Diriliş uyuyan Daphnia magna: Protokolü ve uygulamaları

Uzun vadeli çalışmalar evrim süreci ve adaptasyon mekanizmaları anlamak için gerekli. Genel olarak, bu çalışmalar araştırmacıların ömür boyu ötesinde taahhütleri gerektirir. Burada, güçlü bir yöntem büyük ölçüde doğal sistemlerinde boyuna verileri oluşturmak için state-of--art veri toplama gelişmeler açıklanmıştır.

Bu deneyin amacı, Daphnia magna türünün uykuda olan aşamalarını diriltmektir. Bu, doğal sistemlerde uzun vadeli veriler üretmek için veri toplamayı önemli ölçüde ilerleten güçlü bir yöntemdir. Bu yöntem, bir araştırma projesinin zaman çerçevesi içinde, doğada uzun süreler boyunca meydana gelen eko-evrimsel süreçlerin incelenmesini sağlar.

Bu tekniğin temel avantajı, zaman içinde seçilim baskısında değişiklikler yaşayan popülasyonlara uygulandığında, evrim süreçlerini ve mekanizmalarını incelemede benzeri görülmemiş bir güç sağlamasıdır. Ayrıca, planktonik türler için diriliş metodolojisi sıklıkla uygulanmıştır. Şimdiye kadar, laboratuvarlar arasında yalnızca yönlendirilmiş bir bilgi aktarımı ile yayıldılar.

Bu yöntemin görsel olarak gösterilmesi, uzman olmayanların adım adım bir kılavuzu izleyerek diriliş ekolojisini uygulamalarına olanak tanıyacak ve evrim çalışmasını kolaylaştırmak için güçlü bir teknolojinin uygulanmasını teşvik edecektir. Bir göl veya göletten numune tortusundan oluşan bir çekirdek tüpü elde ettikten sonra, çekirdeği yatay bir santimetre katmanlar halinde dilimlemek için düz metal bir alet kullanın. Daha sonra tortu katmanlarını ayrı torbalarda toplayın.

Big bang çekirdeği, örnekleme sırasında tortu katmanlarının bozulmasını azaltmak için tasarlanmıştır. Diğer çekirdekler kullanıldığında, katmanlar arasındaki kontaminasyonu sınırlamak için her bir tortu katmanının dış halkası bir çerez kesici tür bıçakla çıkarılabilir. Son olarak, tortu örneklerini kapalı bir karton kutuda, karanlık bir odada dört santigrat derecede saklayın.

İlk olarak, her tortu katmanını hassas bir terazi ile tartın. Ardından, her katmanı iki yığılmış jeolojik elek ile eleyin. İlk elek, numune tortusundan daha büyük maddeleri uzaklaştırmak için daha büyük bir ağ boyutuna sahiptir.

İkinci elek, ephippia ve diğer küçük parçacıkları numune tortusunun geri kalanından ayıran daha ince bir ağa sahiptir. Daha ince gözenekli elek tarafından toplanan tortunun alikotlarını beyaz bir arka plan tepsisine taşıyın. Ephippia'nın ayrılmasını kolaylaştırmak için, tortu fraksiyonunu yeniden askıya almak için beyaz tepsiye 200 mililitreye kadar sondaj suyu ekleyin.

Beyaz tepsideki tortuyu epippi açısından inceleyin. Ephippia yaklaşık bir milimetre büyüklüğünde ve belirgin bir şekle sahip koyu kahverengi renkte olacaktır. Tortuyu seyreltmek ve ephippia'nın görsel incelemesini kolaylaştırmak için tepsiye ek su eklenebilir.

Ephippia morfolojisi türe özgü olduğundan, tortuda ephippia'nın göz lekelenmesi, türün önceden taksonomik bilgisini gerektirir. Tepsiden tek tek epippia'yı izole etmek için mikrodiseksiyon forsepsleri kullanın ve bunları 10 mililitre sondaj suyu içeren bir Petri kabına aktarın. İlk olarak, tek bir epippiyi Petri kabından stereo mikroskop altında bir cam slayta aktarmak için mikrodiseksiyon forsepsleri kullanın.

