Методы обработки и маркировки для имплантации молоди американской сельди с помощью нового акустического микротрансмиттера

Для оценки эффективности мечения молодых особей были проведены две серии оценок мечения: предварительные испытания в 2020 году и долгосрочное исследование в 2021 году. В ноябре 2020 года в PNNL были проведены предварительные лабораторные оценки, чтобы определить предпочтительный метод имплантации американского шэда с новым акустическим микротрансмиттером. Прототипы передатчиков (n = 4, P1-P4) были сопряжены с различными местами мечения (желудком, грудной, тазовым и дорсальным) в общей сложности 4 уникальных акустических передатчика-мечения (n = 40 рыб за одну процедуру, таблица 1). Все подопытные рыбы были случайным образом распределены в аквариум для лечения и содержания. Подопытные рыбы содержались в 2 резервуарах с равным количеством рыб от каждой обработки (т.е. 20 рыб за одну обработку) в аквариуме в течение 14 дней. В течение первых 2 дней оценки сельдь содержалась в солоновато-соленой воде (7,5 ppt) и восстанавливалась после мечения и обработки. Затем резервуары были переведены на проточную пресную воду на оставшуюся часть периода оценки. Для предварительной оценки меченые рыбы и контрольная группа с обрезанными плавниками имели размер от 50 до 80 мм в длину вилки. Выживаемость молоди сельди и удержание метки были самыми высокими у рыб, имплантированных через разрез грудной клетки, по сравнению с другими методами мечения (рис. 3). Дополнительные пилотные оценки также показали, что такие методы обращения, как переброска из воды в воду и содержание рыбы в солоновато-соленой воде до и после стрессовых событий, таких как мечение, имеют решающее значение для повышения выживаемости. В 2021 году в PNNL было проведено лабораторное исследование с использованием успешных протоколов мечения и обработки, полученных в ходе предварительной оценки, для оценки долгосрочной выживаемости в течение 60 дней и сохранения метки у молодых американских шэдов, имплантированных акустическим передатчиком с использованием метода мечения грудным разрезом. В долгосрочной оценке использовался макет передатчика P5 (рис. 4), усовершенствованный прототип, похожий по форме и размерам на конструкцию P1, использованную в предварительной оценке. Средние размеры и вес манекена бирки P5 составляли 7,6 мм в длину × 2,3 мм в диаметре и вес в воздухе 0,058 г (стандартное отклонение 0,002 г), что привело к тому, что нагрузка на бирку составила <1%. Прототип акустического передатчика с функциональными компонентами (рис. 4) имеет размеры 7,6 мм в длину и 2,0 мм в диаметре и вес в воздухе 0,050 г. Молодая американская сельдь, использованная в долгосрочной оценке, содержалась в неволе в течение 4 месяцев на момент тестирования. В то время как эксперимент был разработан таким образом, чтобы в течение 60 дней в двух аквариумах содержалось равное количество обработанных и контрольных рыб, оставшееся количество рыб на момент мечения было низким. Таким образом, в группу с меченой терапией было случайным образом распределено больше шэдов, чем в контрольную группу, чтобы лучше понять долгосрочную эффективность техники мечения на шэде. В каждом из двух резервуаров содержалось по 27 рыб и 9 или 10 контрольных рыб. Однако, поскольку выживаемость из танка А (13,8%) была значительно хуже, чем из танка Б (78,4%; Точный тест Фишера, p < 0,001), и не было никакой разницы в выживаемости между меченой и контрольной группами в каждом аквариуме, здесь включены только результаты для резервуара В. Шэды (длина вилки 69-105 мм, вес 3,9-11,7 г) либо помечали трансмиттером Р5 с помощью грудного разреза (n = 27), либо относили к контрольной группе (n = 10). С контрольными рыбами обращались с помощью тех же процедур, в том числе помещали на хирургическую подушку на ~20 с, но они не получали зажима для плавника или разреза, а также им не имплантировали передатчик. После мечения