为生物医学和生物工程研究建立章鱼生态系统

我们的协议意义重大，因为它指导研究人员维护章鱼环境，解释如何建立水族馆，章鱼的日常护理。这项技术指导没有章鱼护理经验的新研究人员在实验室中为章鱼建立一个水族馆环境，并保持健康的章鱼进行研究。对于有章鱼的新研究人员来说，重要的是要意识到这些动物需要坚定的承诺。

它们需要日常护理，在动物到达之前，需要在稳定的情况下持续监测水质。章鱼池成熟一周后，通过将8加仑的成熟盐水转移到水箱中来设置单独的虾缸，然后在水箱底部添加15公斤碎珊瑚。还要添加一些活石，以提供蜕皮的藏身点。

接下来，将容器过滤器连接到罐的边缘，并按照制造商的指示进行设置。在罐旁边添加一个空气泵，该罐连接到一个管子，并将一个附加的气石放入罐中。一旦粉碎的珊瑚沉积物消散，虾可以加入到水箱中，要在到达时加入虾，首先将虾从运输水中移动到小型中介盐水箱中五分钟以除去生物废物，然后虾可以直接添加到水箱中。

蚊子鱼在抵达时可以直接添加到虾缸中。用鱼片、死植被或藻类喂养虾和鱼。每周，清洁过滤器，更换过滤垫，更换25%的水。

使用水测试套件，每天检查食品罐中的氮气，pH值和温度参数。如果水氮参数保持较高，则更频繁地更换水并添加氮吸收袋。如果问题持续超过一个月，将虾移到更大的水箱中。

对于螃蟹罐，一侧堆放10公斤鹅卵石以形成干燥的土地，并在另一侧填充一加仑盐水。然后，将小提琴螃蟹直接加入水箱中。螃蟹一生中的大部分时间都在陆地上度过，但一次可以在水下呆几天，这使得部分水下的水箱对它们的长期生存至关重要。

每天喂食一次小提琴手螃蟹，方法是将鱼片加入水箱区域的盘子中。每周清洁一次水箱，首先去除螃蟹，然后更换100%的盐水并清洁鹅卵石。将海生双壳软体动物（如蛤蜊和贻贝）放入章鱼盐水箱内。

这些软体动物会开放，提供另一种水过滤机制。在将章鱼引入罐中之前，请确保氨，亚硝酸盐和硝酸盐水平分别低于百万分之5，25和10。有一个水手泵，可以从水箱中去除章鱼墨水。

此程序需要两个人。抵达后，将袋子放在秤上，并用章鱼记录袋子的重量。在袋子里加入气石以增加水的氧合作用，同时将动物转移到他们的水箱中。

测量运输水的温度和盐度，并记录装运后长期患病的病例。在不将任何水从袋子转移到水箱的情况下，将运输袋悬挂在水箱的角落上，袋子部分浸没在水箱水中，以开始改变运输袋的温度。从袋子中取出10%的水并将其倒入水槽，然后将相同量的水从水箱中加入到袋子中。

每10分钟重复一次，直到袋中的水温与水箱中的水温相差不超过一度。然后，戴上手套，将双手放在章鱼下面，以便在转移过程中提供支撑。第二个人需要从袋子的侧面轻轻拉动吸力的手臂。

一旦章鱼从袋子里出来，就迅速将其移入新栖息地的水中，尽可能少地从运输袋中转移水。使用手动泵清除章鱼在水箱中释放的任何墨水。现在用水称量袋子，以获得动物的近似重量。

抵达后的前两周，请监测章鱼的日常消费量，该摄入量应约为其体重的4%至8%。章鱼应每天检查四次。两周后，这可以减少到每天两次。

每两周称一次动物体重，并根据需要调整食物消耗量。使用市售的盐水检测试剂盒，检测 pH、氨、亚硝酸盐和硝酸盐水平。将试剂盒导向的罐水量添加到试剂盒随附的四个试管中。

按照测试试剂盒上的规定，将量热反应物加入相应的管中。如果氨，亚硝酸盐和硝酸盐水平分别高于百万分之5，25和10，则将生物质从袜子过滤器中洗出，或更换为新的袜子过滤器。此外，用刷子清除撇渣器顶部的生物质，并向罐中添加额外的反硝细菌。

如果问题仍然存在，则用新鲜的盐水代替25%的水。使用手动泵，从水箱中取出所有死螃蟹和虾的尸体以及任何章鱼粪便。从水箱中取出所有剩余的活螃蟹，并将它们移回储罐。

接下来，重新排列水箱内的大型物体。然后，将章鱼每天吃的螃蟹数量的一半引入水箱。将解冻的虾或小型雄性小提琴蟹喂给幼年章鱼。

根据实验的不同，螃蟹和虾可以引入水箱中的任何地方，也可以直接引入章鱼。每天提供五只鬼虾。为章鱼提供各种食物，每周给一只活蛤蜊或贻贝一次，并始终在水箱内养三条蚊子鱼。

对于每周的卫生，在清洁泵系统之前关闭撇油器，泵和藻类箱灯，然后在取水之前关闭系统的自动阀。最后，仅从油底壳系统中取出撇油器和所有水。轻轻擦洗藻类箱，去除其壁上的大部分生物质，并用刷子清洁油底壳区域的其余部分，然后取下袜子过滤器，用醋清洁，然后晾干。

每周轮换一次袜子过滤器，每三个月更换一次新的袜子过滤器。从撇渣器顶部清除生物质后，将撇渣器放回系统中并开始用盐水重新填充。当泵区域开始充满时，重新打开所有系统。

当浮球阀的自动顶部处于关闭位置时，停止加水。拧开试管是了解感觉运动功能以及学习章鱼记忆能力的宝贵测试。这项测试每天对三只章鱼进行，章鱼平均需要四天才能学会如何打开试管。

这里展示的是章鱼大脑和手臂的超高空间分辨率MRI图像，它们共同构成了一个包含超过5亿个神经元的神经系统。这是头部的冠状视图，显示了大脑和视叶。在手臂的日冕视图中，轴索在七个手臂中的每一个中都可见，吸盘的矢状视图显示了复杂的周围神经结构。

冷冻荧光断层扫描成像可生成整个动物的三维形态图像，可以以470纳米波长显示大脑和沿手臂定位的吸盘。消化系统在555和640纳米波长下可视化。在开发这种技术之后，可以使用机器学习工具来跟踪和分类章鱼的运动。