Questo articolo illustra la procedura per impiantare un micro tag acustico in juvenile Pacific lampreda e anguilla americana. La nostra applicazione è basata su prove di laboratorio, che indicano che il tag acustica può essere impiantato con successo senza apparenti effetti sulla capacità o la sopravvivenza e la perdita di tag minimal del nuoto.
Juvenile Pacific lampreda e anguille americane sono state utilizzate per le valutazioni di laboratorio per determinare i potenziali effetti dall’impianto di tag. Tecnologia di telemetria è stata identificata come un modo per ottenere informazioni più dettagliate sul movimento e comportamento attraverso una scala spaziale più ampia rispetto a quanto possibile con altre tecnologie. Lo scopo di questo metodo è quello di fornire una dettagliata passo per passo le istruzioni sull’impianto di tag per Anguilla e lamprede. Per gli studi di laboratorio usando attivamente la migrazione giovanile Pacific lampreda (120-160 mm), abbiamo determinato che la presenza del tag non altera la capacità di nuotare tra gli individui con tag e senza tag o qualsiasi eventuale perdita significativa tag (< 3%). Risultati simili sono stati determinati durante la prova di laboratorio di fase gialla americana anguille (113-175 mm). Nessuna mortalità si è verificato durante il periodo di detenzione di 38 giorni e c'era perdita di tag minimal (3,8%). La presenza del tag non ha avuto alcun effetto significativo sulla capacità di nuoto o sopravvivenza delle anguille con tag confrontati ai comandi senza tag e ci era perdita di tag minimal.
Comprendere il comportamento dei pesci e movimenti vicino a strutture di fiume, come dighe idroelettriche, che possono ostacolare le rotte migratorie a Monte o a valle è un bisogno di ricerca in corso. Anche se numerosi studi sono stati condotti utilizzando le tecnologie esistenti, ci sono ancora molte domande di ricerca sui giovani anguille e sopravvivenza di lampreda e comportamento. Per contribuire ad affrontare queste domande, Pacific Northwest National Laboratory (PNNL) ha sviluppato un nuovo acustico micro trasmettitore specificamente progettato per l’utilizzo in anguille giovanile e lamprede, chiamate la lampreda/tag1. Prima di questo sviluppo, tag acustiche esistenti erano troppo grandi per essere impiantati in modo efficace in cavità di corpo di anguille giovanile e lamprede e comporterebbe un onere di tag che supera gli standard accettati (un valore conservativo di tag al rapporto del peso corporeo è del 2% o meno e altra letteratura suggerisce 4-5%)2,3,4. I tag/lampreda emettono segnali codificati unici ad una frequenza di 416,7 kHz, che vengono monitorati tramite ricevitori autonome (idrofoni) a strutture fisse o nel fiume ricevitori5,6.
Nel bacino del fiume Columbia negli Stati Uniti, consapevolezza e attenzione per comprendere l’intero ciclo di vita della lampreda Pacific (Entosphenus tridentatus) è aumentata perché le popolazioni sono diminuite in modo significativo negli ultimi 40 anni7 . Costruzione e gestione di impianti idroelettrici può interessare negativamente lampreda giovanile, come loro declini si è verificato dopo il periodo di maggiore sviluppo idroelettrico8. Una fonte potenziale di mortalità è diga passaggio quando giovanile Pacific lampreda fuori-migrare verso l’ oceano9. Transponder passivi integrati (PIT) sono comunemente usati per la migrazione delle specie di pesce che può passare strutture di diversione (ad es., sistemi di bypass giovanile), che permette con tag pesce per essere enumerato10,11. Tuttavia, lampreda giovanile sono pensati per la migrazione più profondo nella colonna d’acqua di salmone giovanile e hanno meno probabilità di passare attraverso i sistemi di bypass giovanile12. Perché le probabilità di rilevamento basso e una mancanza di incubatoi o altre fonti concentrate di lampreda giovanile per PIT tagging, informazioni sul passaggio di lampreda giovanile, sopravvivenza, o il comportamento è molto limitata. Conoscenza del comportamento pacifico lampreda giovanile e la sopravvivenza sono fondamentali per lo sviluppo di strategie di mitigazione per passaggio a valle, compresa la progettazione di sistemi di bypass per l’utilizzo in impianti idroelettrici e di irrigazione diversione strutture13.
L’anguilla americana (Anguilla rostrata) è catadroma con la fase dell’adulto la migrazione da d’acqua dolce verso l’oceano per deporre le uova. I loro livelli di popolazione hanno visto cali drammatici nel corso degli ultimi decenni. In precedenza, erano molto abbondanti in tutti i principali fiumi che scorrono verso l’oceano Atlantico e a Monte attraverso il fiume San Lorenzo al lago Ontario; ma dal 1980, anguille americane hanno avuto diminuzioni significative in abbondanza d’archivio che vanno dal 50% a Chesapeake Bay a quanto il 97% in Lago Ontario14,15,16. I fattori che contribuiscono al loro declino includono; la costruzione di dighe idroelettriche, frammentazione e perdita di habitat e delle imprese di raccolta17. Attualmente sono elencati come specie in pericolo in Ontario (Canada) Endangered Species Act. Lo sviluppo passato delle strutture centrali idroelettriche lungo grandi fiumi degli Stati Uniti orientali creare ostacoli che impediscano la fluviale migrazioni di giovani e adulti.
