Este artigo ilustra o procedimento para implantar uma marca acústica micro no juvenil Pacífico lampreia e enguia americana. Nossa aplicação é baseada em ensaios de laboratório, que indicam que etiquetas acústicas podem ser implantadas com êxito com nenhum efeito aparente na natação habilidade ou sobrevivência e perda mínima de marca.
Juvenil Pacífico lampreia e as enguias americanas foram usadas para as avaliações de laboratório para determinar os potenciais efeitos da implantação da marca. Tecnologia de telemetria foi identificada como uma maneira de obter informações mais detalhadas sobre o movimento e comportamento através de uma escala espacial mais ampla do que é possível com outras tecnologias conhecidas. O objetivo desse método é fornecer uma instrução passo a passo detalhada na implantação de marca para lampreias e enguia. Para estudos de laboratório usando ativamente migrando juvenil Pacífico lampreia (120-160 mm), determinamos que a presença da marca não alteram a capacidade de nadar entre indivíduos marcados e não marcados ou ter qualquer perda significativa de marca (< 3%). Resultados semelhantes foram determinados durante o teste de laboratório de amarelo fase enguias americanas (113-175 mm). Nenhuma mortalidade ocorreu durante um período de detenção de 38 dias e houve perda de marca mínima (3.8%). A presença da marca não tinha qualquer efeito significativo sobre a capacidade de nadar ou sobrevivência de enguias etiquetadas comparados aos controles sem marcas de formatação e houve uma perda mínima de marca.
Compreender o comportamento dos peixes e movimentos perto de estruturas de rio, tais como barragens hidrelétricas, que podem impedir a rotas de migração upstream ou downstream é uma necessidade de investigação em curso. Apesar de numerosos estudos têm sido realizados usando a tecnologia existente, ainda há muitas perguntas de pesquisa sobre enguias juvenis e sobrevivência de lampreia e comportamento. Para ajudar a resolver estas questões, Pacific Northwest National Laboratory (PNNL) desenvolveu um novo transmissor micro acústico projetado especificamente para uso em enguias juvenis e lampreias, chamadas a lampreia/enguia marca1. Antes deste desenvolvimento, marcas acústicas existentes eram demasiado grandes para ser efetivamente implantado nas cavidades do corpo de enguias juvenis e lampreias e resultaria em um fardo de marca que excede as normas aceites (um valor conservador de marca a relação do peso de corpo é de 2% ou menos e outra literatura sugere 4-5%)2,3,4. As marcas de lampreia/enguia emitem sinais codificados exclusivos a uma frequência de 416,7 kHz, que são monitorados através de receptores autônomos (hidrofones) em estruturas fixas ou receptores no Rio5,6.
Na bacia do rio Columbia, nos Estados Unidos, conscientização e preocupação para a compreensão de todo o ciclo de vida da lampreia Pacífico (Entosphenus tridentatus) agravou-se porque as populações diminuíram significativamente nos últimos 40 anos7 . Construção e operação de instalações hidrelétricas podem afetar negativamente lampreia juvenil, como seus declínios ocorreram após o período de maior aproveitamento hidrelétrico8. Uma fonte potencial de mortalidade é barragem passagem quando juvenil Pacífico lampreia out-migram para o oceano,9. Transponders passivo integrado (PIT) são comumente usados para migrar espécies de peixes que podem passar estruturas de desvio (por exemplo, sistemas de desvio juvenil), que permite que o peixe marcou para ser enumerado10,11. No entanto, lampreia juvenil são pensados para migrar mais profundo na coluna d’água que salmão juvenil e são menos propensas a passagem de sistemas o desvio juvenil12. Devido as probabilidades de deteção de baixa e a falta de incubadoras ou outras fontes concentradas de lampreia juvenil para o poço de marcação, informações sobre a passagem de lampreia juvenil, sobrevivência, ou o comportamento é muito limitado. Conhecimento do comportamento Pacífico lampreia juvenil e da sobrevivência são críticos para o desenvolvimento de estratégias de mitigação para passagem a jusante, incluindo o projeto de sistemas de desvio para uso em instalações hidroeléctricas e irrigação desvio estruturas13.
A enguia americana (Anguilla rostrata) é catádromas com a fase adulta, migrando de água doce para o oceano para desovar. Seus níveis de população viram declínios dramáticos ao longo das últimas décadas. Anteriormente, eles eram muito abundantes em todos os grandes rios fluindo para o Oceano Atlântico e rio acima através do Rio São Lourenço para o Lago Ontário; Mas, desde 1980, enguias americanas experimentaram declínios significativos em abundância de ações que variam de 50% na Baía de Chesapeake de até 97% no Lago Ontário14,15,16. Factores que contribuem para o seu declínio incluem; a construção de hidrelétricas, fragmentação e perda de habitat e comercial colheita17. Eles atualmente estão listados como ameaçadas a Endangered Species Act de Ontário (Canadá). O passado desenvolvimento de centrais hidrelétricas ao longo dos principais rios dos Estados do leste dos EUA criar obstáculos que impedem as migrações ribeirinhas de juvenis e adultos.
