Summary

Grundlegende Methoden für die Untersuchung der Fortpflanzungsökologie von Fischen in Aquarien

Published: July 20, 2017
doi:

Summary

Eine Reihe von grundlegenden Methoden, um das Studium der Fortpflanzungsökologie von Fisch, die in Aquarien gehalten werden, zu ermöglichen, werden beschrieben. Dies sind nützliche Protokolle für das Sammeln von Fischen mit SCUBA, den Transport von lebenden Fischen und die Beobachtung des Fortpflanzungsverhaltens von wild gefangenen Fischen, die in Aquarien gehalten werden.

Abstract

Captive-Aufzucht-Beobachtungen sind wertvoll für die Aufdeckung von Aspekten des Fischverhaltens und der Ökologie, wenn kontinuierliche Felduntersuchungen unmöglich sind. Hier wird eine Reihe von Grundtechniken beschrieben, um Beobachtungen des Fortpflanzungsverhaltens eines wild gefangenen gobiiden Fisches als Modell in einem Aquarium zu ermöglichen. Die Methode konzentriert sich auf drei Schritte: Sammlung, Transport und Beobachtungen der Fortpflanzungsökologie eines Substrat-Spawers. Wesentliche Aspekte der lebenden Fischsammlung und -transport sind (1) Verhinderung der Verletzung der Fische und (2) sorgfältige Akklimatisierung des Aquariums. Vermeidung von Schäden durch Verletzungen wie Kratzer oder eine plötzliche Änderung des Wasserdrucks ist zwingend erforderlich, wenn man lebende Fische sammelt, da jeder physische Schaden das Überleben und das spätere Verhalten des Fisches negativ beeinflussen kann. Sorgfältige Akklimatisierung der Aquarien verringert den Inzidenztod und lindert den Schock des Transports. Beobachtungen während der Zwangsaufzucht umfassen (1) die Identifizierung von indiviDualfisch und (2) Überwachung von Eiern ohne negative Auswirkungen auf die Fische oder Eier, wodurch eine detaillierte Untersuchung der Reproduktionsökologie der Studienart ermöglicht wird. Die subkutane Injektion eines sichtbaren Implantat-Elastomers (VIE) ist eine präzise Methode für die anschließende Identifizierung einzelner Fische und kann mit einem breiten Größenbereich von Fischen verwendet werden, mit minimalem Einfluss auf ihr Überleben und Verhalten. Wenn die Studie Spezies ein Substrat-Spawner ist, der Klebstoff-Eier abscheidet, wird eine künstliche Nest-Stelle aus Polyvinylchlorid (PVC) Rohr mit dem Zusatz einer abnehmbaren wasserdichten Platte erleichtern Zählen und Überwachen der Eier, wodurch der Einfluss des Ermittlers auf die Nest-Holding Und Eierschutzverhalten der Fische Obwohl diese Grundmethode Techniken mit sich bringt, die in Forschungsartikeln selten erwähnt werden, sind sie für die Durchführung von Experimenten, die die gefangene Aufzucht eines Wildfisches erfordern, von grundlegender Bedeutung.

Introduction

Spektakuläre adaptive Evolution zeigt sich in der Morphologie, Ökologie und Verhalten der Fische 1 . Besonders die ökologischen Merkmale der Reproduktion sind besonders vielfältig, und die meisten davon können direkt von der individuellen Fitness beeinflusst werden 2 . Um einen Einblick in selektiven Druck zu gewinnen, der zur Entwicklung von einzigartigen Merkmalen bei verschiedenen Fischarten geführt hat, ist die direkte Beobachtung von reproduktiven und sozialen Verhaltensweisen, die lebende Fische verwenden, oftmals von Vorteil, um theoretische Hypothesen zu begründen.

Allerdings können kontinuierliche Feldbeobachtungen von Fischen spezialisierte Unterwasserausrüstung und Einrichtungen, die schwer zu pflegen sind, erfordern. In diesen Fällen können Beobachtungen von wild gefangenen Aquarium-aufgezogenen Fischen hilfreich sein 3 , 4 , 5 . Darüber hinaus sind effiziente Beobachtungen von Fischverhalten, die sonst selten oder diffus sindUltra unter natürlichen Bedingungen zu beobachten, kann durch Manipulation von Experimenten in Aquarien 6 , 7 , 8 möglich werden . Die Aufzucht von Fischen unter guten Bedingungen durch Minimierung von künstlichem Stress und körperlicher Schädigung ist entscheidend für genaue ökologische Untersuchungen.

