صحة الأسماك البرية يمكن استخدامها كمؤشر لصحة النظم الإيكولوجية المائية. تقييمات الصحة الأسماك المستندة إلى نيكروبسي تقديم الوثائق من آفات مرئية أو شذوذ، والبيانات المستخدمة في حساب الأرقام القياسية للشرط، فضلا عن فرصة لجمع الأنسجة للتقييم المجهري والتعبير الجيني وأخرى أكثر عمقاً التحليلات.
التأثيرات الاصطناعية من زيادة المغذيات والملوثات الكيميائية، إلى التعديلات الموئل وتغير المناخ، يمكن أن تكون لها آثار على التجمعات السمكية. الآثار السلبية الرصد واستخدام المؤشرات الحيوية من العضوي على المستوى الجزيئي، يمكن استخدامها لتقييم الآثار التراكمية على الأسماك والكائنات الحية الأخرى. وقد استخدمت صحة الأسماك في جميع أنحاء العالم كمؤشر لصحة النظم الإيكولوجية المائية. تقييم صحة الأسماك المستندة إلى نيكروبسي يوفر بيانات عن مؤشرات الشرط وأورجانوسوماتيك تشوهات وآفات، الطفيليات، مرئية. ويمكن مقارنة هذه بالموقع، والموسم، والجنس، وكذلك وقتيا، وثيقة التغيير على مر الزمن. يمكن تعيين تصنيفات الخطورة إلى ملاحظات مختلفة لحساب مؤشر صحة أسماك لمزيد من التقييم الكمي. عيب التقييم القائم على نيكروبسي هو أنه يستند إلى الملاحظات البصرية والشرط من العوامل التي ليست حساسة الأنسجة والمؤشرات الحيوية سوبسيلولار لآثار المقاسة. بالإضافة إلى ذلك، من الممكن إلا نادراً للتعرف على أسباب أو عوامل الخطر المرتبطة بشذوذ ملاحظتها. لذا، على سبيل المثال آثار إصابة أو “ورم” على الزعانف أو الشفاه أو سطح الجسم قد يكون الأورام. ومع ذلك، يمكن أيضا استجابة إلى الطفيلي أو التهاب مزمن أو تضخم الخلايا العادية في الاستجابة إلى مصدر إزعاج. على العكس من ذلك، الأورام وبعض الطفيليات والعوامل المعدية الأخرى والعديد من الأنسجة التغييرات غير مرئية وحتى يمكن الاستهانة. ومع ذلك، خلال التقييم القائم على نيكروبسي، والدم (البلازما)، الأنسجة للتشريح المرضى (علم الأمراض المجهرية)، يمكن جمعها الجينوم وغيرها من التحليلات الجزيئية، وأوتوليثس للشيخوخة. هذه التحليلات المصب، جنبا إلى جنب مع التحليلات الجغرافية المكانية، تقييمات الموئل، تحليلات نوعية وملوث المياه كل يمكن هامة في تقييم النظام الإيكولوجي الشامل.
الأنشطة البشرية آثار سلبية عديدة على البيئات المائية. الأسماك تسكن مختلف هيئات المياه أن يجسد في السكان، وكثيراً ما يستخدم كمصدر لمياه الشرب، وبالتالي فهي مؤشرات هامة لصحة البيئة المائية. وتتعرض الأسماك البرية التي تعيش وتتكاثر في موطن معين طوال حياتهم لعوامل الإجهاد المختلفة بما في ذلك العوامل الممرضة والطفيليات، وسوء نوعية المياه والملوثات الكيميائية. أدخل الآلاف من المواد الكيميائية ممراتنا عن طريق مياه الفضلات الصناعية والبشرية والعواصف الضواحي الحضرية والزراعية في جولة الإعادة. يمكن أن يكون هذه الخلائط المعقدة للمواد الكيميائية المضافة، والتآزر أو آثار معادية على تعرض الكائنات الحية1،،من23. وباﻹضافة إلى ذلك، عوامل الإجهاد البيئي الأخرى مرتفعة مثل المواد الغذائية، ودرجة حرارة مرتفعة، منخفضة الأكسجين الذائب أو تقلبات الأس الهيدروجيني يمكن أن تؤدي إلى تفاقم آثار الملوثات الكيميائية4،5. عوامل الإجهاد البيئي يمكن أن تؤثر أيضا على الأمراض المعدية نتائج مباشرة بزيادة عدد العوامل المعدية6، زيادة الفوعة من مسببات الأمراض الانتهازية7 أو قمع استجابة مناعية والمرض المقاومة للمضيف8،،من910. لهذه الأسباب، هناك اهتمام متزايد في الآثار البيولوجية أو سلبية رصد11،12،،من1314، الاستفادة من الأسماك والكائنات المائية الأخرى لتحديد السكان والنظم الإيكولوجية المعرضة للخطر.
