Name: design and use of an apparatus for quantifying bivalve suspension feeding at sea
Uploaded: 2018-09-05T15:30:00
Duration: 7 min 20 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Design and Use of an Apparatus for Quantifying Bivalve Suspension Feeding at Sea at JoVE.com

Авторы хотели бы признать NEFSC и NOAA рыболовства службы управления аквакультуры для финансирования. Авторы благодарны их академических и отраслевых партнеров, Скотт Линдел, специалист исследования океанографического института Вудс отверстие и Фил Cruver, Генеральный директор Каталина море ранчо, который аранжированы и обеспечили доступ к морских районов выращивания мидий. Работы не было бы возможным без следующих рабочих платформ; R/V Капитан Джек принадлежащие Каталина море ранчо, R/V Джемма принадлежат и управляются морской биологической лаборатории, и R/V Виктор Loosanoff управляется NOAA рыболовства, северо-востоке научный центр рыболовства. Мы также благодарим капитанов лодке Джим Cvitanovich и Билл Klim за их опыт. Вернер Шрайнера представила его технического опыта в проектировании и изготовлении рамы, карданного таблицы и балластные цистерны, Главный танк и экспериментальной камеры.

<ol>
	<li>Pauly, D., Zeller, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Catch+reconstructions+reveal+that+global+marine+fisheries+catches+are+higher+than+reported+and+declining.">Catch reconstructions reveal that global marine fisheries catches are higher than reported and declining.</a> Nature Communications. 7, 10244 (2015).</li><li>Diana, J. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Aquaculture+production+and+biodiversity+conservation.">Aquaculture production and biodiversity conservation.</a> BioScience. 59 (1), 27-38 (2009).</li><li>Gallardi, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+bivalve+aquaculture+on+the+environment+and+their+possible+mitigation:+a+review.">Effects of bivalve aquaculture on the environment and their possible mitigation: a review.</a> Fisheries and Aquaculture Journal. 5, 105 (2014).</li><li>Newell, R. I. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ecosystem+influences+on+natural+and+cultivated+populations+of+suspension-feeding+bivalve+molluscs:+A+review.">Ecosystem influences on natural and cultivated populations of suspension-feeding bivalve molluscs: A review.</a> Journal of Shellfish Research. 23 (1), 51-61 (2004).</li><li>Lindahl, O., Kollberg, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Can+the+EU+agri-environmental+aid+program+be+extended+into+the+coastal+zone+to+combat+eutrophication.">Can the EU agri-environmental aid program be extended into the coastal zone to combat eutrophication.</a> Hydrobiologia. 629 (1), 59-64 (2009).</li><li>Rose, J. M., Bricker, S. B., Tedesco, M. A., Wikfors, G. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+role+for+shellfish+aquaculture+in+coastal+nitrogen+management.">A role for shellfish aquaculture in coastal nitrogen management.</a> Environmental Science &amp; Technology. 48 (5), 2519-2525 (2014).</li><li>McKindsey, C. W., Thetmeyer, H., Landry, T., Silvert, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Review+of+recent+carrying+capacity+models+for+bivalve+culture+and+recommendations+for+research+and+management.">Review of recent carrying capacity models for bivalve culture and recommendations for research and management.</a> Aquaculture. 261 (2), 451-462 (2006).</li><li>Cheney, D., Langan, R., Heasman, K., Friedman, B., Davis, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Shellfish+culture+in+the+open+ocean:+lessons+learned+for+offshore+expansion.">Shellfish culture in the open ocean: lessons learned for offshore expansion.</a> Marine Technology Society Journal. 44 (3), 55-67 (2010).</li><li>Shumway, S. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Shellfish aquaculture and the environment. , (2011).</li><li>Dame, R. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Ecology of marine bivalves: An ecosystem approach. , (2011).</li><li>Bayne, B. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Feeding+behaviour+of+the+mussel,+Mytilus+edulis:+responses+to+variations+in+quantity+and+organic+content+of+the+seston+quantity+and+organic+content+of+the+seston.">Feeding behaviour of the mussel, Mytilus edulis: responses to variations in quantity and organic content of the seston quantity and organic content of the seston.</a> Journal of the Marine Biological Association of the United Kingdom. 73 (4), 813-829 (1993).</li><li>Ward, J. E., Shumway, S. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Separating+the+grain+from+the+chaff:+particle+selection+in+suspension-+and+deposit-feeding+bivalves.">Separating the grain from the chaff: particle selection in suspension- and deposit-feeding bivalves.</a> Journal of Experimental Marine Biology and Ecology. 300 (1-2), 83-130 (2004).</li><li>Heck, K. L., Valentine, J. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+primacy+of+top-down+effects+in+shallow+benthic+ecosystems.">The primacy of top-down effects in shallow benthic ecosystems.</a> Estuaries and Coasts. 30 (3), 371-381 (2007).</li><li>Prins, T. C., Smaal, A. C., Dame, R. