يقدم هذا البروتوكول طريقة لتقييم معدل تغذية القشريات المملة بالخشب، ليموريا، من خلال قياس إنتاج الكريات البرازية. وقد صممت هذه الطريقة للاستخدام في مختبرات غير متخصصة، ولها إمكانية دمجها في بروتوكولات الاختبار القياسية، لتقييم متانة الخشب المعززة في ظل الظروف البحرية.
اللافقاريات المملة بالخشب تدمر بسرعة الأخشاب البحرية والبنية التحتية الساحلية الخشبية، مما يسبب مليارات الدولارات من الأضرار في جميع أنحاء العالم كل عام. وبما أن علاجات الخشب ذات المبيدات الحيوية واسعة الطيف، مثل الكريوسوت ومؤخرات النحاس الكرومات، مقيدة الآن في الاستخدام البحري بموجب التشريع، فإن الأنواع الخشبية المعمرة بشكل طبيعي وطرق الحفظ الجديدة للخشب مطلوبة. وتخضع هذه الأساليب للاختبار من أجل الوفاء بالمعايير التنظيمية، مثل المعيار الأوروبي لاختبار المواد الحافظة للأخشاب ضد البور البحري، EN 275. ويمكن إجراء التحقيقات الأولية في أنواع الأخشاب المعمرة أو علاجات حافظة للأخشاب بسرعة وبتكلفة زهيدة من خلال الاختبارات المختبرية، التي توفر مزايا كثيرة على التجارب الميدانية البحرية التي عادة ما تكون مكلفة، والمساعي الطويلة الأجل. العديد من أنواع ليموريا (غريبل) هي القشريات البحرية الخشبية مملة. تعتبر ليموريا مثالية للاستخدام في الاختبارات المختبرية للتحلل البيولوجي للخشب بواسطة الأخشاب البحرية ، نظرا لعدم التطبيق العملي لمربيتها في الدلو وسهولة قياس معدلات تغذيتها على الخشب. وفي هذه الخانة، نحدد الخطوط العريضة لاختبار مختبري موحد لتقييم التحلل البيولوجي للأخشاب باستخدام الجرب.
ويمكن أن تسبب الأخشاب أضرارا كبيرة للهياكل الخشبية البحرية، مثل الدفاعات البحرية والأرصفة وهياكل الاستزراع المائي؛ استبدال أو استعادة التي تكلف مليارات الدولارات سنويا في جميع أنحاء العالم1،2،3. ومن أجل حماية هذه الهياكل، غالبا ما تعالج الأخشاب للحد من التحلل البيولوجي. ومع ذلك، وبسبب تقييد استخدام المبيدات الحيوية واسعة الطيف في أستراليا والاتحاد الأوروبي والمملكة المتحدة والولايات المتحدة الأمريكية، في البيئة البحرية، يتم البحث عن تقنيات تعديل جديدة وأنواع من الخشب التي هي دائمة بشكل طبيعي للبورات بعد 4،5،6،7. وتتطلب التقنيات الجديدة لحفظ الخشب في البيئة البحرية إجراء اختبار شامل من أجل الوفاء بالمعايير التنظيمية والحد من الآثار البيئية الناجمة عن المخاطر مثل ترشيح أي مادة حافظة كيميائية. فعلى سبيل المثال، يستخدم المعيار الأوروبي EN 275، وهو المعيار الأوروبي الحالي منذ عام 1992، لتقييم علاجات الحفاظ على الخشب ضد أضرار الأخشاب البحرية 8،9. ويستلزم هذا المعيار، إلى جانب تشريعات أخرى ضد استخدام مركبات الإبادة البيولوجية، مثل CCA4,5,6,7 و creosote10، أساليب مستدامة وغير سامة لحماية الأخشاب واستخدام أنواع خشبية دائمة بشكل طبيعي لتحل محل علاجات الإبادة البيولوجية11,12 . وتتطلب التجارب البحرية، مثل تلك المحددة في EN 275، فترات تعرض طويلة، وبالتالي فهي مكلفة وبطيئة في تحقيق نتائج ذات مغزى. غير أن الاختبارات المختبرية توفر بديلا أسرع بكثير لاختبار أساليب الحفاظ على منتجات الأخشاب ضد هجوم الأخشاب البحرية، مما يسمح بإجراء تقييم سريع للتعديلات على جداول المعالجة(13). وقد صممت نتائج هذه التجربة المختبرية السريعة لإبلاغ عمليات تعديل جديدة للأخشاب وتحديد أنواع الأخشاب ذات المتانة الطبيعية لتلف البورر. يمكن أن يشير انخفاض معدل التغذية والحيوية إلى زيادة المقاومة في المنتجات المحتملة ويمكن بعد ذلك تغذية هذه المعلومات مرة أخرى إلى شركاء الصناعة للسماح لهم بتحسين التصاميم. تسمح طريقتنا باستجابة ذكية وسريعة ، وهذا أمر مرغوب فيه في الصناعة ، وبمجرد تحديد المنتجات الواعدة ، يمكن استكمال النتائج بالنتائج من التجارب البحرية.