وتستخدم الآثار الضارة رصد المؤشرات الحيوية على مختلف مستويات المنظمة، من العضوي إلى سوبسيلولار أو الجزيئية، لتحديد الآثار المقاسة والتي قد تؤثر على السكان ويكون مؤشرا للتعرض لعوامل الإجهاد المختلفة. وتشمل مؤشرات على مستوى الكائن الحي شذوذ مرئية والظروف. يتم حساب مؤشرات الشرط على أساس الطول والوزن لتقييم رفاه أو اللياقة البدنية للتجمعات السمكية. الأكثر شيوعاً هو حالة العوامل في فولتون (K) = (الوزن/الطول3) 15. وهناك مؤشر آخر هو وجود تشوهات مرئية. استخدمت مجموعة متنوعة من الأساليب في الدراسات الفردية وبرامج الرصد لتقييم، وثيقة، وتشوهات مرئية. التقييم يستند فقط إلى تشوهات خارجية، أي أن نسبة الأفراد الذين يعانون من المرض والضرر زعنفة، والأورام والتشوهات الهيكلية، هو واحد من المقاييس للفهرس للسلامة الأحيائية (IBI) التي يقيمها المجتمع الصحي16. وقد استخدمت أيضا تقييم مماثل يسمى DELTs (تشوهات، تقرحات، والآفات، والأورام) لتقييم صحة المجتمعات المحلية الأسماك17. ومع ذلك، هذه الأساليب فقط تقييم التشوهات البصرية الخارجية والآفات الداخلية لا أو المؤشرات المقاسة المبكر.
التقييمات المستندة إلى نيكروبسي تشمل الملاحظات الخارجية والداخلية، والسماح لقياس مؤشرات الشرط الإضافي. فهرس هيباتوسوماتيك (وزن الكبد/إجمالي وزن الجسم) قد استخدمت أيضا كمؤشر للياقة البدنية أو احتياطيات الطاقة15 الذي يبين قيمة مؤشر أعلى الأسماك أكثر صحة. ومع ذلك، أظهرت عدد من الدراسات أن تضخم أو زيادة في حجم الكبد يحدث نتيجة التعرض للملوثات المختلفة استقلاب الكبد18،،من1920. في هذه الحالة سيكون أعلى مؤشر يدل على التعرض لبعض فئات كيميائية. فهرس جونادوسوماتيك (وزن الجسم الوزن إلى مجموع الغدد التناسلية) مؤشر شرط آخر موجها نحو الصحة الإنجابية21. يمكن استخدام الملاحظات التي أبديت أثناء التقييم القائم على نيكروبسي لمقارنة مدى انتشار أنواع الآفة الفردية أو النسبة المئوية للأشخاص الطبيعيين. ومع ذلك، يمكن استخدامها في صحة تقييم22،أكثر من كمية23أيضا.
تقييم موحدة على أساس نيكروبسي الموصوفة هنا يمكن استخدامها لزيادة تقييم صارخ مرئية بطرق متعددة اعتماداً على السؤال (ق) الإجابة عليها والخبرات وغيرها من الموارد المتاحة. هو نهجنا روتينية جمع البيانات البيومترية (الطول، الوزن، وزن الكبد، والغدد التناسلية الوزن)، والدم للحفاظ على قطعة من الأجهزة للتحاليل المجهرية تحليلات المصل/بلازما، وثيقة شذوذ المرئية الخارجية والداخلية، وجمع أوتوليثس تحليل العمر. التقييم القائم على نيكروبسي بالإضافة إلى تحليل العمر والتشريح المرضى من مختلف الأجهزة، يسمح بحساب ومقارنة مختلف الأرقام القياسية للشرط، وانتشار تشوهات مرئية، فضلا عن التغييرات الأنسجة المجهرية، حسب الجنس، والعمر، والموقع و فترة أخذ العينات. ويمكن إجراء مجموعات الأنسجة إضافية للعديد من التحليلات الأخرى بما في ذلك المجهر الإلكتروني، علم الجراثيم، وعلم الفيروسات، وعلم الطفيليات وتركيزات المواد الكيميائية. هذه الطرق يمكن أيضا أن تكون جزءا من تحليلات متعمقة أكثر تستخدم لتشخيص سبب الأسماك يقتل24 أو نفوق لإكثار أسماك25. ويوضح أساليب لجمع الأنسجة لتحليلات إضافية اثنين والتعبير الجيني وتحليلات الحصانة الوظيفية.
