Name: a simple approach to manipulate dissolved oxygen for animal behavior observations
Uploaded: 2016-06-28T16:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about A Simple Approach to Manipulate Dissolved Oxygen for Animal Behavior Observations at JoVE.com

The Authors would first like to acknowledge all students from the freshman Biology 121- Ecology Module lab at Juniata College for their help in generating data used in this study. We would also like to thank Dr. Randy Bennett, Chris Walls, Sherry Isenberg, and Taylor Cox for their assistance in acquiring materials necessary to develop this methodology. Additionally, we would like to thank Dr. Norris Muth and Dr. John Unger for their advice on methodological development and Dr. Jill Keeney and the Biology department for their support of this endeavor. We would also like to thank the anonymous reviewers that have helped to shape and focus this manuscript.&#160; Last but not least, I&#39;d like to thank Hudson Grant for his help with the initial stonefly collection for use in development of this technique

ملاحظة: لم هذه التجربة لا تستخدم الفقاريات، وبالتالي لا تتطلب موافقة معهد جونياتا الكلية لرعاية الحيوان واللجنة الاستخدام. ولكن بالنسبة للأفراد التكيف مع هذه الطريقة للاستخدام مع الفقاريات، ينبغي التماس موافقة IACUC. <p class="jove...

<ol>
	<li>Hoback, W., Stanley, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Insects+in+hypoxia.">Insects in hypoxia.</a> J. Insect Physiol. 47 (6), 533-542 (2001).</li><li>Craig, J., Crowder, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hypoxia-induced+habitat+shifts+and+energetic+consequences+in+Atlantic+croaker+and+brown+shrimp+on+the+Gulf+of+Mexico+shelf.">Hypoxia-induced habitat shifts and energetic consequences in Atlantic croaker and brown shrimp on the Gulf of Mexico shelf.</a> Mar Ecol-Prog Ser. 294, 79-94 (2005).</li><li>Gaulke, G., Wolfe, J., Bradley, D., Moskus, P., Wahl, D., Suski, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Behavioral+and+Physiological+Responses+of+Largemouth+Bass+to+Rain-Induced+Reductions+in+Dissolved+Oxygen+in+an+Urban+System.">Behavioral and Physiological Responses of Largemouth Bass to Rain-Induced Reductions in Dissolved Oxygen in an Urban System.</a> T Am Fish Soc. 144 (5), 927-941 (2015).</li><li>Genkai-Kato, M., Nozaki, K., Mitsuhashi, H., Kohmatsu, Y., Miyasaka, H., Nakanishi, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Push-up+response+of+stonefly+larvae+in+low-oxygen+conditions.">Push-up response of stonefly larvae in low-oxygen conditions.</a> Ecol Res. 15 (2), 175-179 (2000).</li><li>McCafferty, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Aquatic Entomology: The Fishermen's and Ecologists' Illustrated Guide to Insects and Their Relatives. , (1983).</li><li>Chapman, L., Schneider, K., Apodaca, C., Chapman, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Respiratory+ecology+of+macroinvertebrates+in+a+swamp-river+system+of+east+Africa.">Respiratory ecology of macroinvertebrates in a swamp-river system of east Africa.</a> Biotropica. 36 (4), 572-585 (2004).</li><li>Suski, C., Killen, S., Kieffer, J., Tufts, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+influence+of+environmental+temperature+and+oxygen+concentration+on+the+recovery+of+largemouth+bass+from+exercise+implications+for+live+-+release+angling+tournaments.">The influence of environmental temperature and oxygen concentration on the recovery of largemouth bass from exercise implications for live - release angling tournaments.