Der pygmäische Goby Trimma marinae erreicht 23-25 ​​mm Gesamtlänge und verteilt sich im westlichen Pazifischen Ozean, wo er in ruhigen, geschützten Buchten in Tiefen von 9-26 m 9 gefunden wird . In dieser Arbeit wird T. marinae als Modell verwendet, um eine Reihe von Grundtechniken für die Sammlung von Fischen mit dem in sich geschlossenen Unterwasseratemgerät (SCUBA), Fischtransport und eventuelle Akklimatisierung der Fische an Aquarien zur direkten Beobachtung zu beschreiben Der Studienart "Fortpflanzungsverhalten und Ökologie".

Protocol

1. Sammeln und Transportieren von Live Fish HINWEIS: Dieses Protokoll beschreibt, wie man Fische, die eine Gasblase besitzen, von einer Tiefe von ≥15 m zur Oberfläche sammeln kann. Schnelle Beförderung an die Oberfläche wird die Ausdehnung der Gasblase durch einen Druckwechsel bewirken, der den Fisch ernsthaft schädigen oder töten kann. Vorsicht ist gerechtfertigt, da Schäden, die den Fischen während dieses ersten Schrittes verursacht werden, ihr Überleben und späteres Verhalten neg…

Representative Results

Nach den oben genannten Methoden wurden 41, 15 und 96 Personen von T. marinae im April 2014, 2015 und 2016, jeweils Offshore von Amami Oshima, Kagoshima-Präfektur, Japan ( Tabelle 1 ) gesammelt. In jedem Fall lebten 25 (61%), 14 (93%) und 91 (95%) Personen bis zur Hinterlegung von Eiern im Aquarium. Wie in Fukuda et al . 3 , nur ein Fisch starb vor dem Ende der Beobachtungsperiode im Jahr 2014, und Fisch Laichen sonst schien zu …

Discussion

Die Fortpflanzungsökologie zahlreicher Fische wurde oft durch experimentelle Aufzucht aufgedeckt. Vor allem, Geschlechtswechsel 6 , 8 , 14 , mate Wahl 15 , 16 und intraspezifische Konkurrenz 7 , 17 wurden häufig Themen der detaillierten Untersuchungen mit Aquarium gehaltenen Fisch. Darüber hinaus wurden einig…

Declarações

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Wir danken S. Yokoyama für die Unterstützung beim Sammeln von Fischen. Wir sind auch dankbar für W. Kawamura für hilfreiche Beratung über Aufzucht Methoden. Diese Studie wurde von der Japanischen Gesellschaft für die Förderung der Wissenschaft (KAKENHI) durch Stipendien (Nr. 24370006 und 16K07507), die an TS vergeben wurden, unterstützt

Materials

Hand net Nisso AQ-17 Select for the target species size.
Polyethylene bag San-U Fish Farm 8194
Rubber band ESCO Co. LTD. 78-0420-64 ø 80 mm x 6 mm
Oxygen cylinder N/A N/A Oxgen cylinder for diving equipment suits.
Elbagin Japan Pet Design Co. Ltd. 75950 Pafurazine F (provided from same company) is equivalent drug to Elbagin.
Polystyrene foam box N/A N/A
Pipette AS ONE 1-8625-04
Rope Mizukami Kinzoku Co. LTD. 95301601
Weight N/A N/A Weight for diving equipment suits.
Water tank N/A N/A
Air pump KOTOBUKI 4972814 062115
Air stone KOTOBUKI 4972814 232204
2-Methylquinoline  Wako 170-00376
Ethanol (99.5) Wako 057-00456
Visible implant elastomer tag kit Northwest Marine Technology N/A http://www.nmt.us/products/vie/vie.shtml
Soft sponge N/A N/A
PVC board N/A N/A 0.3 mm thickness is easy to use.
Petri dish N/A N/A A large one, such as  ø 160 mm and 30 mm depth, is convenient for the injection of the VIE tag.
Transparent acrylic board N/A N/A
UVA filtered light  N/A N/A
PVC pipe N/A N/A ø 5 cm
Waterproof sheet SOMAR Corp. 3EKW03 The film for the plain copier.
Sand N/A N/A
Stereo microscope N/A N/A
Camera N/A N/A

