireysel mercan kolonilerinin üreme çıktısının ve zamanlamasının karşılaştırılmasına ve (2) Artemia nauplii'nin farklı sıcaklıklarda beslenmesinin fizibilitesinin değerlendirilmesine izin verdi. Burada, bulguların kısa bir özeti verilmiştir, ancak bu deneyin kısa vadeli doğası (yani, sadece bir üreme döngüsü) ve ex situ koşullara alışmış mercan kolonilerinin kullanımı nedeniyle, sıcaklık ve beslenmenin mercan üremesi üzerindeki bildirilen etkilerinin geniş yorumlanması konusunda dikkatli olunmalıdır.

Her koloni, izleme dönemimiz boyunca (ay Eylül 2022) üredi ve toplam aylık üreme çıktısı, koloniler arasında yüksek farklılıklar gösterdi. Koloniler tarafından salınan toplam larva sayısı, 528 larva üreten bir koloni (beslenmemiş 24 ° C tedavisinde) dışında 6 ila 319 arasında değişiyordu; Tüm koloniler için veriler Şekil 2'de gösterilmiştir, ancak yüksek verimli aykırı değer kolonisi veri analizine dahil edilmemiştir. Üreme çıktısı sıcaklıktan (genelleştirilmiş doğrusal karışık etkiler modeli; z = 5.35, p < 0.001) ve beslenmeden (z = 3.01, p < 0.003) etkilenmiş, sıcaklık ve besleme uygulamaları arasında anlamlı bir etkileşim bulunmuştur (z = 12.22, p < 0.001). 28 °C'de kültürlenen koloniler, beslenmediklerinde (ortalama ± standart sapma; 151 ± 82) beslendiklerinden (131 ± 133) daha fazla larva saldı (genelleştirilmiş doğrusal karışık etkiler modeli, post hoc kontrast; z = 3.01, p = 0.014), ancak 24 °C'de kültürlenen kolonilerde tam tersi eğilim bulundu, bu sayede beslenen koloniler (80 ± 78) beslenmemiş kolonilerden (12 ± 6) daha fazla larva üretti (z = 11.91, p < 0.001).

Tüm kolonilerde üreme dolunaydan önce (15. kameri gün) meydana geldi (Şekil 3). Larva salınımının ortalama ay günü (MLD) (üreme çıktısına göre ağırlıklandırılır) ay günü 6.5 ile ay günü 11.1 arasında değişmekte olup, tedaviler arasında yalnızca ay döngüsünde daha önce üreyen "beslenmemiş 28 °C" kolonileri ile ay döngüsünde daha sonra üreyen "beslenmiş 24 °C" kolonileri arasında tespit edilmiştir (doğrusal karışık etkiler modeli, post hoc kontrast, t = 4.10, p = 0.006).

Resmi üreme izlemesinden önceki ayda (ay Ağustos 2022), Artemia nauplii yoğunluğu beslenme seanslarından önce ve sonra değerlendirildi; bu üç zaman noktasında tekrarlandı: bu deney için mercan kültürünün başlangıcında (T0) ve tedavi koşulları altında mercan kültürüne 2 hafta ve 4 hafta (Şekil 4). T0'daki ilk değerlendirme, her iki sıcaklık işleminde de Artemia nauplii'nin besleme öncesi ve sonrası yoğunluğu arasında bir fark göstermedi. 2 hafta ve 4 haftalık kültürden sonra, Artemia nauplii yoğunluğu her iki sıcaklık tedavisinde de beslendikten sonra daha düşüktü (2. hafta: iki yönlü ANOVA, F 1,104 = 128.45, p < 0.001; 4. hafta: iki yönlü ANOVA, F1,104 = 294.71, p < 0.001). Değerlendirilen üç zaman noktasının hiçbirinde sıcaklık işlemleri arasındaki besleme öncesi yoğunlukta (p > 0.05) veya sıcaklık işlemleri arasındaki besleme sonrası yoğunlukta (p > 0.05) fark yoktu.

Tüm analizler R'de lme437, lmerTest 38, emmeans39, car 40 ve Hmisc41 paketleri kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Analizler için kullanılan veriler ve R betiği GitHub'da (https://github.com/CJ-McRae/Lam-et-al_JoVE-submission) genel kullanıma sunulmuştur.

Şekil 1: Kuluçkalık bir skleraktin mercanın beslenmesi ve ex situ kültürü için deneysel tasarım ve temsili materyallerin şeması. (A) Pocillopora acuta kolonileri, beslenmiş ve beslenmemiş koşullar altında 24 °C veya 28 °C'de akışlı su ürünleri yetiştiriciliği tanklarında kültürlenmiştir; Siyah daireler kolonileri temsil eder. (B) Taşıma stresini azaltmak ve kültür ile besleme tankları arasında verimli hareketi teşvik etmek için koloniler oltalarla asıldı. (C) Yemleme seansları sırasında, tüm koloniler sıcaklığa özel yemleme tankları içinde örgülü bir çerçeveye taşındı. Beslenen koloniler çerçevenin bir bölmesine yerleştirildi ve beslenmemiş koloniler çerçevenin diğer bölmesine yerleştirildi; Sadece beslenen kolonilere yiyecek sağlandı. (D) Zenginleştirilmiş Artemia nauplii, haftada iki kez beslenen kolonilere verildi. (E) Koloniler, bir ay döngüsü boyunca günlük üreme çıktısını ölçmek için gece boyunca larva toplama kaplarına konuldu. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Şekil 2: Pocillopora acuta kolonilerinin farklı sıcaklıklarda (24 °C'ye karşı 28 °C) ve besleme tedavileri (beslenmiş-beslenmemiş) üreme çıktısı. Harfler, tedaviler arasında üreme çıktısındaki önemli farklılıkları temsil etmektedir. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Şekil 3: Pocillopora acuta kolonilerinin farklı sıcaklıklarda (24 °C'ye karşı 28 °C) üreme zamanlaması ve beslenme tedavileri (beslenmiş ve beslenmemiş). Dikey kesikli çizgi, her tedavi için üremenin ortalama ay gününü (MLD) gösterir. Tedaviye özgü parsellerin (AD) her bir çubuğundaki renk tonları, bireysel kolonilerin günlük toplam üremeye katkısını gösterir. Mektuplar, tedaviler arasında üreme zamanlamasındaki önemli farklılıkları temsil etmektedir. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Şekil 4: 24 °C ve 28 °C sıcaklık uygulamalarında mercan besleme seanslarından önce ve sonra Artemia nauplii'nin yoğunluğu. Besleme öncesi yoğunluk mercan beslemesinden önce hesaplandı ve besleme sonrası yoğunluk 4 saatlik bir mercan besleme seansının tamamlanmasından sonra hesaplandı. Artemia nauplii'nin yoğunluğu, mercan kültürünün başlangıcında (T0) ve daha sonra akışlı bir su ürünleri yetiştiriciliği sisteminde tedavi koşulları altında 2 hafta ve 4 hafta sonra değerlendirildi. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Yazarların birbiriyle çelişen finansal çıkarları veya diğer çıkar çatışmaları yoktur.