Summary

Labor- und Feldkultur von Larven des Pantoffelzuwandes, Crepidula fornicata

Published: January 05, 2024
doi:

Summary

In der Arbeit werden Methoden für die Larvenkultur der Schnecke Crepidula fornicata in einem kleinvolumigen System im Labormaßstab und in einem Umgebungs-Meerwasser-Mesokosmen-System vorgestellt, die im Feld eingesetzt werden können.

Abstract

Die Calyptraeide-Schnecke, Crepidula fornicata, wurde häufig für Studien zur Entwicklungsbiologie, Physiologie und Ökologie der Larven verwendet. Gebrütete Veligerlarven dieser Art wurden nach der natürlichen Freisetzung durch adulte Tiere auf ein Sieb gefüttert, mit einer Dichte von 200/l in die Kultur verteilt und mit Isochrysis galbana (Stamm T-ISO) in einer Menge von 1 x 105 Zellen/ml gefüttert. Das Schalenwachstum und der Erwerb von Kompetenz für die Metamorphose wurden für Geschwisterlarven dokumentiert, die in belüfteten 800-ml-Kulturen aufgezogen wurden, die für das Gleichgewicht mit Umgebungsluft oder definierten atmosphärischen Gasgemischen ausgelegt waren. Im Gegensatz zu diesen Laborkulturbedingungen; Wachstums- und Kompetenzdaten wurden auch für Larven gesammelt, die in einem 15-Liter-Durchfluss-Meerwasser-Mesokosmen aufgezogen wurden, der sich in einer Feldpopulation reproduktiver adulter Tiere befand. Die Wachstumsraten und der Zeitpunkt der metamorphen Kompetenz in den Laborkulturen waren ähnlich wie in zuvor veröffentlichten Studien. Larven, die im Feldmesokosmen gezüchtet wurden, wuchsen viel schneller und metamorphosierten sich früher, als in Laborstudien berichtet wurde. Zusammen eignen sich diese Methoden sowohl für die Erforschung der Larvenentwicklung unter vorgegebenen kontrollierten Bedingungen im Labor als auch unter natürlich vorkommenden Bedingungen im Freiland.

Introduction

Die Pantoffelschnecke, Crepidula fornicata (Gastropoda: Calyptraeidae), ist in der aktuellen und historischen Forschungsliteratur aufgrund ihrer Nützlichkeit als Entwicklungsmodell und ihrer weitreichenden Auswirkungen als invasive Art gut vertreten. Sie diente als grundlegendes Beispiel für die spiralische Entwicklung im klassischen Zeitalter der experimentellen Embryologie1 und erlebte mit der Anwendung moderner bildgebender und genomischer Werkzeuge zur Entschlüsselung der Mechanismen der frühen Entwicklung von Lophotrochozoen eine Wiedergeburt des Interesses 2,3. Am anderen Ende seiner Lebensgeschichte konzentrierten sich andere Untersuchungen auf die Auswirkungen erwachsener Populationen dieses Ökosystem-Ingenieurs in gemäßigten Küstenmeeresumgebungen, die weit von seiner ursprünglichen Verbreitung im östlichen Nordamerika entfernt sind 4,5. Zwischen Embryo und adultem Tier waren die Veliger-Larven dieser Art Gegenstand zahlreicher Studien zur Larvenentwicklung und -ökologie, insbesondere zu Faktoren, die das Wachstum und den Erwerb von Kompetenz zur Metamorphose beeinflussen, den internen und externen Signalen, die die Ansiedlung der Larven vermitteln, und den Auswirkungen der Larvenerfahrung auf die Leistung der Jungtiere 6,7,8,9,10,11 . Jüngste Studien haben die Widerstandsfähigkeit von Larven und Jungtieren von C. fornicata gegenüber der Ozeanversauerung gezeigt, ein weiterer Weg für eine produktive Forschungsnutzung dieses Tieres 12,13,14,15,16.