التقييم القائم على نيكروبسي من صحة الأسماك يمكن أن تستخدم في أي أنواع الأسماك التي قد المحقق تفهماً لمظهر طبيعي للهياكل الداخلية والخارجية على حد سواء. باستخدام نهج موحد يسمح بإجراء مقارنات بين المواقع والأنواع، فضلا عن التغيرات الموسمية والزمانية في عدد سكان. يمكن استخدام النتائج لتحديد الآثار المرتبطة بمصادر الملوثات نقطة والفسفورية وإبلاغ إدارة الإجراءات. يمكن استخدامه أيضا لتتبع التحسينات بمجرد الشروع في الإجراءات التي تتخذها الإدارة. يمكن تعديل المنهجية لزيادة توثيق التشوهات البصرية الخارجية في مجموعة متنوعة من الطرق. التقييمات، استناداً إلى الملاحظات البصرية، إلا يمكن أن تكون غير قاتلة، وغير مكلفة نسبيا ويمكن توليد البيانات بسرعة لعدد كبير من الأفراد. ونتيجة لذلك، يمكن أن تكون مفيدة لتقييم الاستكشافية أو الأولية، لرصد التغير مع مرور الوقت، أو في تركيبة مع مؤشرات أخرى. إذا كان يتم قياس طول ووزن الأسماك خلال الملاحظات البصرية، يمكن أيضا حساب معامل الحالة. على الرغم من أن تقييمات استناداً فقط إلى الملاحظة البصرية لا تقدم معلومات عن السبب أو عوامل الخطر المرتبطة بها، الاتجاهات الطويلة الأجل لبعض تشوهات الجلد45 ومعلمات البيومترية46 أشارت إلى تحسن في بعض المجالات المرتبطة بتحسين نوعية المياه.
التقييم القائم على نيكروبسي الذي يوفر مزيد من المعلومات كما يتم أيضا فحص الأجهزة الداخلية ويمكن حساب عوامل حالة أخرى مثل جونادوسوماتيك ومؤشر هيباتوسوماتيك. غويدي وبارتون22 تطوير أسلوب نيكروبسي ميدانية التي شملت معلمات الدم، العوامل البيولوجية، والنسبة المئوية لحالات الشذوذ، وقيم الفهرس لتشوهات معينة. وشملت صقل الأسلوب درجة خطورته لبعض المتغيرات التي سمحت لحساب مؤشر تقييم الصحة التي يمكن أن تكون المقارنة إحصائيا23. هذا مؤشر تقييم الصحة وقد استخدمت في الموقع الإقليمي مقارنات23،،من4748 وفي تركيبة مع المؤشرات البيولوجية الأخرى بما في ذلك البلازما وتحاليل نسيجية في “الجيولوجي الأمريكي” دراسة استقصائية للرصد البيولوجي للأحوال البيئية والاتجاهات برنامج تقييم الآثار المحتملة للتعرض للملوثات في الأنهار الكبيرة على الصعيد الوطني49،،من5051. مؤشر مرض الأسماك استناداً إلى مرئية خارجياً من الأمراض والطفيليات وتظهر الأورام الكبد وسائر هيستوباثولوجيكالي الكشف عن وضعت آفات الكبد ويستخدم على نطاق واسع في بحر الشمال، بحر البلطيق، وخارج أيسلندا. تم العثور على هذا الفهرس يكون أداة هامة ك مؤشر صحة النظام الإيكولوجي52.