A tag acústico recém-desenvolvido lampreia/enguia foi usada neste estudo. As marcas foram fabricadas em Bio-acústica credenciado do PNNL & laboratório de vazão18. A tag mede 12 mm de comprimento x 2 mm de diâmetro e tem um peso de 0,08 g no ar. Devido ao pequeno tamanho global da marca, ele pode ser efetivamente usado para implantação em anguilliform ou juvenis usando uma incisão sutureless, devido a pequena incisão necessária (< 3 mm de comprimento). Benefícios adicionais da incisão sutureless incluem: uma reduzida quantidade de tempo necessário para o processo cirúrgico, cura mais rápido taxas e diminuiu a possibilidade de infecções no local a implantação19. Efeitos de implantação cirúrgica pode variar em resposta a espécie, estágio de vida, comprimento da cavidade do corpo, local de incisão, estudar a duração e as condições ambientais20,21,22,23. Além do tamanho, o peso é uma variável importante porque fornece uma medida da carga marca (ou seja, o peso da marca em relação ao peso do peixe). O peso da marca, em associação com todos os outros aspectos do processo cirúrgico (por exemplo, anestesia, tratamento, cirurgia), pode ter um efeito directo na retenção de marca, sobrevivência, crescimento, nadando o desempenho ou a capacidade do peixe para evitar a predação24, 25,26,27.
Os resultados dos estudos laboratoriais demonstram que o procedimento de marcação e efeitos de marcação não têm efeitos adversos sobre a capacidade de sobrevivência de peixes ou capacidade de natação. Exploração estendida e monitoramento mostraram que marca mínima perda ocorreu e não foi apreciada durante a vida de marca (30 dias). O procedimento de implantação da marca foi eficaz na colocação de etiquetas na cavidade do corpo sem causar uma hemorragia significativa ou infecções fúngicas no local da marcação. A duração de um catalogar todo processo (< 6 min) é benéfico em que ele reduz o estresse associado com o peixe sendo anestesiado. Estes resultados caracterizam uma nova ferramenta para pesquisa de passagem de lampreia e as enguias juvenil e podem ser utilizados em estudos futuros. Esta tecnologia permitirá que pesquisadores para rastrear movimentos lampreia e enguia dentro de sistemas fluviais e como eles abordagem hidrelétricas ou outras estruturas que impedem a passagem de peixes. Por sua vez, os resultados podem informar melhor as decisões de gestão a estas facilidades para ajudar a conservação destas espécies ao longo de seus estágios de vida juvenil. As etapas mais críticas do protocolo de implantação de marca incluem usando a dose adequada de anestésico, profundidade e comprimento da incisão, posicionamento das marcas e tendo a adequada recuperação disponíveis tanques de retenção. Esta técnica tem limitações mínimas. Mais notavelmente, cirurgião de treinamento é necessário para efetivamente fazer o < incisão de 3 mm e coloque as tags no local desejado. Além disso, o processo de marcação excluiria menores porte enguias e lampreia (< 140mm) devido às limitações do fardo de marca. Não recomendamos qualquer modificações para os protocolos descritos.
Métodos alternativos para marcação de enguias e lampreia incluem o uso de tags PIT. No entanto, PIT-etiquetas ativamente não transmitem sinais, portanto PIT-com a tag peixe só pode ser enumerados como eles são arrastados e desviados para instalações de desvio, ou passar perto de um detector fixo de10,11. Futuras aplicações da marca lampreia/enguia incluem a capacidade de marcar e controlar populações de migração lampreia e as enguias em qualquer ambiente que habitam. Benefícios adicionais de usando a tag lampreia/enguia incluiriam a capacidade de estimar a sobrevivência, taxas de retorno em vertedouros ou através de turbinas, tempo dentro de reservatórios de viagem, passagem de atrasos e relacionados ao comportamento como abordagem barragens de peixe.
The authors have nothing to disclose.
Este estudo foi financiado pelo US Army Corps de engenheiros (USACE) e o gabinete de tecnologias de poder de água E.U. departamento de energia (DOE). Agradecemos a assistência técnica da equipe PNNL seguintes: Colin Brislawn, Eric Francavilla, Jill Janak, Huidong Li e Tim Linley. Agradecemos a Kathy Kratchman de Delaware Valley peixe empresa para o fornecimento de enguias PNNL e Ralph Lampman e Tyler Beals da nação Yakama pescarias para fornecer a lampreia. Agradecemos também Brad Eppard, Scott Fielding e Ricardo Walker do USACE e Dana McCoskey e Tim Welch do DOE. Os estudos de laboratório foram conduzidos em PNNL, que é operada pela Battelle para o departamento de energia dos EUA 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 | |