</a> J Fish Biol. 68, 120-136 (2006).</li><li>Abdallah, S., Thomas, B., Jonz, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Aquatic+surface+respiration+and+swimming+behaviour+in+adult+and+developing+zebrafish+exposed+to+hypoxia.">Aquatic surface respiration and swimming behaviour in adult and developing zebrafish exposed to hypoxia.</a> J Exp Biol. 218 (11), 1777-1786 (2015).</li><li>Gassmann, H., Chen, C., Vermot, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Method+and+apparatus+for+degassing+viscous+liquids+and+removing+gas+bubbles+suspended+therein.">Method and apparatus for degassing viscous liquids and removing gas bubbles suspended therein.</a> US patent. , (1974).</li><li>Berndt, M., Schomburg, W., Rummler, Z., Peters, R., Hempel, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Apparatus+for+degassing+liquids.">Apparatus for degassing liquids.</a> US patent. , (2001).</li><li>Sims, C., Gerner, Y., Hamberg, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Vacuum+degassing.">Vacuum degassing.</a> US patent. , (2002).</li><li>Barbour, M., Gerritsen, J., Snyder, B., Stribling, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Report+number+EPA+841-B-99-002.">Report number EPA 841-B-99-002.</a> Rapid bioassessment protocols for use in streams and wadeable rivers. , (1999).</li><li>Anderson, T., Darling, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Test+of+Goodness+of+Fit.">A Test of Goodness of Fit.</a> J Am Stat Assoc. 49 (268), 765-769 (1954).</li><li>Rounds, S., Wilde, F., Ritz, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chapter+A6+Field+Measurements.+Section+6.2+DISSOLVED+OXYGEN.">Chapter A6 Field Measurements. Section 6.2 DISSOLVED OXYGEN.</a> National Field Manual for the Collection of Water-Quality Data. , (2013).</li><li>Hem, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Study and Interpretation of the Chemical Characteristics of Natural. , (1985).</li><li>Burggren, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=34;Air+Gulping&amp;#34;+Improves+Blood+Oxygen+Transport+during+Aquatic+Hypoxia+in+the+Goldfish+Carassius+auratus.">34;Air Gulping&amp;#34; Improves Blood Oxygen Transport during Aquatic Hypoxia in the Goldfish Carassius auratus.</a> Physiol Zool. 55 (4), 327-334 (2015).</li><li>Frederic, H., Mathieu, J., Garlin, D., Freminet, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Behavioral,+Ventilatory,+and+Metabolic+Responses+to+Severe+Hypoxia+and+Subsequent+Recovery+of+the+Hypogean+Niphargus+rhenorhodanensis+and+the+Epigean+Gammarus+fossarum+(Crustacea:+Amphipoda).">Behavioral, Ventilatory, and Metabolic Responses to Severe Hypoxia and Subsequent Recovery of the Hypogean Niphargus rhenorhodanensis and the Epigean Gammarus fossarum (Crustacea: Amphipoda).</a> Physiol Zool. 68 (2), 223-244 (2015).</li><li>Ultsch, G., Duke, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Gas+Exchange+and+Habitat+Selection+in+the+Aquatic+Salamanders+Necturus+maculosus+and+Cryptobranchus+alleganiensis.">Gas Exchange and Habitat Selection in the Aquatic Salamanders Necturus maculosus and Cryptobranchus alleganiensis.</a> Oecologia. 83 (2), 250-258 (1990).</li></ol>

الخطوات الحاسمة يوفر هذا الإجراء وسيلة بسيطة وفعالة لمعالجة DO في إعداد مختبر لإجراء الدراسات السلوكية على الكائنات المائية. لقد وجدنا أن يكون هناك العديد من الخطوات / البنود الهامة أن تكون على علم عند تنفيذ هذه التجربة التي تتعلق مباشرة إلى النتائج. ضمن محاكمة، ف...

