Topraktaki Solucan Popülasyonlarının Analizi

Solucan popülasyonlarının izlenmesi çevre bilimcileri için hayati önem taşır, çünkü istilacı egzotik solucanlar gezegendeki hemen hemen her ekosistemde bulunabilir. Ekolojik istila tipik olarak, yerli türlerin yok olmasına veya yerel neslinin tükenmesine veya yerel neslinin tükenmesine doğrudan rekabet ederek, tehlikeye atarak veya katkıda bulunarak bir ekosistemin biyolojik çeşitliliğini azaltır.

Gece gezgini olarak da adlandırılan Avrupa solucanının Lumbricus terrestris türü, Kuzey Amerika'da son derece yaygındır, ancak yerli değildir. Sonuç olarak, yerli solucan türlerini büyük ölçüde yok etti. Lumbricus terrestris, bitki köklerinin besin maddeleri için maden çıkardığı toprağın üst katmanlarındaki organik maddenin ayrışması yoluyla besin maddelerinin döngüsünü değiştirir ve böylece toprak tabakası yapısını değiştirir. Ek olarak, besin sağlayan ayrışan materyalin çoğunu içeren organik kalıntı tabakası tamamen kaybolur.

Bu istilacı solucanlar ayrıca istila edilmiş topraklardaki mevcut nitrojen konsantrasyonunu da arttırır. Buna karşılık, değişen toprak katmanları ve yüksek nitrojen seviyeleri, toprağı, yerli bitki türlerine kıyasla yüksek nitrojen seviyelerine daha fazla adapte olan Avrupa Cehri gibi istilacı bitki türlerine karşı daha misafirperver hale getirir. Bu fenomen "istila erimesi" olarak bilinir.

Avrupa solucanının ve Avrupa cehri gibi egzotik bitkilerin istilasından kaynaklanan istila erimesi, Kuzey Amerika'daki orman bitki yaşamının çeşitliliğini önemli ölçüde azalttığı için önemli bir endişe kaynağıdır.

Bu video, cehri istilasına karşı savunmasızlıklarını değerlendirmek için çeşitli park alanlarında Avrupa solucanlarının izlenmesini gösterecektir.

İstila edilen bölgelerdeki solucan popülasyonlarını belirlemek için, solucanlar bir kapsaisin çözeltisi kullanılarak doğrudan topraktan çıkarılır.

Bu deneyde, kapsaisin baharatlı hardaldan ekstrakte edilir ve önceden boyutlandırılmış bir kare veya kuadrat ile tanımlanan bir alanda doğrudan toprağa dökülür. Daha sonra toprak matrisinden solucanların bulunduğu yere nüfuz eder.

Kapsaisin çözeltisi, solucandaki mukoza zarlarında tahrişe neden olur. Solucanlar, kapsaisin çözeltisinden kaçmak için toprak yüzeyine hareket ederek tahrişe tepki verir. Yüzeye çıktıktan sonra, solucanlar toplanır ve popülasyon yoğunluğu analiz edilir.

Aşağıdaki deney, solucanların topraktan çıkarılmasını ve popülasyon analizlerini gösterecektir.

İlk olarak, kapsaisin çözeltisini en az 24 saat önceden 38 g öğütülmüş oryantal sıcak hardal tartarak ve kapaklı plastik bir kaba aktararak hazırlayın. Hardal içeren plastik kaba 100 mL musluk suyu ekleyin. Kabın kapağını kapatın ve hardalın tamamı suda eriyene kadar kuvvetlice çalkalayın.

Hardaldan maksimum kapsaisin ekstraksiyonu için çözeltiyi 24 saat bekletin. Kapsaisin ekstraksiyonu tamamlandığında, hardal çözeltisini 8 L'lik bir su kabında 4 L su ile seyreltin. Karıştırmak için hardal çözeltisini birkaç kez çalkalayın ve su taşıyıcıya aktarın. Seyreltilmiş çözeltiyi kullanarak kalan hardalı durulayın.

Su taşıyıcı kapağını kapatın ve vananın "KAPALI" konumda olduğundan emin olun. Eşit şekilde karıştırmak için su taşıyıcıyı üç kez ters çevirin. Her test bölgesi için bir kap kapsaisin çözeltisi hazırlayın.

Bir kuadrat ve seyreltilmiş hardal çözeltisi içeren su taşıyıcı ile numune alma alanına ilerleyin. Ayrıca site başına üç numune alma kabı getirin. Örnekleme alanı başına üç kopya için uygun şekilde etiketlenmelidirler.

Kuadrat'ı boş bir yere rastgele yerleştirin. Toprağı net bir şekilde ortaya çıkarmak için fırçayı, yaprakları ve malçları mümkün olduğunca temizleyin. Seyreltik çözeltiyi tekrar karıştırın ve ardından kapak valfini AÇIK konuma getirin.

Seyreltilmiş hardal çözeltisinin yaklaşık üçte birini kuadrat içine dökün ve sıvının çoğunu kuadrat alanının merkezinde yoğunlaştırın. Toprak doygun hale gelir ve havuzlar oluşturursa, dökmeyi bırakın ve devam etmeden önce biriken çözeltinin toprağa sızmasını bekleyin.

Kuadrat bölgesini 5 dakika boyunca yakından gözlemleyin ve solucan görünümünü arayın. Doğrudan kuadratın kenarlarının altına baktığınızdan emin olun.

Tüm solucanların kuadrat alanı içindeki topraktan çıkmasını bekleyin ve ardından onları forseps ile toplayın. 5 dakika sonra numune kabını kapatın ve bir sonraki numune alma alanına geçin.

Tüm örnekleme siteleri için toplama adımlarını yineleyin. Her siteye dönün ve site başına 3 çoğaltma gerçekleştirin. Her numune için toplanan solucan sayısını sayın ve ardından her toplama bölgesi için ortalama ve standart sapmayı hesaplayın.

Toplama alanları arasındaki ortalama solucan popülasyon yoğunluklarını karşılaştırmak için bir çubuk grafik oluşturun. Hata çubuklarını oluşturmak için standart sapmayı kullanın. Birinci site yönetilen bir parktır ve bu nedenle havalandırma ve gübre gibi rahatsızlıklar nedeniyle solucan popülasyonlarına daha misafirperverdir. İkinci bölge yönetilmemektedir ve bu nedenle solucan popülasyonları için daha az misafirperverdir.

Egzotik solucanlar ve Avrupa cehri, özellikle orta batı Amerika Birleşik Devletleri'nde meydana gelen "istila erimesinin" bir parçası olarak gösterildi. Solucan popülasyonlarını izlemek, iki istilacı tür arasındaki ilişkileri aydınlatmaya yardımcı olabilir ve araştırmacıların daha fazla yayılmayı önlemek için yöntemler geliştirmelerini sağlayabilir.

Az önce JoVE'nin solucan popülasyonlarının çıkarılması ve analizine girişini izlediniz. Artık topraktan solucan ekstraksiyonunun ilkelerini ve örnekleme alanları arasındaki karşılaştırmayı anlamalısınız. İzlediğiniz için teşekkürler!