هناك بعض العوامل الحاسمة في إجراء التقييم على أساس نيكروبسي على الأسماك. أولاً، يجب إجراء تقييمات على الأسماك مباشرة بعد الموت. يمكن أن تحدث تغييرات في لون الجهاز واتساق سريعاً بعد الموت. بالإضافة إلى ذلك، قد تترك بعض الطفيليات المضيف قريبا بعد الموت. ثانيا، من المهم أن نعرف ما هو الطبيعي بالنسبة لهذا نوع الاهتمام. على سبيل المثال، بعض الأسماك عادة ما يكون الدهنية وشاحب الكبد، ونتيجة لذلك، بينما كبد شاحب سيكون غير طبيعي لمعظم الأنواع. من المهم أيضا الاعتراف بالتغيرات الموسمية التي تحدث طبيعيا. بعض الأسماك سوف يتغير لون أو تطوير تربية درنات خلال موسم التفريخ.
وتشمل القيود المفروضة على التقييم القائم على نيكروبسي كوسيلة لتقييم صحة الأسماك عجز 1) استمرار تحديد “سبب” آفات محددة و 2) تحديد الآثار التي قد لا تكون مرئية بالعين المجردة. يمكن التغلب على هذه العيوب بالإضافة إلى الأنسجة، تحديد مسببات الأمراض والطفيليات، والتعبير الجيني الجزيئي أو الثقافية. على سبيل المثال، وجود “ورم” أو الآفة التي آثارها (تورم) قد تكون نيوبلسا الفعلية أو قد يكون الطفيليات، والتهاب، وذمة أو تضخم (زيادة في عدد الخلايا الطبيعية)، الناجمة عن التعرض للمواد الكيميائية، والعوامل المعدية أو المهيجات الأخرى. كما هو موضح في نتائج تمثيلية، يتطلب الورم نهائي أو التشخيص نيوبلسا الباثولوجيا المجهري لتحديد نوع الآفة وشدة (أي، حميدة أو خبيثة). تقييم خارجي مصاصة بيضاء “الأورام” بالملاحظة البصرية المبالغة في تقدير الانتشار، لا سيما في موقع المرجع. العديد من الآفات التي أثيرت لم تكن الأورام ولكن الآفات (hyperplastic) بدلاً من ذلك. حاليا أنه لا يعرف ما إذا كانت هذه الآفات (hyperplastic) الورمية مسبقاً أم لا. على العكس من ذلك، مراقبة العقيدات التي أثيرت في الكبد التقليل إلى حد كبير انتشار الأورام الخبيثة في الكبد. ومن ثم، كان جمع الأنسجة لعلم الأمراض المجهرية اللازمة للتصدي على نحو كاف إمكانات للرفع من القوائم.
The authors have nothing to disclose.
تم تمويل هذا العمل بالنظم الإيكولوجية “المسح الجيولوجي” في الولايات المتحدة (خليج تشيسابيك البيئات ومصائد الأسماك) وبرامج “الصحة البيئية” (الملوثات بيولوجيا) وإدارة الموارد الطبيعية في ولاية فرجينيا الغربية. استخدام الأسماء التجارية لأغراض التعريف فقط ولا يعني تأييد الحكومة الأمريكية.
Folding tables | Any | ||
Folding chairs | Any | ||
Dissecting boards | Any | ||
Measuring board (in mm increments) | Any | ||
Battery powered scale (in gm) for fish weight | Any | ||
Battery powered scale (in mg) for organ weights | Any | ||
Dissecting forceps | Any | ||
Bone cutters | Any | ||
Scalpel and blades | Any | ||
Disposable gloves | Any | ||
Buckets | Any | ||
Leak-proof Nalgene bottles (250 ml) | ThermoFischer Scientific | 02-924-5C | |
Vacutainer tubes with sodium heparin | ThermoFischer Scientific | 02-689-6 | For blood collection |
Disposable 3 ml syringes with 23 gauge needle | ThermoFischer Scientific | 14-826-11 | |
1 – 2ml cryovials | Any | Used for plasma and RNAlater samples | |
Invitrogen RNAlater Stabilization solution | ThermoFischer Scientific | AM7021 | |
Z-Fix Formaldehyde Zinc fixative | Anatech LTD | SKU-174 | |
Tricaine-S (MS-222) | Syndel USA | fish anesthetic | |
Coin Envelopes | Any | for otoliths | |
Pencils and pens | Any | ||
70% alcohol | Any | ||
Data sheets | Any |