تركيز الأكسجين المذاب (DO) معلمة الفيزيائية الأساسية المهمة في التوسط في عدد من العمليات البيولوجية والبيئية في النظم الإيكولوجية المائية. التعرض لنقص الأكسجين شبه قاتلة الحاد والمزمن تقلل من معدلات النمو في بعض الحشرات المائية والحد من بقاء حشرات التي تتعرض 1. وقد تم تطوير هذا البروتوكول لتوفير طريقة تسيطر على التعامل مع مستويات DO في الماء تيار لمراقبة آثار على سلوك الحيوان. منذ بقاء جميع الكائنات المائية الهوائية &quot;يعتمد على تركيز الأوكسجين من أجل العيش والتكاثر، وغالبا ما تنعكس التغييرات في تركيز DO في التغيرات السلوكية التي الكائنات الحية. وقد لوحظ المزيد من اللافقاريات والأسماك المائية المحمول للرد على تركيزات الأكسجين منخفضة (ميتة) من خلال السعي لغات مع ارتفاع DO 2،3. للكائنات المائية النقالة أقل، التكيف السلوكي لزيادة تناول DO قد يكون الخيار الوحيد القابل للتطبيق. ترتيب macroinvertebrate المائية من PLECوقد لوحظ optera (stonefly) لأداء حركات &quot;دفع ما يصل&quot; لزيادة تدفق المياه، وامتصاص الأكسجين، عبر الخياشيم الخارجية من 4-6. وقد لوحظت هذه السلوكيات التكيفية في البيئات الطبيعية وفي التجارب المعملية. التلاعب مختبر DO في الماء يفتح آفاقا واسعة للدراسات سلوك الحيوان، ولكن وجود ثغرات كبيرة في نشر المنهجي. على سبيل المثال، استخدمت إحدى الدراسات أحواض كبيرة لتقييم الوقت الفسيولوجية رد ارجموث باس (salmoides Micropterus) إلى بيئات ميتة التالية بالغاز مع النيتروجين، ولكن تعطى التفاصيل شحيحة للمنهجية 7. وصفت دراسة أخرى أجريت على حمار وحشي الأسماك (دانيو rerio) باستخدام غاز النيتروجين والحجر التي يسهل اختراقها لتوصيل الغاز إلى المياه وتقليل DO من الماء (8). لالتطبيقات المستندة إلى الكيمياء، وطرق degasification المذيبات الاستفادة المتخصصةجهاز 9-11 لإزالة الأكسجين من المذيبات، لكنها لن تكون مناسبة للدراسات سلوك الحيوان. في حين أن هذه الدراسات تستخدم الطرق لإزالة الأكسجين من الماء، ويمكن تحديد أي المنهج الوصفي الذي من شأنه أن يسمح لتقييم سلوك الحيوان في الاستجابة لتفعل التغيرات. هذا الأسلوب هو موضح فيما يلي محاولة لوصف بالكامل على بروتوكول للتلاعب DO من المياه عن طريق استخدام غاز النيتروجين. وعلاوة على ذلك، تم تطوير هذه الطريقة من أجل مراقبة العلاقات بين السلوك stonefly (بوشوبس) وفعل ذلك كان يعمل في مختبر البيولوجيا على مستوى طالبة. واحدة من الفوائد الرئيسية لهذه الطريقة هو أنه يمكن أن تتم داخل المختبر مع الأواني الزجاجية والمواد في متناول معظم مؤسسات التعليم الثانوي والعالي المشترك. البروتوكول هو أيضا قابل للتكيف بسهولة، مما يسمح للأفراد لتوسيع نطاق إجراءات لتلبية الأهداف المحددة لتطبيقات البحث أو التدريس. </P&gt;

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="665">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Filter flask 2 L</td>
			<td style="width:163px;">Pyrex</td>
			<td style="width:119px;">5340</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Rubber Stopper size 6</td>
			<td style="width:163px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">Z164534</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Nalgene 180 Clear Plastic Tubing</td>
			<td style="width:163px;">Thermo Scienfitic</td>
			<td>8001-1216</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Whisper 60 air pump</td>
			<td style="width:163px;">Tetra</td>
			<td style="width:119px;">N/A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Standard flexible Air line tubing</td>
			<td style="width:163px;">Penn Plax</td>
			<td>ST25</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">0.25 inch Copper tubing</td>
			<td style="width:163px;">Lowes Home Improvement</td>
			<td align="right">23050</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Male hose barb</td>
			<td style="width:163px;">Grainger</td>
			<td style="width:119px;">5LWH1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Female Connector</td>
			<td style="width:163px;">Grainger</td>
			<td style="width:119px;">20YZ22</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Heavy Duty Dissolved Oxygen Meter</td>
			<td style="width:163px;">Extech</td>
			<td style="width:119px;">407510</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Nitrogen gas</td>
			<td style="width:163px;">Matheson TRIGAS</td>
			<td style="width:119px;">N/A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Radnor AF150-580 Regulator</td>
			<td style="width:163px;">Airgas</td>
			<td style="width:119px;">RAD64003036</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a simple approach to manipulate dissolved oxygen for animal behavior observations

