Ein DMS-Monitor (SGM) für Ventil klaffen Dauermessungen in Muscheln Muscheln als Reaktion auf Hypoxie Labor induzierte Diel-Radfahren und pH-Wert

Hypoxie, d.h. aufgelöst Sauerstoffkonzentrationen [] ausreichend niedrige um sich negativ auf biologische und ökologische Prozesse aber oft funktionell definiert als [tun] < 2 mg / L¹und Sauerstoffmangel (funktional definiert als [tun] 0,0-0,2 mg/L) treten immer häufiger und stark in der Welt Küstengewässer, Flussmündungen und die Tiefen des Ozeans^2,3 auf und sind oft verschärft durch die zunehmende Eutrophierung^4,5. Mit areal in zunehmendem Maße von Hypoxie und Anoxie Makrofauna negativ beeinflusst und verlieren Lebensraum Umfang und Lebensraumqualität. Der Klimawandel wird voraussichtlich Hypoxie und Anoxie⁶verschlechtern.

In vielen geschichtete, Nährstoff angereicherte Flussmündungen wie Chesapeake Bay, USA saisonal anhaltende Hypoxie kann sich durchsetzen und Jahr für Jahr²auftreten kann. Darüber hinaus Diel-Radfahren von Hypoxie ist häufig in Flussmündungen wie der Chesapeake Bay und an anderen Orten und tritt spät während der Nacht oder den frühen Morgenstunden in der Sommer-^7,–⁸.

Die meisten Studien konzentrierten sich auf die Wirkung der Dauerbelastung von Organismen zu niedrigen [tun] und auf ihre Toleranz gegenüber Hypoxie und Anoxie^{9,10,11,12,13,14} . Darüber hinaus haben Studien der großen Verschiebung der Artenzusammensetzung Distributionen, Häufigkeiten und Arten als Reaktion auf Erweiterte niedrig [tun]^4,15angeschaut. Oft Arten, die sehr empfindlich auf niedrige in Massen sterben [],¹⁶ verlagert die übrigen Arten, eine jüngere, kleinere, kurzlebige Fauna wie zum Beispiel auf der Louisiana-Texas Regal Ökosystem⁴gefunden.

Verhaltensänderungen in der Regel vorausgehen Gemeinschaft Zusammenbruch¹⁷ und Studien haben berichtet, auf Verhaltensreaktionen von Organismen auf Erweiterte niedrig [tun]^{4,16,17,18,19 ,20,21,22,23,24,25}. Diese Studien jedoch konzentrieren nicht auf den Antworten von Organismen Diel-cycling Belichtungen von Hypoxie und dem schwankenden Charakter [tun] Verfügbarkeit in Flussmündungen.

Diel-Radfahren Hypoxie in seichten Flussmündungen erhielt Sensibilisierung als Studien zu [tun] mehr überwachen häufig im Laufe der Tage mit Sonden in Flussmündungen^16,26. Wasser kann für Stunden am Ende der Nacht oder am frühen Morgenstunden im Sommer hypoxischen bleiben wenn es keine Photosynthese Sauerstoff erzeugenden während der Nacht aber hohe Sauerstoff verbrauchenden gibt aerobe Atmung^7,16. Ferner wurde festgestellt, dass die Gezeiten die Diel beeinflusst Radfahren niedrig-Bedingungen mit den extremen Minima beobachtet, wenn Ebbe fiel mit dem Ende der Nacht²⁷. Erst nach mehreren Stunden der Hypoxie [tut] normoxiezustand^7,16,28 im täglichen Zyklus zurückkommen.