L’etichetta di nuova concezione lampreda acustica è stato utilizzato in questo studio. I tag sono stati fabbricati di PNNL accreditato Bio-Acustica & Flow laboratorio18. Il tag misura 12 mm di lunghezza x 2 mm di diametro e ha un peso di 0,08 g in aria. A causa della piccola dimensione complessiva del tag, può essere efficacemente utilizzato per l’impianto nell’anguilliforme o novellame usando un’incisione senza sutura, dovuto la piccola incisione necessaria (< 3 mm di lunghezza). Ulteriori vantaggi dell'incisione sutureless includono: una ridotta quantità di tempo necessaria per il processo chirurgico, più veloce guarigione tariffe e diminuita la possibilità di infezioni al sito di impianto19. Effetti di impianto chirurgico può variare in risposta a specie, fase di vita, lunghezza della cavità di corpo, posizione di incisione, studio durata e condizioni ambientali20,21,22,23. Oltre alle dimensioni, il peso è una variabile importante perché fornisce una misura dell’onere tag (cioè, il peso del tag rispetto al peso del pesce). L’onere di tag, in collaborazione con tutti gli altri aspetti del processo chirurgico (per esempio, anestesia, manipolazione, chirurgia), può avere un effetto diretto sulla ritenzione di tag, la sopravvivenza, la crescita, nuoto le prestazioni o la capacità di pesce per evitare la predazione24, 25,26,27.
I risultati degli studi di laboratorio dimostrano che la procedura di codifica e tagging effetti non abbia effetti negativi sulla capacità di sopravvivenza di pesci o capacità di nuoto. Azienda estesa e monitoraggio ha mostrato che la perdita minima tag si è verificato e non era apparente durante la vita di tag (30 giorni). La procedura di impianto tag era efficace a immissione tag nella cavità del corpo senza causare un’emorragia significativa o infezioni fungine nel sito tagging. La durata del tagging intero processo (< 6 min) è vantaggioso in quanto riduce lo stress associato con il pesce essendo anestetizzato. Questi risultati caratterizzano un nuovo strumento per la ricerca di passaggio di lampreda e Anguilla giovanile e possono essere utilizzati negli studi futuri. Questa tecnologia permetterà ai ricercatori di monitorare i movimenti lampreda e anguilla all'interno di sistemi fluviali e come essi approccio dighe idroelettriche o altre strutture che impediscono il passaggio di pesce. A sua volta, i risultati possono indirizzare meglio le decisioni di gestione in queste strutture per aiutare la conservazione di queste specie durante le fasi di vita giovanile. Utilizzando la dose corretta di anestetico, la profondità e la lunghezza dell'incisione, posizionamento dei tag e avendo il corretto recupero serbatoi disponibili includono le fasi più critiche del protocollo tag l'impianto. Questa tecnica presenta limitazioni minime. In particolare, chirurgo di formazione è necessaria per rendere efficace il < incisione di 3 mm e inserire il tag nel punto desiderato. Inoltre, il processo di codifica escluderebbe più piccole dimensioni anguille e lampreda (< 140 mm) a causa delle limitazioni di onere di tag. Si sconsiglia qualsiasi modifiche ai protocolli descritti.
Metodi alternativi per il tagging di anguille e lampreda includono l’uso di tag PIT. Tuttavia, PIT-Tag attivamente non trasmettono segnali, quindi pesce PIT-etichetta possono essere enumerati solo come sono trascinati e deviati in strutture di bypass, o pass vicino un rilevatore fisso10,11. Applicazioni future del tag/lampreda includono la possibilità di contrassegnare e tenere traccia di popolazioni di migrazione lampreda e anguille in qualsiasi ambiente che essi abitano. Ulteriori vantaggi di utilizzo del tag/lampreda dovrebbe includere la capacità di stimare la sopravvivenza, fallback tariffe presso sfioratori o tramite turbine, viaggi di tempo all’interno di serbatoi, passage ritardi e relativo comportamento come approccio dighe di pesce.
The authors have nothing to disclose.
Questo studio è stato finanziato dalla US Army Corps di assistenti tecnici (USACE) e l’US Department of Energy (DOE) acqua Power Technologies ufficio. Apprezziamo l’assistenza tecnica da parte del personale PNNL seguenti: Colin Brislawn, Eric Francavilla, Jill Janak, Huidong Li e Tim Linley. Grazie Kathy Kratchman da Delaware Valley Fish Company per la fornitura di anguille a PNNL e Ralph Lampman e Tyler Beals alla pesca di nazione di Yakama di fornitura la lampreda. Ringraziamo anche Brad Eppard, Scott Fielding e Ricardo Walker dalla USACE e Dana McCoskey e Tim Welch dal DOE. Gli studi di laboratorio sono state condotte PNNL, che è gestito da Battelle per l’US Department of Energy underContractDE-AC06-76RL01830.
10 L plastic tub | N/A | N/A | |
19 L pail | N/A | N/A | |
3.00 mm scalpel | Beaver-Vistec | 377513 | |
500 ml bottle | Nalgene | 2089-0016 | |
Adam scale | Certified Material Testing Products | BCL-LBK12A | |
Air pump | Amazon | N/A | |
Air stone | Pentair | ALS3 | |
Dip net, 3/32 in mesh | N/A | N/A | |
Ethanol (70%) | Sigma-Aldrich | 24102 | |
Fish protector | Kordon LLC | 31456 | |
Foam pad | N/A | N/A | |
Gloves | Kimberly Clark | N/A | |
Mixer bar | Sigma-Aldrich | F37110-1128 | |
Plastic tweezer | N/A | N/A | |
Pouring dispenser gage | Fischer Scientific | 13-683-60C | |
Scalpel handle | Beaver-Vistec | 371360 | |
Sodium bicarbonate | Sigma-Aldrich | S5761 | |
Stirrer plate | Corning, PC-351 | N/A | |
Tricaine methanesulfonate, MS-222 | Western Chemical Inc. | 515388 | Treated fish destined for food must be held in fresh water above 10°C (50°F) for 21 days before use |
Tubing, 6 mm | N/A | N/A | |