القدرة على التعامل مع الأوكسجين المذاب (DO) في إعداد مختبر لديها تطبيق كبير للتحقيق في عدد من الأسئلة السلوك البيئي والعضوي. بروتوكول الموصوفة هنا يوفر طريقة بسيطة وقابلة للتكرار، وتسيطر على التلاعب DO لدراسة استجابة سلوكية في الكائنات المائية الناتجة عن نقص الأوكسجين وظروف نقص الأكسجين. أثناء أداء degasification من الماء مع استخدام النيتروجين عادة في بيئة معملية، لا توجد طريقة صريحة لتطبيق البيئي (المائية) موجود في الأدب، وهذا البروتوكول هو أول من وصف بروتوكول لdegasify المياه لمراقبة استجابة العضوي. وقد وضعت هذه التقنية وبروتوكول التطبيق المباشر لmacroinvertebrates المائية؛ ومع ذلك، والأسماك الصغيرة، والبرمائيات، والفقاريات المائية الأخرى يمكن أن تكون بديلا بسهولة. انها تسمح للتلاعب السهل من مستويات DO تتراوح من 2 ملغم / لتر إلى 11 ملغم / لتر مع الاستقرار لمدة تصل إلى فترة الحيوان الملاحظة 5 دقائق.أبعد من فترة الملاحظة 5 دقائق بدأت درجة حرارة المياه في الارتفاع، وفي DO 10 دقيقة أصبحت مستويات غير مستقر للغاية للمحافظة عليه. البروتوكول هو تحجيم للكائن الحي الدراسة، قابلة للتكرار، وموثوق بها، والسماح للتنفيذ السريع إلى مختبرات التدريس التمهيدية وتطبيقات بحثية عالية المستوى. النتائج المتوقعة من هذا الأسلوب الذي ينبغي أن تتعلق بحل التغييرات الأكسجين إلى الاستجابات السلوكية للكائنات الحية.

<html> تم إجراء ست محاكمات من الإعداد وصفها 24 المبتدئون طلاب المرحلة الجامعية في إعداد التدريس المختبر لتحديد عدد من دفع عمليات stoneflies أداء ردا على تركيز DO مختلفة في الماء. تم تجميع متوسط ​​عدد دفع عمليات التي تتم في حدود مستوى DO وداخل كل محاكمة لمؤامرة...

Watch this Scientific Journal Video about A Simple Approach to Manipulate Dissolved Oxygen for Animal Behavior Observations at JoVE.com

A Simple Approach to Manipulate Dissolved Oxygen for Animal Behavior Observations

توضح هذه المقالة بروتوكول بسيطة وقابلة للتكرار في استغلال الظروف الأوكسجين المذاب في إعداد مختبر للدراسات سلوك الحيوان. ويمكن استخدام هذا البروتوكول في كل من إعدادات التدريس ومختبرات البحوث لتقييم استجابة العضوي من macroinvertebrates، أسماك، أو البرمائيات للتغيرات في تركيز الأكسجين المذاب.

مقاربة بسيطة لالتلاعب الأوكسجين المذاب لملاحظات سلوك الحيوان

The ability to manipulate dissolved oxygen (DO) in a laboratory setting has significant application to investigate a number of ecological and organismal ...

Research

JoVE Journal

Environment

A Whole Cell Bioreporter Approach to Assess Transport and Bioavailability of Organic Contaminants in Water Unsaturated Systems

ككل نهج Bioreporter خلية لتقييم النقل والتوافر الحيوي للملوثات العضوية في أنظمة غير المشبعة المياه

Bioavailability of contaminants is a prerequisite for their effective biodegradation in soil. The average bulk concentration of a contaminant, however, is ...