Bestimmen die Verhaltensreaktion C. Virginica Diel Radfahren Hypoxie und pH-Wert wir überwacht das Öffnen und Schließen der Ventile von Austern ans Labor induzierte Diel Radfahren [tun] und zyklischen pH. Gape Antworten von Muscheln wurden zur ungünstigen Umweltbedingungen erkennen. Ventil-Schließungen von Muscheln als Reaktion auf Verunreinigungen^29,30,31, giftige Algen^32,33,34, thermische Verunreinigung^{35,36 , 37}, Essen Quantität verringern^38,39,40, Fütterung Regime^39,41, auftauchen^37,42, Photoperiode^{43 , 44}, pH^45,46, und kombinierte pH und gelösten Sauerstoff⁴⁷ wurden gemessen. Gape Techniken haben, direkte Beobachtungen^48,49,13, kontinuierliche Messungen mit Reed-Schalter und Magnete (Dreissena Monitor)⁵⁰oder faseroptischen Sensoren beispielsweise enthalten. ⁵¹ , die klares Wasser benötigen. Darüber hinaus wurden Magnet und Magnetfeld Stärke-Hall-Sensoren zur Muschel Gape Winkel^52,53,54,55, und eine hochfrequente elektromagnetische Induktionssystem studieren dass die unterschiedlichen Distanz zwischen zwei elektrischen Spulen, die auf den Ventilen geklebt werden bislang^56,57,58,59verwendet. Eine Hochspannungsquelle ist erforderlich für die elektromagnetische Induktionssystem und macht hat an beiden Seiten der Schale⁵²geliefert werden. Dieses System ist auch als “MOSSELMONITOR” (http://mosselmonitor.nl/) im Handel erhältlich.

Auf einem engen Forschungsbudget wir einen kostengünstige DMS-Monitor (SGM) kontinuierlich zu Auster Gape Messen über Labor-induzierte Diel gebaut [tun] Radfahren und pH unter schlechten Sichtverhältnissen. Unser System ist auch viel einfacher als konkurrierende Systeme, so dass viele Tiere während eines Experiments instrumentiert werden. Wir wollten herausfinden, die Verhaltensreaktionen von C. Virginica , Diel Radfahren schwere ([] = 0,6 mg/L) Hypoxie mit Kontrolle pH (pH = 7,8) und Radsport pH (pH = 7,8-7.0) bzw. und Gape Antworten zu Mild ([] = 1,7 mg/L) Hypoxie. Darüber hinaus wollten wir um festzustellen, ob Austern in der Lage sind, auf Veränderungen schnell reagieren, [] über die Diel Zyklus und wie sie reagieren, wenn normoxiezustand nach einem hypoxischen Event kehrt zurück. Vielleicht sind Austern optimal angepasst an die stark schwankenden Umgebung, die in vielen Flussmündungen^16,27 gefunden wird, wo sie leben. Während komplexer Ventil Gape Monitore zur Verfügung stehen, bietet der SGM eine preiswerte Technik, die Dauermessungen Ventil klaffen in den Gewässern auch bei schlechten Sichtverhältnissen ermöglicht.

Abbildung 1. Wheatstone-Brücke für den Ventil Gape Apparat. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.

Die DMS-Sensoren zur Überwachung von zweischaligen Gape eingesetzt sind resistive Filme in einem Mäander-Muster auf einem Polyimid sichern. Geringe Mengen an Stamm modulieren den Widerstand des Sensors. Die Muscheln beugt DMS, wenn es klafft verursacht eine Änderung in der Widerstand des Sensors. Wir Beschäftigten eine Abgleich, ausgewogene, Wheatstone-Brücke für jeden zweischaligen Kanal, wie in Abbildung 1 dargestellt, um den Wandel im Widerstand des Sensors messen. Die Wheatstone-Brücke ist durch das Potentiometer ermöglicht eine relativ hohe Verstärkung durch den Datenlogger eingesetzt werden wwww. Eine Wheatstone-Brücke ist eine Standardmethode für die präzise Messung einen unbekannten Widerstand Verhältnis zu einem bekannten Widerstand standard und ein Voltmeter. Die Geschichte dieser uralten Technik ist in Ekelof (2001)⁶⁰diskutiert. Wir haben 12 Kanäle, jeweils mit eigenem Wheatstone-Brücke und Abgleich Potentiometer in DMS-Monitor (SGM) Einheit integriert.