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+review+of+the+feedbacks+between+bivalve+grazing+and+ecosystem+processes.">A review of the feedbacks between bivalve grazing and ecosystem processes.</a> Aquatic Ecology. 31 (4), 349-359 (1998).</li><li>Ferreira, J. G., Saurel, C., Lencarte e Silva, J. D., Nunes, J. P., Vazquez, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Modelling+of+interactions+between+inshore+and+offshore+aquaculture.">Modelling of interactions between inshore and offshore aquaculture.</a> Aquaculture. 426, 154-164 (2014).</li><li>Stevens, C., Plew, D., Hartstein, N., Fredriksson, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+physics+of+open-water+shellfish+aquaculture.">The physics of open-water shellfish aquaculture.</a> Aquacultural Engineering. 38 (3), 145-160 (2008).</li><li>Iglesias, J. I. P., Urrutia, M. B., Navarro, E., Ibarrola, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Measuring+feeding+and+absorption+in+suspension-feeding+bivalves:+an+appraisal+of+the+biodeposition+method.">Measuring feeding and absorption in suspension-feeding bivalves: an appraisal of the biodeposition method.</a> Journal of Experimental Marine Biology and Ecology. 219 (1-2), 71-86 (1998).</li><li>Riisg&#229;rd, H. U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=On+measurement+of+filtration+rates+in+bivalves+-+the+stony+road+to+reliable+data:+review+and+interpretation.">On measurement of filtration rates in bivalves - the stony road to reliable data: review and interpretation.</a> Marine Ecology Progress Series. 211, 275-291 (2001).</li><li>M&#248;hlenberg, F., Riisg&#229;rd, H. U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Efficiency+of+particle+retention+in+13+species+of+suspension+feeding+bivalves.">Efficiency of particle retention in 13 species of suspension feeding bivalves.</a> Ophelia. 17, 239-246 (1978).</li><li>Shumway, S. E., Cucci, T. L., Newell, R. C., Yentsch, C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Particle+selection,+ingestion,+and+absorption+in+filter-feeding+bivalves.">Particle selection, ingestion, and absorption in filter-feeding bivalves.</a> Journal of Experimental Marine Biology and Ecology. 91 (1-2), 77-92 (1985).</li><li>Velasco, L. A., Navarro, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Feeding+physiology+of+two+bivalves+under+laboratory+and+field+conditions+in+response+to+variable+food+concentrations.">Feeding physiology of two bivalves under laboratory and field conditions in response to variable food concentrations.</a> Marine Ecology Progress Series. 291, 115-124 (2005).</li><li>Galimany, E., Ram&#243;n, M., Ibarrola, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Feeding+behavior+of+the+mussel+Mytilus+galloprovincialis+(L.)+in+a+Mediterranean+estuary:+A+field+study.">Feeding behavior of the mussel Mytilus galloprovincialis (L.) in a Mediterranean estuary: A field study.</a> Aquaculture. 314 (1-4), 236-243 (2011).</li><li>Wilcox, R. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Understanding and applying basic statistical methods using R. , (2017).</li><li>Velasco, L. A., Navarro, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Feeding+physiology+of+two+bivalves+under+laboratory+and+field+conditions+in+response+to+variable+food+concentrations.">Feeding physiology of two bivalves under laboratory and field conditions in response to variable food concentrations.</a> Marine Ecology Progress Series. 291, 115-124 (2005).</li><li>Filgueira, R., Labarta, U., Fern&#225;ndez-Reiriz, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Flow-through+chamber+method+for+clearance+rate+measurements+in+bivalves:+design+and+validation+of+individual+chambers+and+mesocosm.">Flow-through chamber method for clearance rate measurements in bivalves: design and validation of individual chambers and mesocosm.</a> Limnology and Oceanography Methods. 4, 284-292 (2006).</li><li>Grizzle, R. E., Greene, J. K., Luckenbach, M. W., Coen, L. 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+new+in+situ+method+for+measuring+seston+uptake+by+suspension-feeding+bivalve+molluscs.">A new in situ method for measuring seston uptake by suspension-feeding bivalve molluscs.</a> Journal of Shellfish Research. 25 (2), 643-649 (2006).</li><li>Riisg&#229;rd, H. U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=On+measurement+of+filtration+rates+in+bivalves+-+the+stony+road+to+reliable+data:+review+and+interpretation.">On measurement of filtration rates in bivalves - the stony road to reliable data: review and interpretation.</a> Marine Ecology Progress Series. 211, 275-291 (2001).</li><li>Newell, C. R., Wildish, D. J., MacDonald, B. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+effects+of+velocity+and+seston+concentration+on+the+exhalant+siphon+area,+valve+gape+and+filtration+rate+of+the+mussel+Mytilus+edulis.">The effects of velocity and seston concentration on the exhalant siphon area, valve gape and filtration rate of the mussel Mytilus edulis.</a> Journal of Experimental Marine Biology and Ecology. 262 (1), 91-111 (2001).</li></ol>

Авторы не имеют ничего сообщать.