A Simple Method for Automated Solid Phase Extraction of Water Samples for Immunological Analysis of Small Pollutants

طريقة بسيطة لالآلي المرحلة الصلبة استخراج عينات المياه للتحليل المناعية من الملوثات الصغيرة

A new method for solid phase extraction (SPE) of environmental water samples is proposed. The developed prototype is cost-efficient and user friendly, and ...

How to Create Conditioned Taste Aversion for Grazing Ground Covers in Woody Crops with Small Ruminants

كيفية إنشاء مشروطة كره طعم ليغطي الرعي الأرضي في المحاصيل ودي مع المجترات الصغيرة

Conditioned taste aversion (CTA) is a learning behavior process where animals are trained to reject certain feed after gastrointestinal discomfort has ...

The Benthic Exchange of O2, N2 and Dissolved Nutrients Using Small Core Incubations

The Benthic Exchange of O2, N2 and Dissolved Nutrients Using Small Core Incubations

بورصة القاعية من O<sub&gt; 2</sub&gt;، N<sub&gt; 2</sub&gt; والمغذيات الذائبة عن طريق الأساسية حضانات الصغيرة

The measurement of sediment-water exchange of gases and solutes in aquatic sediments provides data valuable for understanding the role of sediments in ...

VacuSIP, an Improved InEx Method for In Situ Measurement of Particulate and Dissolved Compounds Processed by Active Suspension Feeders

VacuSIP, an Improved InEx Method for In Situ Measurement of Particulate and Dissolved Compounds Processed by Active Suspension Feeders

VacuSIP، وتحسين أسلوب INEX ل<em&gt; في الموقع</em&gt; قياس الجسيمات والمذاب المركبات التي تتم معالجتها بواسطة مغذيات تعليق النشطة

Benthic suspension feeders play essential roles in the functioning of marine ecosystems. By filtering large volumes of water, removing plankton and ...

Understanding Dissolved Organic Matter Biogeochemistry Through In Situ Nutrient Manipulations in Stream Ecosystems

Understanding Dissolved Organic Matter Biogeochemistry Through In Situ Nutrient Manipulations in Stream Ecosystems

فهم الذائب المواد العضوية الكيمياء الحيوية من خلال<em&gt; في الموقع</em&gt; المغذيات التلاعب في تيار النظم الإيكولوجية

Dissolved organic matter (DOM) is a highly diverse mixture of molecules providing one of the largest sources of energy and nutrients to stream ecosystems. ...

Basic Research in Plasma Medicine - A Throughput Approach from Liquids to Cells

البحوث الأساسية في الطب البلازما-نهج إنتاجية من السوائل للخلايا

In plasma medicine, ionized gases with temperatures close to that of vertebrate systems are applied to cells and tissues. Cold plasmas generate reactive ...

A Simple Planting Technique for Re-establishing Trees Where Frequent Inundation Occurs

بسيطة زراعة تقنية لإعادة إنشاء الأشجار التي يحدث فيها غمر متكررة

Many of the Everglades tree islands have lost elevation over the past century and most of their trees have died such that they are now covered with ...

Lab-Scale Model to Evaluate Odor and Gas Concentrations Emitted by Deep Bedded Pack Manure

نموذج مختبر-مقياس لتقييم الرائحة وتركيزات الغازات المنبعثة من أعماق أسرة حزمة السماد الطبيعي

A lab-scaled simulated bedded pack model was developed to study air quality and nutrient composition of deep-bedded packs used in cattle mono-slope ...

Double-stranded RNA Oral Delivery Methods to Induce RNA Interference in Phloem and Plant-sap-feeding Hemipteran Insects

طرق التسليم الشفوي الحمض النووي الريبي مزدوج-الذين تقطعت بهم السبل للحث على تدخل الجيش الملكي النيبالي في لحاء وتغذية النبات-ساب الحشرات هيميبتيران

Phloem and plant sap feeding insects invade the integrity of crops and fruits to retrieve nutrients, in the process damaging food crops. Hemipteran ...