Ardından, tüm kitin durumunu yüksek çözünürlükte gösteren bir büyütme seçin. Ephippia'nın zıt uçlarını tutmak için mikrodiseksiyon forsepslerini kullanın. Ardından, forsepsleri kitin kutusunun sırtı boyunca birbirine doğru iterek hafif bir baskı uygulayın.

Kitin kılıfı açıldığında, ephippiyi bir çift forseps ile stabilize edin. İkinci forseps çifti ile uykuda olan embriyoyu nazikçe açığa çıkarın. Ardından, embriyoyu çevreleyen yumuşak iç zarı dikkatlice çıkarmak için forsepsleri kullanın.

Yumurta hücrelerinin kırılmasını önlemek için, iç zarı embriyolardan ayırırken künt uçlu forseps kullanılabilir. Steril mikroskop altında mikro diseksiyon forseps kullanılarak dekapsülasyon, pratik ve sabit eller gerektirir. Bir kez ustalaştıktan sonra, birkaç saat içinde elde edilebilir.

Uyuyan yumurtaları 10 mililitre sondaj suyu ile temiz bir Petri kabına aktarmak için bir Pasteur pipeti kullanın. Aynı tortu tabakasından hareketsiz yumurtalar aynı Petri kabında toplanabilir. Son olarak, yumurtaları tam spektruma, uzun güne, fotoperiyot ışığına ve yüksek sıcaklığa maruz bırakarak yumurtadan çıkmayı teşvik edin.

Bu koşullar altında, uygun şekilde kapsüllenmiş yumurtalar 48 saat ile dört hafta arasında çatlamalıdır. İzoklonal çizgiler oluşturmak için, tek bir Daphnia magna'yı ayrı kavanozlara aktarmak için bir Pasteur pipeti kullanın. Ring Gölü'nün tortul arşivinden dirilen Daphnia magna, ısınmaya karşı evrimsel bir tepkiyi değerlendirmek için kullanılır.

Sedimanter arşivden kuluçka başarısı %11 ila %58 arasında değişiyorduÜç temporal alt popülasyondan gelen yavrular, Ring Gölü'nün mevcut sıcaklığını, 18 santigrat dereceyi ve önümüzdeki 100 yıl için tahmin edilen sıcaklığı 24 santigrat derece temsil eden deneysel koşullara maruz bırakıldı. Büyüme hızı, doğurganlık, olgunluktaki büyüklük ve olgunluktaki yaş, sıcaklığa plastik tepki gösterdi. Oysa mortalite tepkisizdi.

Alt popülasyonlar arasındaki evrimsel farklılıklar, reaksiyon norm noktalarından görülebileceği gibi, üç alt popülasyondan ikisinde önemli ölçüde artan popülasyon artış hızında yalnızca ANOVA aracılığıyla gözlemlenir. Üç alt popülasyondan gelen yavrular, 24 santigrat derecede tutulan deneysel mezokozmlarda yarıştı. Dört haftalık seçimden sonra, alt popülasyonların sıklığı deneyin başlangıcından itibaren önemli ölçüde değişmez.

Bu videoyu izledikten sonra, uyuyan Daphnia magna'yı nasıl canlandıracağınızı iyi anlamış olmalısınız. Bu prosedürü denerken, tortu katmanları arasında çapraz kontaminasyonu önlemek için adımlar arasında aletleri temizlemeyi unutmamak önemlidir. Toprak ve tortu örneklerinin özel bir laboratuvar alanında kullanılması tavsiye edilir.

Uyuyan popülasyonları diriltmek, araştırmacıların tarihsel ve modern popülasyonları aynı ortamda incelemelerine ve zaman içinde evrimi etkili bir şekilde yeniden yapılandırmalarına olanak tanır. Hareketsiz aşamaları canlandırmak için yeni nesil dizileme teknolojilerinin uygulanması, zaman içinde seçilim baskısında değişiklikler yaşayan popülasyonlarda evrim süreçlerini ve mekanizmalarını incelemede benzeri görülmemiş bir güç sağlar.