Различные подходы использовались для изучения фильтрации и кормления двустворчатых моллюсков в лаборатории и на местах. Измерения, произведенные при использовании природных Сестона даст кормления ставки наиболее аналогичны в природной среды24. Существующих портативных загрузочных устройств для измерения двустворчатых кормления25,26 зависят от стабильной платформы, такие как земля или фиксированной док; Таким образом, количественной оценки двустворчатых фильтрации и кормления в поле до сих пор, было ограничено очень вблизи прибрежных вод. Роман аппарат и метод, представленные здесь представляют собой надежный инструмент для количественной оценки питания производительность двустворчатых моллюсков в прибрежных водах, где ранее были плохо описано взаимодействий между двустворчатые моллюски и окружающей среды.
Важнейшие шаги в рамках оффшорной применения метода biodeposition включают в себя следующее: (1) аэрации головы цистерны и калибровки расхода через все питание камер для обеспечения даже распределение частиц для двустворчатых моллюсков; (2) точного определения времени транзита экспериментальной кишки до коллекции biodeposits; (3 выявления, отделения и полная коллекция всех фекалий и pseudofeces, производимые двустворчатые моллюски, в том числе коллекции достаточно biodeposits, чтобы превысить предел обнаружения для органических и неорганических частиц. Высокий дебит необходимо избежать рециркуляции воды в питание камер, которые могут увеличить явление сокращения концентрации пищи из-за refiltration18,25,27,28.
Точная идентификация и разделение фекалий и pseudofeces может быть сложным в оффшорной среде. Сбор Кала и pseudofeces в водах Массачусетс был вероятно пострадавших от тяжелых морей в последний час измерения. Измерения с помощью этого метода будет ограничиваться государством моря, влияющих на способность выбора аккуратно отделить и точно различать Кала, pseudofeces и других твердых материалов (то есть, ила или частицы) на хранение в питание камеры. Этот экспериментальный проблема может наблюдаться в итоговые данные, где содержание органических pseudofeces имеет большую вариабельность результатов от штата Массачусетс, чем от других двух местах (рис. 7).
Места с очень низкой твердых частиц, таких как Калифорния, представит аналитический вызов, потому что частиц, собранных в этот эксперимент был очень близко к пределу обнаружения, даже несмотря на то, что 2 Л воды было отфильтровано для каждого образца воды. Метод количественного определения органических и неорганических вклад всего частиц основана на баланс массы; Таким образом небольшой аналитический ошибки вблизи предела обнаружения может привести к физиологически невозможно моллюсков, кормления результаты, такие как отрицательное отклонение или Распродажа ставки. Данные, получаемые от этого типа ошибки и соответствующее исправление, проиллюстрированы в рисунке 8, который участков среднее значение скорости очищения, скорости фильтрации и скорость поглощения от Калифорнии эксперимент. Количествах фекалии были настолько малы, в этом месте, что некоторые были ошибочно принимают за pseudofeces по biodeposit сборщиков. Очень небольшое количество «pseudofeces» собраны были очень близко к пределу обнаружения по весу, и результирующие данные дали отрицательные моллюсков фильтрации и кормления данных для нескольких реплицирует, которые физиологически невозможно и, таким образом, Очевидно, что неправильно. Близко к пределу обнаружения частиц также принесли высокой изменчивости, общей для этого измерения. Эти результаты могут быть вызваны ошибкой взвешивания фильтры, но более вероятно, было обусловлено неправильной идентификации pseudofeces. Последняя возможность дополнительно подкрепляется наблюдения, что общая твердых частиц воды был слишком низким для того, чтобы вызвать pseudofeces производство22,23. Данные были исправлены путем отбрасывания неправильный pseudofeces данных и только расчета пути при приеме внутрь (рис. 8).
Аппарат для количественной оценки двустворчатых подвеска кормления, с помощью метода biodeposition на борту лодки могут быть модифицировать и адаптировать к несколько видов двустворчатых. Размер кормления камер может незначительно отличаться для размещения более широким или узким двустворчатых раковин. Важно отметить, однако, что изменение размеров питания камеры от описанных здесь требуют, что даже частиц через питание камеры устанавливается до проведения любого измерения. Объем воды фильтруют должна быть скорректирована в зависимости от местных условий. Низкий Сестона средах, таких как Калифорния требуется больший объем воды, отфильтрованы, чтобы превысить предел обнаружения для анализа на основе веса. В то же время, если слишком много вода фильтруется, то засорить фильтры, и необходимо увеличить время сушки (не температура) в духовке. Аналогичным образом коллекции biodeposit может потребоваться быть удлинен в средах с низким Сестона собрать достаточно материала, чтобы превысить предел аналитического обнаружения. Еще одним показателем проблематичным biodeposit коллекции является относительной органическое содержание воды против pseudofeces и калом. Фекалии и pseudofeces не могут содержать значительно больший процент органического вещества, чем воды; они являются продуктом отфильтрованных и обработанные частиц из воды. При некоторых условиях органическое содержание biodeposits может быть немного больше, чем воды вследствие органических инвестиций, что двустворчатых моллюсков для обработки частицы пищи; Однако эта инвестиция самое большее, даст незначительное увеличение в фекалиях органического вещества. Доля органического вещества сообщили здесь намного выше процент, который может присваиваться метаболических фекальные потери. Pseudofeces образцы из Массачусетса иллюстрируют эту потенциальную проблему. Содержание органических pseudofeces был вполне переменной, как отмечалось выше, но некоторые из реплицирует принесли органическое содержание, которое значительно превышает число соответствующих проб воды. Вполне возможно, что во время тяжелых морей за последний час biodeposit коллекции, pseudofeces были объединены с экзогенные органические вещества, которые искусственно повышенное содержание органических и принесли результаты физиологически невозможно (рис. 7) . Если высокое море государства являются вероятным в будущем рекомендуется применения этого метода, Добавление более реплицирует через дополнительных камер.
Ограничения метода является, что этот аппарат предназначен для количественного определения кормления взрослых особей. Точной и полной коллекции фекалий и pseudofeces от двустворчатых семян затруднено из-за небольшого размера (псевдо) фекалии и потребует гораздо больше экспериментов, чтобы получить достаточно материала, чтобы превысить предел аналитического обнаружения. Если используются малые люди, некоторые могут выполняться в одной камере для увеличения скорости фекалии и pseudofeces производства на камеру. Кроме того устройства может быть переработан с гораздо меньше экспериментальной камеры. Погода и море государства также могут быть важные ограничения, как они будут влиять на точность biodeposit проб. Экстремальные температуры и дождь могут уменьшить количество двустворчатых реплицирует, которые питаются. Глубина, на которой воды, которые развертываются насосов может изменяться между эксперименты для обеспечения Сестона, используемых в экспериментах отражают Сестона типичным глубины, на которой будет происходить двустворчатых культивирования. Несмотря на эти потенциальные ограничения метод предоставляет уникальную возможность для изучения фильтрации и кормления двустворчатых моллюсков в естественных условиях, с естественным Сестона, в отличие от смоделированных условиях в лаборатории. Полученные данные являются гораздо более реалистичными, чем лабораторных экспериментов и скорее всего, отражает производительность двустворчатых моллюсков в месте интерес. Новый метод для проведения судовых измерений значительно расширяет потенциальный географический охват.
Растущий интерес к мидий оффшорных аквакультурой представляет группу идеально пользователя для будущего применения этого метода. Сторон, заинтересованных в оптимизации размещения новых оффшорных аквакультурой операций можно использовать этот подход для изучения двустворчатых производительность в предлагаемых местах. Примером приложения, которое планируется является для проверки гипотезы о оптимальной глубины для сине мидий подвеска культуры в прибрежных водах южной части Новой Англии (Мидзута и Wikfors, в обзоре).

