Este artículo ilustra el procedimiento para la implantación de una micro etiqueta acústica en juvenil Pacífico lamprea y anguila americana. Nuestra aplicación se basa en ensayos de laboratorio, que indican que etiquetas acústicas pueden ser implantados con éxito sin efectos aparentes de natación capacidad o sobrevivencia y pérdida mínima de la etiqueta.
Juvenil de Pacífico de lamprea y anguila americana fueron utilizado para las evaluaciones de laboratorio para determinar efectos potenciales de implantación de la etiqueta. Tecnología de telemetría ha sido identificada como una forma de obtener información más detallada sobre el movimiento y el comportamiento a través de una escala espacial más amplia que es posible con otras tecnologías conocidas. El propósito de este método es proporcionar una instrucción detallada paso a paso en la implantación de la etiqueta para lampreas y anguilas. Para los estudios de laboratorio usando activamente la migración juvenil Pacífico lamprea (120-160 mm), se determinó que la presencia de la etiqueta no altera la capacidad de nadar entre individuos etiquetados y sin etiquetar ni cualquier pérdida significativa etiqueta (< 3%). Resultados similares fueron determinados durante las pruebas de laboratorio de fase amarillo anguilas americanas (113-175 mm). Ninguna mortalidad ocurrió durante un período de explotación de 38 días y hubo pérdida de etiqueta mínima (3.8%). La presencia de la etiqueta no tuvo efectos significativos sobre la capacidad para nadar o supervivencia de anguilas etiquetadas comparados a los controles sin etiquetar y hubo pérdida de etiqueta mínima.
Entender el comportamiento de pescado y movimientos cerca de estructuras del río, tales como represas hidroeléctricas, que pueden obstaculizar rutas de migración aguas arriba o aguas abajo es una necesidad de la investigación en curso. Aunque numerosos estudios se han realizado utilizando la tecnología existente, todavía hay muchas preguntas de investigación sobre anguilas juveniles y supervivencia de lamprea y comportamiento. Para ayudar a abordar estas cuestiones, laboratorio nacional del Noroeste Pacífico (PNNL) ha desarrollado un nuevo transmisor micro acústico diseñado específicamente para su uso en jóvenes anguilas y lampreas, llamadas la lamprea/anguila etiqueta1. Antes de este desarrollo, etiquetas acústicas existentes eran demasiado grandes para ser efectivamente implantado en las cavidades del cuerpo de juveniles anguilas y lampreas y resultaría en una carga de tag que excede las normas aceptadas (un valor conservador de etiqueta al cociente de peso corporal es del 2% o menos y otra literatura sugiere 4-5%)2,3,4. Las etiquetas de lamprea/anguila emiten señales codificadas únicas a una frecuencia de 416,7 kHz, que son controladas a través de receptores autónomos (hidrófonos) en estructuras fijas o en Río receptores5,6.
En la cuenca del Río Columbia en los Estados Unidos, conciencia y preocupación por entender el ciclo de vida de la lamprea del Pacífico (Entosphenus tridentatus) ha escalado ya que las poblaciones han disminuido significativamente en los últimos 40 años7 . Construcción y operación de instalaciones hidroeléctricas pueden afectar negativamente la lamprea juvenil, como su disminución ha ocurrido después del período de mayor desarrollo hidroeléctrico8. Una fuente potencial de mortalidad es presa paso juvenil lamprea del Pacífico hacia fuera-migración al mar9. Transpondedores integrados pasivos (PIT) se utilizan para migrar especies de peces que pueden pasar estructuras de desviación (por ejemplo, sistemas de derivación juvenil), que permite a los peces marcados ser enumerado10,11. Sin embargo, lamprea juvenil se cree que migran más profunda en la columna de agua que salmón juvenil y son menos propensas a pasar por el puente juvenil sistemas12. Debido a las probabilidades de detección bajo y la falta de incubadoras u otras fuentes concentradas de lamprea juvenil para el hoyo de etiquetado, información sobre pasaje juvenil lamprea, la supervivencia o el comportamiento es muy limitada. Conocimiento del juvenil lamprea del Pacífico comportamiento y supervivencia son críticos para el desarrollo de las estrategias de mitigación para el paso de aguas abajo, incluyendo el diseño de sistemas de derivación para uso en instalaciones hidroeléctricas y riego desviación estructuras13.
La anguila americana (Anguilla rostrata) es catádromas con la fase de adultos de agua dulce hacia el océano para desovar. Sus niveles de población han visto descensos dramáticos en las últimas décadas. Anteriormente, eran muy abundantes en todos los ríos importantes que fluyen en el océano Atlántico y río arriba por el río San Lorenzo a Lago Ontario; pero desde 1980, anguilas americanas han experimentado disminuciones significativas en la abundancia de stock desde 50% en Bahía de Chesapeake hasta 97% en lago Ontario14,15,16. Incluyen los factores que contribuyen a su disminución; la construcción de represas hidroeléctricas, la fragmentación y pérdida de hábitat y comercial cosecha17. Se enumeran actualmente como en peligro bajo la ley de especies en peligro de Ontario (Canadá). El último desarrollo de instalaciones de centrales hidroeléctricas a lo largo de los ríos principales de los Estados del este de Estados Unidos crear obstáculos que impiden las migraciones fluviales de juveniles y adultos.