обе группы лечения были помещены в солоновато-соленую воду (7,5 ppt) в течение 1 дня, а затем переведены на проточную речную воду в течение оставшейся части исследования. Выживаемость через 60 дней составила 81,5% для меченой группы и 70% для непомеченной контрольной группы (рис. 5). Выживаемость меченых рыб в этой оценке была определена как выживаемость и удержание метки, поскольку выталкивание метки не может быть дифференцировано от случая смертности в телеметрическом исследовании. Не было существенной разницы в выживаемости между двумя группами (точный критерий Фишера, P = 0,884); Тем не менее, способность обнаружить разницу составила 38,4% из-за небольшого размера выборки. Несмотря на то, что способность обнаружить разницу между методами лечения была низкой, результаты долгосрочной оценки показывают, что этот протокол обработки и маркировки может быть использован с умеренным успехом для имплантации американского шэда с акустическими передатчиками. Рисунок 1: Резервуар для сбора после мечения, заполненный солоновато-соленой водой. Эрлифтная система подает кислород в статический резервуар. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы увидеть увеличенную версию этого рисунка. Рисунок 2: Имплантация акустического передатчика молодому американскому шэду. Ювенильный американский шэд (А) с разрезом грудной клетки и (Б) с введенным в разрез фиктивным передатчиком Р5. Обратите внимание, что устье шэда частично погружено в воду, вытекающую из синей трубки. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы увидеть увеличенную версию этого рисунка. Рисунок 3: Процент выживаемости по предварительной 14-дневной оценке с одной группой непомеченных контрольных групп и четырьмя мечеными группами молодых американских шэдов. Помеченные методы лечения состояли из четырех мест маркировки (желудок, грудная мышца, таз и спина), каждое из которых было сопряжено с уникальным прототипом трансмиттера (P1-P4). Выживаемость помеченных рыб определялась как выживание и удержание метки. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы увидеть увеличенную версию этого рисунка. Рисунок 4: Акустические и фиктивные передатчики для мечения молодых американских шэдов. (A) Функциональный акустический микропередатчик и (B) макет прототипа передатчика P5, который был использован в 60-дневном лабораторном исследовании выживаемости. Обратите внимание, что цифры 4-7 на линейке обозначают сантиметры. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы увидеть увеличенную версию этого рисунка. Рисунок 5: Процент выживаемости американской сельди в течение длительного исследования 60 дней. Ювенильные шэды были либо непомеченными (Untagged Controls; сплошная линия), либо помеченными (Tagged [Pectoral P5]; пунктирная линия) с фиктивным передатчиком. Выживаемость помеченной группы определялась как выживание и удержание метки. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы увидеть увеличенную версию этого рисунка. Тип тега Местоположение тега N Длина вилки (мм) Средний вес бирки (SD; г) Нагрузка тегов (%) Выживаемость (%) Среднее время пометки/клипа (с) Диапазон Среднее значение (SD) П1 Желудочный 40 50 – 76 60 (6.0) 0.058 (0.003) 1.5 – 5.2 45 12 П2 Грудной 40 50 – 78 60 (7.3) 0.039 (0.001) 1.0 – 3.2 80 23 П3 Тазовый 40 50 – 70 58 (5.3) 0.039 (0.001) 1.0 – 4.1 55 26 П4 Спинной 40 50 – 80 61 (6.8) 0.088 (0.004) 0 60 57 Контроль NA (Клип) 40 50 – 80 59 (5.7) Н.А. 0 92.5 14 Таблица 1:Маркировка и информация о выживаемости американской сельди, имплантированной с помощью прототипных передатчиков (P1-P4) или помеченной зажимами верхнего и нижнего хвостового плавников (контроль) в рамках предварительной оценки. Расположение метки для контрольной группы — Неприменимо (NA), так как эти рыбы получили только зажимы для плавников (Clip). Обратите внимание, что бирка типа P4 имела нейтральную плавучесть. В скобках указано стандартное отклонение (SD) среднего значения.