Дикий-промысла снижается во всем мире1. Соответственно будущий рост поставок морепродуктов должна исходить от расширения аквакультуры. Производство аквакультуры морепродуктов был растет и будет продолжать быстро расти до 2025 года, делая водных, сельскохозяйственных системы производства продовольствия наиболее быстро растущей2. Разведение кормление подвеска двустворчатых моллюсков (мидии, устрицы, морские гребешки и моллюски) считается среди наиболее экологически безопасные формы аквакультуры, потому что эти организмы требуют без дополнительного кормления, но вместо этого получить питание от естественной фитопланктона производство и передачу органических важны для бентических организмов в3,4. Действительно Моллюски аквакультуры рассматривается как законное средство для улучшения качества воды и трофической структуры в эвтрофных лиманы5,6. Несмотря на в целом благоприятные перспективы для расширения Моллюски аквакультуры в прибрежных заливах и лиманы конфликты с другими прибрежные морские интересы коммерческого и рекреационного рыболовства, рекреационной деятельности и эстетического желания прибрежных землевладельцев социальных ограничений объединяются под термином «социальной грузоподъемностью»-привели некоторых смотреть в «океане» для крупномасштабного расширения моллюсков, сельское хозяйство7.
Перемещение моллюсков земледелия оффшор, в открытых водах, предлагает большой потенциал для Моллюски аквакультуры расширения, но и представляет беспрецедентные вызовы для организмов в океанических экосистем8. Во-первых, самых выращиваемых, подвеска кормления двустворчатых видов являются устьевых организмов, которые развивались в условиях, которые отличаются во многих отношениях от экосистем открытого океана9. Сезонные и суточные временные колебания солености, температуры и химического состава воды и интенсивной биологической активности стимулируется высоким и переменная наличия питательных веществ в прибрежных водах выбрали для поведенческие и физиологические характеристики в мидии, устрицы, морские гребешки и моллюсков, которые могут наделять мало пользы в относительно постоянной, разбавляют океана окружающей среды10. Двустворчатые моллюски известны ответить на эти экологические изменения, регулируя их фильтрации воспользоваться периодов хорошее качество воды и оптимизировать их приобретения продовольствия11,12. В среде более постоянным, например открытых водах неясно, если двустворчатые будет регулировать их накачки и фильтрации ставки эффективно поддержать положительный энергетический баланс для быстрого роста. Вторая задача, стоящая перед морских моллюсков сельского хозяйства также связана с относительно низкой Сестона продовольствием в океане. С плотностью фитопланктона, будучи намного меньше оффшорных, чем в лиманах, двустворчатых видов в настоящее время обрабатывали успешно в эстуарии найти достаточно пищи для поддержания метаболизма и роста? Нынешняя практика использования линии, носки, клетки или другие корпуса провести моллюсков в лиманах привести к трехмерной фильтры, разрушающим фитопланктона локально, даже в эвтрофных, прибрежные воды,13,14. Предположения о культуре снаряжение дизайн, чулок плотность, расстояние между линиями, и урожай время цикла, возможно, потребуется пересмотреть в открытом океане управлять производством пропускной способности фермы и экологическая пропускной способности местной морской экосистемы 15 , 16. интенсивные моллюсков сельское хозяйство как практикуется nearshore, возможно, потребуется модифицировать, чтобы быть совместимым с разбавленной окружающей среды океана.
Для продвижения нашего понимания как прибрежные моллюсков земледелия практики может потребоваться изменение для успеха оффшор, количественные данные о как моллюсков взаимодействуют в настоящей Сестона оффшорных зонах предложил как потенциальных сайтов фермы имеют важное значение. Ряд методов для количественного определения фильтрации, распродажа, при приеме внутрь, неприятие и поглощения частиц подвеска кормления двустворчатых моллюсков были развитые17,18. Некоторые из этих методов были оптимизированы для обнаружения вариации на очень короткие сроки, выбор между частиц различных типов, или физиологические реакции различных экологических вариаций19,20,21 . Недавно уточнения того, что называют метод biodeposition привели к принятию такого подхода как законное средство для количественного определения наиболее важных фильтрации и кормления переменные в мидии и устрицы, моллюски17,22 .
Метод biodeposition, в общем, использует подход масс баланса, с компонентом неорганических Сестона отклоненным трассировщик, поддается секционирование по отдельным моллюсков Сестона органических и неорганических компонентов в плен, пропорции, внутрь, и всасывается через шкалы часов17. Этот подход быть точным критически важно, что скорости потока воды доставлены в отдельных моллюски являются постоянными и точно известна и что моллюсков не беспокоили физически, таким образом, что они поддерживают их постоянной фильтрации поведение. Это также необходимо для синхронизации доступа к коллекции воды в то время двустворчатых заглатывания с коллекцией образцов Кала выполненным после переваривания (например, щажению). Эти два процесса (при приеме внутрь и щажению), компенсируется количество времени, необходимое для твердых частиц для транзита через двустворчатых кишечник. Кишечнике транзит представляет время, время, прошедшее между употреблением в пищу продуктов питания и выпуска непереваренных материала в виде фекалии. Кроме того с практической точки зрения, biodeposits должны быть собраны количественно исследователем, прежде чем они дезагрегируются по движению воды. По этим причинам, аппарат и процедур для количественной оценки двустворчатых фильтрации с помощью метода biodeposition были ограничены очень прибрежных мест где стабильной платформы-сушу или фиксированной Пирс-это достаточно близко к моллюсков населения, расследование. Для метода biodeposition для использования оффшорных было необходимо найти способ, чтобы удовлетворить требования метод для стабильной платформы на борту лодки.
Много веков назад, моряки, стремясь решить же основные проблемы как для изоляции судовых статей от движения судна разработал карданного. Карданов подвес вводит один или больше поворачивается между платформы придает корабль и статьи изоляции, позволяя изолированные статьи больше реагировать на тяжести чем движения судна. Мы использовали возможно простым карданного дизайн контактный поворачивается на 90° углы в дизайн аппарата изменения от того, сообщили22Galimany и коллег. В настоящем докладе, эффективные функции аппарата проверяется посредством измерения: 1) движение таблицы с моллюсков камер по сравнению с движения лодки, 2) соответствия скорости потока через 20 реплицировать камеры во время в море и 3 Фильтрация данных из мидий испытания в трех морских местах на борту трех различных судов.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>GF/C glass microfibre filters</td>
			<td>Whatman</td>
			<td>1822-025</td>
			<td>25 mm diameter circles</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Submersible Utility Pump</td>
			<td>Utilitech</td>
			<td>PPSU33</td>
			<td>1/3 HP</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Filtration manifold</td>
			<td>Sterlitech</td>
			<td>313400</td>
			<td>3-place manifold, PVC</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Filter forceps</td>
			<td>Millipore</td>
			<td>XX6200006P</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Filter funnel</td>
			<td>Ace Glass</td>
			<td>D140942</td>
			<td>300 ml; glass</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Frit support</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>09-753-14</td>
			<td>25mm diameter; glass</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vacuum Filter Holders</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>09-753-4</td>
			<td>For 25mm filter funnels and frit supports</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Drying Oven</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>15-103-0503</td>
			<td>Gravity convection</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Box Furnace Oven</td>
			<td>ThermoFisher Scientific</td>
			<td>BF51794C</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ammonium formate</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>A666-500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tetraselmis sp.</td>
			<td>National Center for Marine Algae and Microbiota</td>
			<td></td>
			<td>119 strains of Tetraselmis sp. are available for sale by NCMA, and specific strain should be selected based on temperature of planned experiments. As such, we have not recommended a specific catalog number here.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glass petri dish</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>08-747A</td>
			<td>60 mm diameter</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