Ein Vorteil von C. fornicata für Untersuchungen der Biologie von Meereslarven besteht darin, dass es relativ einfach ist, sie im Labor in natürlichem oder künstlichem Meerwasser auf einer unialgalen Diät des Flagellaten Isochrysis galbana zu züchten. Kulturmethoden wurden vom Autor in einer früheren, methodenorientierten Printpublikation ausführlich beschrieben17. Der vorliegende Beitrag hat zwei Gründe. Erstens sind die routinemäßigen körperlichen Manöver, die mit der Etablierung und Pflege von Kulturen verbunden sind, konzeptionell sehr einfach, aber ohne praktische oder Videodemonstration schwer korrekt durchzuführen. Zweitens werden zwei Varianten der zuvor beschriebenen Kulturmethoden beschrieben, die sich besonders für Labor- und Feldstudien zu Reaktionen auf Umweltstressoren wie Ozeanversauerung, Eutrophierung und Sauerstoffmangel eignen. Das erste ist ein Kultursystem mit geringem Volumen (800 ml), das für die Manipulation des pH-Werts und des gelösten Sauerstoffs im Meerwasser über kleine Volumina von Blasengasen geeignet ist, und das zweite ist ein Mesokosmensystem mit größerem Volumen (15 l), das im Feld platziert werden kann und den freien Austausch von Meerwasser ermöglicht.

Protocol

1. Routinemäßige Manöver zur Etablierung und Pflege von Larvenkulturen von C. fornicata HINWEIS: Diese Methode beginnt mit einem 3,8 l fassenden Glas Meerwasser, das adulte C. fornicata enthält, die gerade gebrütete Veligerlarven freigelassen haben. Adulte Tiere können vor Ort gesammelt oder von einem in der Materialtabelle angegebenen Lieferanten bezogen werden. Bei den adulten Pflanzen handelt es sich um protandröse Hermaphroditen, die…

Representative Results

Das Larvenwachstum und der Erwerb der Kompetenz für die Metamorphose wurden in 4 gleichzeitigen Replikaten der 800 ml beatmeten Kulturen gemessen, die jeweils 160 Larven enthielten, die von einer Geschwistercharge von Larven stammten, die aus einer einzigen Eimasse geschlüpft waren und mit Isochrysis galbana in einer Dichte von 1 x 105 Zellen/ml gefüttert wurden. Der pH-Wert lag bei 7,9-8,0, die Temperatur bei 20-21 °C und der Salzgehalt bei 30-31 ppt. Wachstum und Metamorphose wurden auch mit ein…

Discussion

Obwohl die Larven von C. fornicata im Vergleich zu anderen planktotrophen Meereslarven relativ einfach zu kultivieren sind, ist die Beachtung der Grundlagen der guten Kulturpraxis nach wie vor unerlässlich17,19. Gesunde Larven sollten sofort nach dem Schlüpfen mit der Nahrungsaufnahme beginnen. Dies lässt sich am Tag nach dem Schlüpfen leicht überprüfen, indem man ihre vollen Eingeweide, die mit Algenzellen gefüllt sind, mit einem Präpariermikros…

Offenlegungen

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Die anfängliche Entwicklung des belüfteten Kultursystems mit geringem Volumen wurde teilweise von der National Science Foundation unterstützt (CRI-OA-1416690 an das Dickinson College). Dr. Lauren Mullineaux stellte freundlicherweise Laboreinrichtungen an der Woods Hole Oceanographic Institution zur Verfügung, wo die für dieses System vorgestellten Daten (Abbildung 4) gesammelt wurden.

Materials

Bucket, Polyethylene, 7 gallon US Plastic 16916 for mesocosm
Crepidula fornicata Marine Biological Laboratory, Marine Resources Center 760 adult broodstock
Hotmelt glue, Infinity Supertac 500 Hotmelt.com INFINITY IM-SUPERTAC-500-12-1LB good for bonding polyethylene
Jar, glass, 32 oz, with polypropylene lid Uline S-19316P-W for 800 mL ventilated cultures
Nitex mesh, 236 µm Dynamic Aqua Supply Ltd. NTX236-136 for mesocosm
Nut, hex, nylon, 10-32 thread Home Depot 1004554441 for fastening tubing barbs
Rivets, nylon, blind, 15/64" diameter, 5/32"-5/16" grip range, pack of 8 NAPA auto parts BK 6652844 4 packs needed per mesocosm
Tubing barb 1/8" x 10-32 thread US Plastic 65593 2 needed per culture jar
Tubing, polyethylene, 2.08 mm OD Fisher Scientific 14-170-11G for ventilating gas stream inside culture jar
Tubing, Tygon, 1/8"x3/16"x1/32" US Plastic 57810 fits barbs for ventilating cultures

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Pires, A. Laboratory and Field Culture of Larvae of The Slipper Limpet, Crepidula fornicata. J. Vis. Exp. (203), e66208, doi:10.3791/66208 (2024).

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