Un moniteur de jauge de contrainte (SGM) pour les mesures continues Gape Valve dans les mollusques bivalves en réponse à l’hypoxie de laboratoire induite par Diel-cyclisme et pH

Hypoxie, c’est-à-dire dissous des concentrations d’oxygène [faire] suffisamment faible pour nuire biologiques et des processus écologiques mais souvent fonctionnellement définie comme [faire] de < 2 mg / L¹et l’anoxie (fonctionnellement définie comme [] de 0,0 à 0,2 mg/L) se produisent plus fréquemment et fortement dans l’océan profond^2,3 , les estuaires et les eaux côtières du monde et sont souvent exacerbées en augmentant l’eutrophisation^4,5. Avec une superficie croissante de l’hypoxie et l’anoxie, macrofaune sont affectés négativement et perdre l’étendue de l’habitat et la qualité de l’habitat. Le changement climatique devrait pour s’aggraver à l’hypoxie et l’anoxie⁶.

Dans nombreux estuaires stratifiés, enrichis de nutriments tels que la baie de Chesapeake, USA, hypoxie saisonnièrement persistant peut l’emporter et peut se produire chaque année². En outre, diel-cyclisme de l’hypoxie est fréquente dans les estuaires comme la baie de Chesapeake et d’autres lieux et survient tardivement au cours de la nuit ou tôt le matin dans l’été^7,8.

La plupart des études ont mis l’accent sur l’effet d’une exposition continue des organismes à faible [] et leur tolérance à l’hypoxie et l’anoxie^{9,10,11,12,13,14} . En outre, des études ont examiné le passage à grande échelle dans la composition spécifique de répartition, l’abondance et espèces en réponse à étendue [] faible^4,15. Souvent les espèces qui sont très sensibles aux faibles [faire], mourir dans les masses,¹⁶ en déplaçant les espèces restantes une faune plus jeune, plus petite taille, éphémères, comme, par exemple, trouvés sur le plateau de Louisiane-Texas écosystème⁴.

Les changements de comportement généralement précédant communauté effondrement¹⁷ et études ont rapporté sur les réponses comportementales des organismes à longues bas []^{4,16,17,18,19 ,20,21,22,23,24,25}. Ces études, cependant, ne vous focalisez pas sur les réponses des organismes de l’exposition journalière-cyclisme de l’hypoxie et la nature fluctuante de disponibilité [] dans les estuaires.

Cycle nycthéméral hypoxie dans les estuaires peu profonds a reçu de conscience comme études surveillent [faire] plus fréquemment au cours des jours avec des sondes dans les estuaires^16,26. L’eau peut rester hypoxique pour les heures à la fin de la nuit ou tôt le matin en été quand il n’y a aucune photosynthèse générateurs d’oxygène pendant la nuit, mais haute consommatrices d’oxygène respiration aérobie^7,16. Il a été constaté aussi que les marées affecté le diel cyclisme d’est faible avec la plus extrême minima observés quand les marées coïncide avec la fin de la nuit²⁷. Seulement après plusieurs heures d’hypoxie [fait] revenir normoxie^7,16,28 dans le cycle quotidien.

Pour déterminer la réponse comportementale de c. virginica à hypoxie cycle nycthéméral et pH nous avons mesuré l’ouverture et la fermeture des valves d’huîtres exposés au laboratoire induit nycthémérale cyclisme de [DO] et cyclique, pH. Réponses de baillement de mollusques bivalves ont été utilisés pour détecter des conditions environnementales défavorables. Fermeture de vanne de bivalves en réponse aux contaminants^29,30,31, algues toxiques^32,33,34, la pollution thermique^{35,36 , 37}, diminuer la quantité de nourriture^38,39,40, alimentation régime^39,41, émersion^37,,⁴²,⁴³ de la photopériode ^{, 44}, pH^45,46et combinée de pH et l’oxygène dissous,⁴⁷ ont été mesurés. Gape techniques ont, par exemple, inclus des observations directes^48,49,13, mesures en continu à l’aide des interrupteurs reed et aimants (Dreissena moniteur)⁵⁰ou capteurs à fibre optique ⁵¹ qui nécessitent de l’eau claire. En outre, capteurs Hall de force magnétique et champ magnétique ont été utilisés pour étudier les moules gape angle^52,53,,du⁵⁴⁵⁵et un système d’induction électromagnétique haute fréquence que peut mesurer la distance variable entre deux bobines électriques qui sont collés sur les vannes a été utilisé^56,57,58,59. Une source de haute tension est nécessaire pour le système d’induction électromagnétique et électrique doit être livré aux deux côtés de la coque⁵². Ce système est également disponible dans le commerce comme le « MOSSELMONITOR » (http://mosselmonitor.nl/).

Sur un budget serré de recherche, nous avons construit un moniteur de jauge de contrainte peu coûteux (SGM) pour mesurer en continu gape huîtres sur nycthémérale induite par le laboratoire vélo de [DO] et pH, dans des conditions de faible visibilité. Notre système est aussi beaucoup plus simple que les systèmes concurrents, ce qui permet de nombreux animaux à instrumenter pendant une expérience. Nous avons voulu déterminer les réponses comportementales de c. virginica à nycthémérale cyclisme sévère ([DO] = 0,6 mg/L) hypoxie avec pH control (pH = 7,8) et cyclisme pH (pH = 7,8-7.0), respectivement et baillement réponses à léger ([DO] = 1,7 mg/L) hypoxie. En outre, nous avons voulu déterminer si les huîtres sont capables de s’adapter rapidement aux changements [faire] sur le diel cycle et comment ils réagissent quand normoxie revient après un événement hypoxique. Peut-être les huîtres sont parfaitement adaptés à l’environnement fluctuant rapidement que l’on retrouve dans de nombreux estuaires^16,27 où ils vivent. Bien qu’il existent des moniteurs de baillement vanne plus complexes, la SGM offre une technique peu coûteuse qui permet des mesures en continu des soupape gape dans les eaux même dans des conditions de faible visibilité.

La figure 1. Pont de Wheatstone pour l’appareil de baillement soupape. S’il vous plaît cliquez ici pour visionner une version agrandie de cette figure.

Les capteurs de la jauge de contrainte utilisés pour la surveillance des bivalve gape sont film résistif dans un motif méandre sur un polyimide backing. De petites quantités de souche modulent la résistance du capteur. Le bivalve fléchit l’extensomètre lorsqu’il Baille provoquant un changement dans la résistance de la sonde. Nous avons utilisé un pont de Wheatstone invalide, équilibré, pour chaque canal de bivalve, comme illustré à la Figure 1 pour mesurer le changement de résistance de la sonde. Le pont de Wheatstone est annulé par le potentiomètre permettant un gain relativement élevé d’être employée par l’enregistreur de données. Un pont de Wheatstone est une méthode standard pour mesurer avec précision une résistance inconnue à l’aide d’un rapport à une norme de résistance connue et un voltmètre. L’histoire de cette technique très ancienne est discutée dans Ekelof (2001)⁶⁰. Nous avons intégré 12 canaux, chacun avec son propre pont de Wheatstone et potentiomètre invalide, dans l’unité de jauge de contrainte moniteur (SGM).