design and use of an apparatus for quantifying bivalve suspension feeding at sea

Как моллюски аквакультуры прибрежных заливах и лиманы переезжает в оффшорных зонах, необходимость количественной оценки экосистемы взаимодействия выращиваемых двустворчатые (т.е., мидии, устрицы и моллюски) представляет новые вызовы. Количественных данных на кормление поведение подвеска кормления моллюсков необходимо определить важные экосистемы взаимодействия морских моллюсков ферм, включая их пропускная способность, конкуренция с сообщество зоопланктона, Наличие трофических ресурсов на разных глубинах и осаждения на бентос. Метод biodeposition используется для количественного определения кормления переменные в подвеска кормления двустворчатых моллюсков в естественной обстановке и представляет более реалистичным прокси чем лабораторных экспериментов. Этот метод, однако, опирается на стабильную платформу для удовлетворения требований, которые воды скорости потока для моллюсков остаются постоянными и двустворчатые спокойно. Поток через устройство и процесс с использованием метода biodeposition для количественного определения кормления двустворчатых моллюсков были изменены на суше формата для использования судовых построения двумерных карданного таблицы вокруг устройства. Планиметр данные показывают минимальный шаг и рыскания палат, содержащий тестовый моллюсков несмотря на лодке движения, скорости потока в камерах остаются постоянными, и операторы в состоянии собрать biodeposits (Кала и pseudofeces) с достаточной последовательность для получения точных измерений двустворчатых Распродажа, фильтрации, отбора, при приеме внутрь, неприятие и поглощения на морских моллюсков аквакультуры сайтов.