Gribbles (Limnoria) هي جنس من القشريات isopod في Limnoriidae الأسرة. هناك أكثر من 60 نوعا من ليموريا في جميع أنحاء العالم13,14,15، مع ثلاثة أنواع شائعة موجودة في المملكة المتحدة، ليمنيوريا ليغنروم، ليمنيوريا تريبونكتاتا وليمنيوريا quadripunctata16. وكانت تحمل أنفاقا على سطح الخشب غارقة في مياه البحر، مما يتسبب في كثير من الأحيان في أضرار كبيرة من الناحية الاقتصادية. الغريبل وفيرة للغاية في المياه الساحلية في المملكة المتحدة وسهلة الصيانة في ظل ظروف المختبر، مما يجعلها كائنات مثالية لدراسة التحلل البيولوجي الخشب عن طريق اللافقاريات البحرية مملة الخشب. ويمكن لتقييم معدلات التغذية وحيوية الشجيرات على مختلف أنواع الأخشاب وأساليب الحفاظ على الخشب أن يحدد فعالية مقاومتها للتحلل البيولوجي. يحدد البروتوكول التالي طريقة قياسية لقياس معدلات التغذية بالنسب، تم تطويرها من تلك التي وصفها بورخيس وزملاؤه12,17، بالإضافة إلى تبسيط إدخال تحليل الصور لجعل العملية قابلة للتشغيل في مختبرات غير متخصصة. كما يستخدم تحليل الصور للحد من القيود العملية للعد اليدوي لعدد كبير من العينات. المتانة في الاختبارات البحرية على المدى الطويل، وفقا لمعيار EN350-1:1994 البريطانية، يتم تصنيفها في إشارة إلى بينوس سيلفستريس sapwood18. في الاختبار المختبري على المدى القصير المعروضة هنا، ونحن نستخدم الصنوبر الاسكتلندي (بينوس سيلفستريس L) sapwood كتحكم لاختبار خشب القلب من الأنواع إيكي (لوفيرا ألاتا بانكس السابق C.F Gaertn)، الزان (فاغوس سيلفاتيكا L)، الكستناء الحلو (كاستانيا ساتيفا ميل) والتربنتين (Syncarpia glomulifera (Sm.) نيد). واستخدم متوسط إنتاج وحيوية الكريات البرازية بين ثماني نسخ متماثلة لكل نوع من أنواع الخشب كمؤشر على المتانة. نحن نقدم بيانات توضيحية تم جمعها من تقييم نموذجي ، وذلك باستخدام الأنواع limnoria quadripunctata ومجموعة من أنواع الأخشاب دائمة بشكل طبيعي. تم اختيار Limnoria quadripunctata ، التي حددتها المفاتيح التي قدمها Menzies (1951) ، كنوع مثالي لتجارب التحلل الحيوي نظرا لأنه أكثر أفراد الأسرة دراسة جيدا وهو راسخ كنوع نموذجي لاستخدامه في تجارب التحلل الحيوي. ينطبق هذا البروتوكول أيضا على اختبار الغابة من العلاجات المختلفة على الرغم من أن التحكم المستخدم يجب أن يكون تكرارات غير معالجة لنفس النوع.
قبل اختيار عينات الجربعة لاستخدامها في تجربة التغذية ، يجب فحص الأفراد لتقييم مدى ملاءمتها. يمكن أن يكون هناك بعض الاختلاف في معدل التغذية بين الأفراد بسبب الاختلافات في الحجم ، لذلك يجب اختيار عينات البالغين الكاملة النمو فقط. لم يتم الكشف عن أي فرق كبير بين معدل تغذية الأفراد بين 1.5 مم و …
The authors have nothing to disclose.
شكرا لمجلس البحوث النرويجي (صندوق أوسلو الإقليمي، 269707 الكوفوفجور) وجامعة بورتسموث (منحة أبحاث دكتوراه كلية العلوم) لتوفير التمويل لدراسات لوسي مارتن. أيضا، لجيرفيه س. سوير الذي قدم الخشب المستخدمة لتوليد النتائج التمثيلية. تم توفير توربنتين من قبل البروفيسور فيليب إيفانز من جامعة كولومبيا البريطانية.
12-well cell culture plates | ThermoFisher Scientific | 150200 | |
50ml Falcon tubes | Fisher Scientific | 14-432-22 | |
Adjustable volume pipette | Fisher Scientific | FBE10000 | 1-10 ml |
Beech | G. Sawyer (consultant in timber technology) | Fagus sylvatica | Taxonomic authority: L |
Ekki | G. Sawyer (consultant in timber technology) | Lophira alata | Taxonomic authority: Banks ex C. F. Gaertn. |
Forceps | Fisher Scientific | 10098140 | |
Incubator | LMS LTD | INC5009 | |
Microporous specimen capsules | Electron Microscopy Sciences | 70187-20 | |
Petri dish | Fisher Scientific | FB0875713 | |
Scots Pine | G. Sawyer (consultant in timber technology) | Pinus sylvestris | Taxonomic authority: L. |
Size 00000 paintbrush | Hobby Craft | 5674331001 | Size 000 or 0000 also acceptable |
Sweet Chestnut | G. Sawyer (consultant in timber technology) | Castanea sativa | Taxonomic authority: Mill |
Turpentine | P. Evans (Professor, Dept. Wood Science, University of British Columbia) | Syncarpia glomulifera | Taxonomic authority: (Sm.) Nied. |
Vacuum desiccator | Fisher Scientific | 15544635 |