Yeni Bir Mikro-Respirometri Aracı Kullanılarak Mercan Holobiontunun Fizyolojik Karakterizasyonu

Enerji içeren tüm organizma faaliyetlerinin toplamı olarak tanımlanabilen metabolik aktivite, dünyadaki yaşamın işlevini ve evrimini anlamak için kritik öneme sahiptir. Mercan resiflerinde, metabolizma ölçümleri, simbiyoz gibi kalıpları veya bir konakçı ile örneğin mercan konakçı dokusu içindeki simbiyot Symbiodiniaceae arasındaki süreci tanımlamak için gerçekten önemlidir. Ve bize sadece organizmanın normal olarak nasıl çalıştığını değil, aynı zamanda iklim stresörleri söz konusu olduğunda bu organizmanın nasıl çalıştığını da söyleyebilir.

Ekipman ve mercan kurulumuna başlamak için, mavi polypipe ve konektörler kullanarak iki su banyosu plakasını bağlayın. Respirometri odaları yerinde değilken motor plakasının şeffaf su banyosu plakalarından göründüğünden emin olun. Ardından, bu tertibatı bir güç kaynağına bağlamadan ve gücü açmadan önce su banyosunun tabanını manyetik dişlilerle taban motor plakasına bağlayın.

Respirometri odasını monte etmek için, manyetik boncuğu cam hazneye ekleyin ve opak plastik akışı stand tabanından cam hazneye yerleştirin. Deney için cam odaların sıcaklık kontrollü su ile temas halinde olduğundan emin olarak odaları su banyolarına sıkıca yerleştirin. Valf kontrol düğmelerini kullanarak, dakikada 30 devirde yavaş karıştırarak saatte 75 litreye ayarlanmış sürekli ve yumuşak akış uygulayarak su akışını gerektiği gibi modüle edin.

Oksijen fiber optik kabloları, kablo aracılığıyla odadan gelen sinyalleri algılayan ve ileten oksijen sensörü noktalarına bağlamaya devam edin. Fiber optikleri oksijen modülündeki eşleşen bağlantı noktalarına bağladığınızdan emin olun. Kabloları, kapak odalarının yan tarafında açılan deliklere yerleştirin ve noktalarla temas etmesini sağlayın.

Gerekirse, kablonun sıkıca oturmasını sağlamak ve su haznesinin içinde sıkıca kalmasını sağlamak için beyaz, ince, kendinden sızdırmaz tesisat bandını takın. Tek tek mercanın kahverengi dokunaçları odanın içinde yukarı bakacak şekilde görülebildiğinden emin olun. Son olarak, oksijen ölçüm yazılımını kullanarak solunumu ölçün.

R paketi respR kullanılarak respirometri verilerini içe aktardıktan sonra, sayısal olmayan veya eksik değerler gibi yaygın anormallikleri kontrol etmek ve oksijen zaman serisini çizmek ve bir yuvarlanma hızı hesaplamak için inceleme işlevi kullanıldı. Yuvarlanma hızı, 3000 zaman noktasından sonra sabit hale geldi. Azalan oksijen, tam zamanlı seride ancak 200. sıradan sonra tespit edilebilir hale geldi.

Oranları çıkarmak için verilerin doğrusal bölgelerini tanımlayan otomatik alt çizgi oranı işlevi kullanıldı. Yaklaşık 3.000 ila 5.000 arasındaki doğrusal bir bölge en doğrusal bölge olarak tanımlandı. Kontrol deneylerinden arka plan oranlarını belirlemek için adjust_rate fonksiyonu kullanıldı.

Son olarak, oranlar çeşitli parametreler kullanılarak istenen çıktı birimlerine dönüştürüldü. Çıktı olarak, numunenin yüzey alanına bölünen mutlak oran olan yüzey alanı özgül oranı elde edildi. Test edilen küçük numune boyutunda karanlıkta solunumun sonuçları, bu yöntemin düşük sinyal eşiğini yakalamadaki etkinliğini göstermiştir.

Ayrıca, boşluklar için temsili solunum değerleri ve çok küçük numuneler için bir kontrole karşı yüksek sıcaklık karşılaştırması elde edildi. Önemine rağmen, yöntem eksikliği vardır ve bu nedenle mercan resifleri ile ilgili temel metabolik hızlar hakkında veri eksikliği vardır, özellikle de genellikle çok küçük bir boyut olan mercan yavruları ile ilgili olduğu için, ölçülmesini zorlaştırır. İşte bu yüzden bu düşük maliyetli, çok esnek fizyolojik respirometri sistemini geliştirdik, solunum hızlarını, yani metabolik hızları, çok küçük organizmalarda ve bu durumda mercan yavrularında ölçmek için tasarlandı.