Biodeposition метод количественного определения двустворчатых кормления хорошо отлажена и предоставляет механизм для получения всеобъемлющих данных о фильтрации и кормления производительности двустворчатые, с использованием натуральных Сестона в полевых условиях. Предыдущих приложений метод biodeposition может быть проведена только в местах на берегу потому, что этот метод требует устойчивый платформы. Изучение двустворчатых фильтрации и кормления в прибрежных водах требует измерений, основанных на корабль, и корабли не являются достаточно стабильными даже в спокойных условиях. Мы разработали и испытаны добавлением карданного таблицы к существующей фильтр кормления аппарат, чтобы создать устойчивый платформы, необходимо надлежащим образом использовать метод biodeposition.
Наряду с стабильную платформу для двустворчатых моллюсков для фильтрации, мы сообщаем данные демонстрируют даже частиц через отдельных камер в течение кормления аппарат (p = 0,997 от обобщение Уэлча тест на 20% сокращены средства23 ; Рисунок 4). Это даже распределение взвеси указывает, что доставка частиц из головы танк для отдельных камер является последовательной; Таким образом все двустворчатые подвергаются таким же количеством пищи и качество и может считаться, что реплицирует значение true.
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58213/58213fig4.jpg"> Рисунок 4: средняя изобилие клеток в каждой палате кормления во время испытаний распределения частиц пустых камер. Эта панель показывает среднее количество фитопланктона клеток/мл (± SD) в морской воде, собранных из трубки выхода каждого кормления камеры (с пометкой 1-20) во время испытаний гарантии качества для обеспечения равномерного распределения частиц в системе через поток. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58213/58213fig4large.jpg" target="_blank">Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.</a>
Четыре судовых испытания были проведены с тремя видами мидий в трех местах с очень разные Сестона количества и состава (рис. 5). Изученных различных видов потенциально может быть, или настоящее, выращиваемых от берега; Мы использовали несколько видов для проверки общей применимости аппарата. В первом эксперименте Коннектикут (CT) и в штате Массачусетс (MA), были использованы голубые мидии (Mytilus edulis). Ребристые мидии (Geukensia demissa), были использованы во втором эксперименте CT. Средиземноморские мидии (Mytilus galloprovincialis) были использованы в эксперименте Калифорния (CA). Два эксперименты были проведены в прибрежных CT, в Лонг-Айленд, 1,5 км офф Milford по 12 июня 2013 г. и 19 июня 2013 г. Третий эксперимент был проведен в прибрежных мА, в виноградник звук, 1 км офф Menemsha 23 июля 2013 г. Четвертый эксперимент был проведен в оффшорных CA, 10 км от Лонг-Бич, 20 августа 2012.
Условия в этих трех местах охватывают диапазон от того, что можно ожидать в оффшорной среде под оценки для аквакультуры моллюсков. Общая твердых частиц воды был высоким в CT, ниже в мА и самые низкие в CA (все p≤ 0,001 с обобщением Дуннетт T3 процедуры для обрезанных средства и загрузки -t техника23). В противоположность этому содержание органических Сестона был высоким в CA, ниже в мА и самые низкие в CT (все p≤ 0.01 от обобщение Дуннетт T3 процедуры для обрезанных средства и загрузки -t техника23; Рисунок 5).
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58213/58213fig5.jpg"> Рисунок 5: состав и количество твердых частиц в воде на трех экспериментальных объектах. Эта группа показывает средний органических частиц (POM) (± SD; данные и планки погрешностей в серый) и средний неорганических частиц (PIM) (± SD; данные в белом и планки погрешностей в черном) от воды, собранных в 3 различных экспериментальных местах. Полный бар (серый + белый) указывает общее твердых частиц (TPM). 1 CT = Коннектикут эксперимент 1; 2 CT = Коннектикут эксперимент 2; Ма = Массачусетс эксперимент; CA = Калифорнии эксперимент. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58213/58213fig5large.jpg" target="_blank">Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.</a>