La etiqueta acústica desarrollada recientemente lamprea/anguila fue utilizada en este estudio. Las etiquetas fueron fabricadas en Bio-acústica acreditado & laboratorio de flujo18de PNNL. La etiqueta mide 12 mm de longitud x 2 mm de diámetro y tiene un peso de 0,08 g en el aire. Debido a pequeño tamaño total de la etiqueta, puede ser eficazmente utilizado para su implantación en anguilliform o juveniles usando una incisión sin suturas, debido a la incisión necesaria (< 3 mm de longitud). Beneficios adicionales de incisión sin suturas son: una reducida cantidad de tiempo requerido para el proceso quirúrgico, las tasas, de cicatrización más rápido y disminuye la posibilidad de infecciones en el sitio de implantación19. Efectos de implante quirúrgico puede variar en respuesta a la especie, etapa de la vida, longitud de la cavidad del cuerpo, ubicación de la incisión, estudiar la duración y las condiciones ambientales20,21,22,23. Además de tamaño, el peso es una variable importante ya que proporciona una medida de la carga de la etiqueta (es decir, el peso de la etiqueta en relación con el peso de los peces). La carga de la etiqueta, en asociación con todos los demás aspectos del proceso quirúrgico (p. ej., anestesia, manejo, cirugía), puede tener un efecto directo sobre la retención de la etiqueta, la supervivencia, crecimiento, natación de rendimiento o la capacidad de los peces para evitar depredación24, 25,26,27.
Los resultados de los estudios de laboratorio demuestran que el procedimiento de etiquetado y etiquetado efectos no tienen efectos adversos sobre la supervivencia de peces o capacidad para nadar. Tenencia extendida y monitoreo mostraron que etiqueta mínima pérdida ocurrió y no fue evidente durante la vida de la etiqueta (30 días). El procedimiento de implantación de la etiqueta era eficaz en la colocación de etiquetas en la cavidad del cuerpo sin causar hemorragias importantes o infecciones por hongos en el sitio marcado. La duración de la selección de todo proceso (< 6 min) es beneficioso ya que reduce el estrés asociado con el pescado ser anestesiado. Estos hallazgos caracterizan una nueva herramienta para la investigación juvenil de paso de lamprea y anguila y pueden ser utilizados en futuros estudios. Esta tecnología permitirá a los investigadores para seguir los movimientos de la lamprea y anguila dentro de sistemas fluviales y que enfoque hidroeléctricas u otras estructuras que impiden el paso de peces. A su vez, los resultados pueden informar mejor las decisiones de gestión en estas instalaciones para ayudar a conservar a estas especies a lo largo de sus etapas de la vida juvenil. Los pasos más críticos del Protocolo de implantación etiquetas incluyen usar la dosis adecuada de anestesia, la profundidad y la longitud de la incisión, colocación de las etiquetas y tener la adecuada recuperación tanques disponibles. Esta técnica tiene limitaciones mínimas. En particular, cirujano de formación es necesaria para hacer efectiva la < incisión de 3 mm y coloque las etiquetas en el lugar deseado. Además, el proceso de etiquetado sería excluir más pequeñas tamaño anguilas y lamprea (< 140 mm) debido a las limitaciones de carga de etiqueta. No se recomienda modificaciones a los protocolos descritos.
Métodos alternativos para la selección de anguila y lamprea incluyen el uso de etiquetas de hoyo. Sin embargo, PIT tags activamente no transmiten señales, por lo tanto peces marcados por el hoyo sólo se pueden enumerar como son atrapados y desviados hacia instalaciones de by-pass o pase cerca de un detector fijo10,11. Futuras aplicaciones de la etiqueta/anguila lamprea incluyen la capacidad de etiquetar y rastrear poblaciones de migración lamprea y angulas en cualquier ambiente que habitan. Beneficios adicionales del uso de la etiqueta/anguila lamprea incluirían la capacidad de estimar la supervivencia, las tasas de reserva en vertederos o a través de turbinas, tiempo dentro de reservas de viaje, pasaje retrasos y relacionados con el comportamiento como enfoque presas de pescado.
The authors have nothing to disclose.
Este estudio fue financiado por el ejército americano de ingenieros (USACE) y el Departamento de energía de Estados Unidos (DOE) agua energía tecnologías de oficina. Agradecemos la asistencia técnica del personal del PNNL siguiente: Colin Brislawn, Eric Francavilla, Jill Janak, Huidong Li y Tim Linley. Agradecemos a Kathy Kratchman de Delaware Valley Fish Company para el suministro de anguilas y PNNL y Ralph Lampman Tyler Beals de la pesca de la nación de Yakama para el suministro de la lamprea. También agradecemos a Brad Eppard, Scott Fielding y Ricardo Walker de la USACE y Dana McCoskey y Tim Welch de la coneja. Los estudios de laboratorio se realizaron en PNNL, que es funcionada por Battelle para el Departamento de energía de Estados Unidos 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 | |