Ein integriertes Mikrogerätesystem für Korallenwachstum und -überwachung

Zusammenfassung

Dieses Protokoll beschreibt die Entwicklung eines modularen, steuerbaren Mikrogerätesystems, das für die Langzeitkultivierung und das Monitoring von Meereskorallen eingesetzt werden kann.

Zusammenfassung

Korallen sind grundlegende Organismen in Meeres- und Küstenökosystemen. Mit den Fortschritten in der Korallenschutzforschung in den letzten Jahren ist eine präzise Kontrolle der Korallenkulturumgebung für den Schutz und die Erforschung von Korallen sehr gefragt. Hier haben wir ein halbgeschlossenes Korallenkultur-Mikrogerätesystem als multifunktionale Plattform entwickelt, das eine genaue und programmierbare Temperaturregelung, eine sterile Ausgangsumgebung, eine langzeitstabile Wasserqualität, eine einstellbare Konzentration an gelöstem Sauerstoff und ein maßgeschneidertes Lichtspektrum für Korallen bieten kann. Dank des modularen Aufbaus kann das Korallenkultursystem aufgerüstet oder modifiziert werden, indem wünschenswerte neue Module installiert oder bestehende entfernt werden. Derzeit können die Probenkorallen unter geeigneten Bedingungen und bei richtiger Systemwartung mindestens 30 Tage in einem gesunden Zustand überleben. Darüber hinaus kann dieses Korallenkultursystem aufgrund der kontrollierbaren und sterilen Ausgangsumgebung die Erforschung der symbiotischen Beziehung zwischen Korallen und assoziierten Mikroorganismen unterstützen. Daher kann dieses Mikrogerätesystem eingesetzt werden, um Meereskorallen relativ quantitativ zu überwachen und zu untersuchen.

Einleitung

Die Verschlechterung der Ökosysteme der Korallenriffe hat sich in den letzten 70 Jahren weltweit vollzogen. Betrachtet man alle wichtigen Korallengebiete in Mittelamerika¹, Südostasien 2,3,4,5,6, Australien ^7,8 und Ostafrika^9, so hat sich die globale Abdeckung von Korallenriffen seit den 1950er Jahren halbiert¹⁰. Dieser massenhafte Verlust von Korallenriffe....

Protokoll

Bei den für die vorliegende Studie verwendeten Korallen handelte es sich um Seriatopora caliendrum, die in unserem Labor gezüchtet werden. Alle Korallen wurden freundlicherweise vom Institut für Ozeanologie des Südchinesischen Meeres der Universität der Chinesischen Akademie der Wissenschaften zur Verfügung gestellt.

1. Inspektion und Inbetriebnahme

HINWEIS: Jedes Modul muss vor dem Zusammenbau des Systems einzeln auf Dichtheit und Funktion geprüft werden. Deionisiertes Wasser sollte verwendet werden, um die Dichtheit des Moduls zu testen. Kommerzielle Details zu allen Modulkomponenten fin....

Diskussion

Dieses Korallenkultursystem wurde entwickelt, um eine relativ natürliche oder maßgeschneiderte Mikroumgebung zu simulieren und bereitzustellen, in die Korallen verpflanzt werden und überleben können. In der Zwischenzeit muss dieses System als selbst entwickeltes Gerät zuverlässig, benutzerfreundlich und sicher sein. In Bezug auf die Temperaturregelung sollte beispielsweise die Meerwassertemperatur entsprechend den täglichen Umgebungsbedingungen angemessen geregelt werden. Das System wurde getestet, indem die Koral.......

Materialien

Name	Company	Catalog Number	Comments
12V DC power supply	Delixi Electric Co., Ltd.	CDKU-S150W	12V12.5A
3% hydrogen peroxide solution	Shandong ANNJET High tech Disinfection Technology Co., Ltd	NULL	NULL
75% ethanol solution	Shandong ANNJET High tech Disinfection Technology Co., Ltd	NULL	NULL
Air pump	Chongyoujia Supply Chain Management Co., Ltd.	NHY-001	NULL
Air sterilizing filter	Beijing Capsid Filter Equipment Co., Ltd	S593CSFTR-0.2H83SH83SN8-A	NULL
Camera	SONY	Α7r4-ILCE-76M4A	NULL
Coral nutrition solution	Red Sea Aquatics Co., Ltd.	22101	Coral nutrition
Coral pro salt (sea salt)	Red Sea Aquatics Co., Ltd.	R11231	NULL
Cycle timer	Leqing Shangjin Instrument Equipment Co., Ltd.	CN102A	220V version
Double closed quick connector	JOSOT Co., Ltd	NL4-2103T	NULL
Flow-through UV lamp	Zhongshan Xinsheng Electronic technology Co., Ltd.	211	NULL
Four-channel transformer	Dongguan Shanggushidai Electronic Technology Co., Ltd	LM2596	NULL
Macro lens	SONY	FE 90mm F2.8 Macro G OSS	NULL
Microbiome source solution	Guangzhou BIOZYM Microbial Technology Co., Ltd.	303	NULL
Mini-photo studio	Shaoxing Shangyu Photography Equipment Factory	CM-45	NULL
PID temperature controller	Guangdong Dongqi  Electric Co., Ltd.	TE9-SC18W	SSR version
Pump (for water)	Zhongxiang Pump Co., Ltd.	ZX43D	Seaswater version
Pure water machine	Kemflo (Nanjing) environmental technology Co, ltd	kemflo A600	NULL
Solid-state relay	Delixi Electric Co., Ltd.	DD25A	NULL
Surface active agents	Guangzhou Liby Group Co., Ltd.	Libai detergent	NULL
Three-channel timer	Leqing Changhong Intelligent Technology Co., Ltd.	CHE325-3	220V version
Water sterilizing filter	Beijing Capsid Filter Equipment Co., Ltd	S593CSFTR-0.2H83SH83SN8-L	NULL