Кормление поведение в двустворчатые моллюски, зависящих от видов и зависит от условий окружающей среды. Люди корректировать их кормления поведение согласно различия в количество и тип (органические и неорганические) твердых частиц в воде. Таким образом результаты четырех экспериментов фильтр кормления из трех мест отражать оба пластиковые физиологическая реакция количества продовольствия и качества, а также видов различия через три из четырех экспериментов. Эффективность поглощения мидий был значительно выше в первом эксперименте CT, чем во второй и выше, в первом эксперименте CT чем в CA, но всех других парных сравнений не были значительными, скорее всего является следствием высокой изменчивости наблюдается в обоих Ма и CA измерений (значение испытания при α = 0,05, скорректированы для управления для нескольких тестов; от обобщение Дуннетт T3 процедуры для обрезанных средства и способ загрузки -t ; 23Рисунок 6). Доля отфильтрованного материала, который был отклонен был высоким в CT, ниже в мА и ноль в CA (все p≤ 0,005 от обобщение Дуннетт T3 процедуры для обрезанных средства и загрузки -t техника23).
<img alt="Figure 6" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58213/58213fig6.jpg"> Рисунок 6: отказ от всего твердых частиц и поглощения органического вещества, мидии в судовых испытаний. Эта панель показывает процент отказа и поглощения (± SD) мидии в трех экспериментальных местах. 1 CT = Коннектикут эксперимент 1; 2 CT = Коннектикут эксперимент 2; Ма = Массачусетс эксперимент; CA = Калифорнии эксперимент. Голубые мидии (Mytilus edulis) были использованы в CT 1 и ма. Ребристые мидии (Geukensia demissa) были использованы в 2 CT. Средиземноморские мидии (Mytilus galloprovincialis) были использованы в CA. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58213/58213fig6large.jpg" target="_blank">пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.</a>
Эксперименты в мА и CA иллюстрированный общие проблемы, которые могут возникнуть при изменении условий окружающей среды. Открытом море государства привели к высокой относительной изменчивость в измеренное содержание органических pseudofeces в мА.
<img alt="Figure 7" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58213/58213fig7v2.jpg"> Рисунок 7: содержание органических воды, фекалии и pseudofeces в трех экспериментальных местах. Эта панель показывает средний процент органических веществ (± SD) в воду и фекалии и pseudofeces трех видов мидий в четырех различных эксперименты, проведенные в трех местах. 1 CT = эксперимент 1 Коннектикут с голубой мидии (Mytilus edulis); 2 CT = эксперимент 2 Коннектикут с ребристым мидии (Geukensia demissa); Ма = Массачусетс эксперимент с голубой мидии; CA = Калифорнии эксперимент с средиземноморские мидии (Mytilus galloprovincialis). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58213/58213fig7v2large.jpg" target="_blank">Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.</a>
Аналитические проблемы, обычно связанные с районами низкой твердых частиц были проиллюстрированы в кормлении поведение результаты от ЦС, где некоторые небольшие pseudofeces изначально были ошибочно принимают за калом.
<img alt="Figure 8" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58213/58213fig8.jpg"> Рисунок 8: последствия неверной biodeposits на кормление поведение данных из мидий в судовых испытаний. Эта панель показывает образец данных из Калифорнии, показаны последствия неправильного представления небольших кал как pseudofeces в среде низкой общей твердых частиц (TPM). В этом случае доверенный платформенный модуль был слишком низким для того, чтобы вызвать pseudofeces производства, но фекалии были настолько малы, что некоторые были ошибочно принимают за pseudofeces. Данные были исправлены путем объединения веса фекалии и «pseudofeces» и только расчета пути при приеме внутрь. CR = Распродажа скорость, количество воды, которая циркулирует через жабры мидий (L/h); FR = скорости фильтрации, количество частиц, сохранена в жабры (мг/ч); AR = коэффициент поглощения, количество попадает твердых частиц, которое поглощается в мидии пищеварительной системы (мг/ч). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58213/58213fig8large.jpg" target="_blank">Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.</a>
Тематические исследования, показано на рисунке 7 и 8 цифра описаны более подробно в разделе обсуждения .