Referências

  1. Helfman, G., Collette, B. B., Facey, D. E., Bowen, B. W. . The Diversity of Fishes: Biology, Evolution, and Ecology. , (2009).
  2. Davies, N. B., Krebs, J. R., West, S. A. . An Introduction to Behavioural Ecology. , (2012).
  3. Fukuda, K., Manabe, H., Sakurai, M., Dewa, S., Shinomiya, A., Sunobe, T. Monogamous mating system and sexuality in the gobiid fish, Trimma marinae (Actinopterygii: Gobiidae). J Ethol. 35 (1), 121-130 (2017).
  4. Manabe, H., Matsuoka, M., Goto, K., Dewa, S., Shinomiya, A., Sakurai, M., Sunobe, T. Bi-directional sex change in the gobiid fish Trimma sp.: does size-advantage exist?. Behaviour. 145 (1), 99-113 (2008).
  5. Sakurai, M., Nakakoji, S., Manabe, H., Dewa, S., Shinomiya, A., Sunobe, T. Bi-directional sex change and gonad structure in the gobiid fish Trimma yanagitai. Ichthyol Res. 56 (1), 82-86 (2009).
  6. Sunobe, T., Nakazono, A. Sex change in both directions by alteration of social dominance in Trimma okinawae (Pisces: Gobiidae). Ethology. 94 (4), 339-345 (1993).
  7. Wong, M. Y., Munday, P. L., Buston, P. M., Jones, G. P. Monogamy when there is potential for polygyny: tests of multiple hypotheses in a group-living fish. Behav Ecol. 19 (2), 353-361 (2008).
  8. Kuwamura, T., Suzuki, S., Tanaka, N., Ouchi, E., Karino, K., Nakashima, Y. Sex change of primary males in a diandric labrid Halichoeres trimaculatus: coexistence of protandry and protogyny within a species. J Fish Biol. 70 (6), 1898-1906 (2007).
  9. Winterbottom, R. Two new species of the Trimma tevegae species group from the Western Pacific (Percomorpha: Gobiidae). Aqua J Ichthyol Aquat Biol. 10, 29-38 (2005).
  10. Frederick, J. L. Evaluation of fluorescent elastomer injection as a method for marking small fish. Bull Mar Sci. 61 (2), 399-408 (1997).
  11. Olsen, E. M., Vøllestad, L. A. An evaluation of visible implant elastomer for marking age-0 brown trout. N Am J Fish Manag. 21 (4), 967-970 (2001).
  12. Leblanc, C. A., Noakes, D. L. Visible implant elastomer (VIE) tags for marking small rainbow trout. N Am J Fish Manag. 32 (4), 716-719 (2012).
  13. Kinkel, M. D., Eames, S. C., Philipson, L. H., Prince, V. E. Intraperitoneal injection into adult zebrafish. J Vis Exp. (42), e2126 (2010).
  14. Reavis, R. H., Grober, M. S. An integrative approach to sex change: social, behavioural and neurochemical changes in Lythrypnus dalli (Pisces). Acta Ethol. 2 (1), 51-60 (1999).
  15. Milinski, M., Bakker, T. C. Female sticklebacks use male coloration in mate choice and hence avoid parasitized males. Nature. 344, 330-333 (1990).
  16. Basolo, A. L. Phylogenetic evidence for the role of a pre-existing bias in sexual selection. Proc R Soc Lond B Biol Sci. 259 (1356), 307-311 (1995).
  17. Milinski, M. Optimal forging: the influence of intraspecific competition on diet selection. Behav Ecol Sociobiol. 11 (2), 109-115 (1982).
  18. Manabe, H., Ishimura, M., Shinomiya, A., Sunobe, T. Field evidence for bidirectional sex change in the polygynous gobiid fish Trimma okinawae. J Fish Biol. 70 (2), 600-609 (2007).
  19. Stammler, K. L., Corkum, L. D. Assessment of fish size on shelter choice and intraspecific interactions by round gobies Neogobius melanostomus. Environ Biol Fishes. 73 (2), 117-123 (2005).
  20. Matsumoto, Y., Tawa, A., Takegaki, T. Female mate choice in a paternal brooding blenny: the process and benefits of mating with males tending young eggs. Ethology. 117 (3), 227-235 (2011).
  21. McCormick, M. I. Behaviorally induced maternal stress in a fish influences progeny quality by a hormonal mechanism. Ecology. 79 (6), 1873-1883 (1998).
  22. Knaepkens, G., Bruyndoncx, L., Coeck, J., Eens, M. Spawning habitat enhancement in the European bullhead (Cottus gobio), an endangered freshwater fish in degraded lowland rivers. Biodivers Conserv. 13 (13), 2443-2452 (2004).
  23. Shiogaki, M., Dotsu, Y. The life history of the gobiid fish, Zonogobius boreus. Bulletin of the Faculty of Fisheries, Nagasaki University. 37, 1-8 (1974).
  24. Meunier, B., Yavno, S., Ahmed, S., Corkum, L. D. First documentation of spawning and nest guarding in the laboratory by the invasive fish, the round goby (Neogobius melanostomus). J Great Lakes Res. 35 (4), 608-612 (2009).
check_url/pt/55964?article_type=t

Play Video

Citar este artigo
Fukuda, K., Sunobe, T. Basic Methods for the Study of Reproductive Ecology of Fish in Aquaria. J. Vis. Exp. (125), e55964, doi:10.3791/55964 (2017).

View Video