Watch this Scientific Journal Video about Design and Use of an Apparatus for Quantifying Bivalve Suspension Feeding at Sea at JoVE.com

Design and Use of an Apparatus for Quantifying Bivalve Suspension Feeding at Sea

Дизайн и использование аппарата для количественной оценки двустворчатых подвеска кормления на море

Поток через устройство для использования метода biodeposition для количественного определения поведения фильтрации и кормления двустворчатых моллюсков был изменен для использования на судне. Двумерный карданного таблицы построен вокруг устройства изолирует аппарат от движения лодки, тем самым позволяя точной количественной оценке переменных двустворчатых фильтрации на участках аквакультуры морских моллюсков.

As shellfish aquaculture moves from coastal embayments and estuaries to offshore locations, the need to quantify ecosystem interactions of farmed bivalves ...

Research

JoVE Journal

Environment

Design and Construction of an Urban Runoff Research Facility

Дизайн и Строительство городских стоков исследовательского фонда

As the urban population increases, so does the area of irrigated urban landscape. Summer water use in urban areas can be 2-3x winter base line water use ...

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, усовершенствованный метод InEx<em&gt; В Ситу</em&gt; Измерение частиц примесей и растворенных веществ Обработанные Активные сестонофагов

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

Assaying Predatory Feeding Behaviors in Pristionchus and Other Nematodes

Assaying Predatory Feeding Behaviors in Pristionchus and Other Nematodes

Опробование Хищные кормления поведений<em&gt; Pristionchus</em&gt; И другие нематоды

This protocol provides multiple methods for the analysis and quantification of predatory feeding behaviors in nematodes. Many nematode species including ...

Protocol for Microplastics Sampling on the Sea Surface and Sample Analysis

Протокол Microplastics Отбор проб на поверхности моря и анализа проб

Microplastic pollution in the marine environment is a scientific topic that has received increasing attention over the last decade. The majority of ...

An Ultra-clean Multilayer Apparatus for Collecting Size Fractionated Marine Plankton and Suspended Particles

Ультра-чистой многослойных аппарат для сбора размер фракционированный морской планктон и взвешенных частиц

The distributions of many trace elements in the ocean are strongly associated with the growth, death, and re-mineralization of marine plankton and those ...

The Calibration and Use of Capacitance Sensors to Monitor Stem Water Content in Trees

Калибровка и использование емкостных датчиков для мониторинга стволовых содержание воды в деревьях

Water transport and storage through the soil-plant-atmosphere continuum is critical to the terrestrial water cycle, and has become a major research focus ...

Methods for Image-based Surveys of Benthic Macroinvertebrates and Their Habitat Exemplified by the Drop Camera Survey for the Atlantic Sea Scallop

Методы для проведения обследований на основе образа бентических макробеспозвоночных и среды их обитания, подтверждается падение камеры обследования для Атлантический морской гребешок

Underwater imaging has long been used in the field of marine ecology but decreasing costs of high-resolution cameras and data storage have made the ...

Quantifying Plant Soluble Protein and Digestible Carbohydrate Content, Using Corn (Zea mays) As an Exemplar

Quantifying Plant Soluble Protein and Digestible Carbohydrate Content, Using Corn Zea mays As an Exemplar

Количественная оценка завод растворимого белка и усваиваемых углеводов контента, используя кукурузы (Zea mays) как образец

Elemental data are commonly used to infer plant quality as a resource to herbivores. However, the ubiquity of carbon in biomolecules, the presence of ...

Data Collection on Marine Litter Ingestion in Sea Turtles and Thresholds for Good Environmental Status

Сбор данных по морскому мусору проглатывание в морских черепах и пороги для хорошего состояния окружающей среды

The following protocol is intended to respond to the requirements set by the European Union&#39;s Marine Strategy Framework Directives (MSFD) for the ...

A Method for Quantifying Foliage-Dwelling Arthropods

Метод количественной оценки листвы-обитающих артроподов

Terrestrial arthropods play an important role in our environment. Quantifying arthropods in a way that allows for a precise index or estimates of density ...