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수족관에 서식하는 물고기의 생식 생태학을 연구 할 수있는 일련의 기본 방법이 설명되어있다. 이들은 스쿠바 (SCUBA)를 사용하여 물고기를 수집하고 생선을 운송하며 수족관에 보관 된 야생 잡은 생선의 생식 행동을 관찰하는 데 유용한 프로토콜입니다.
포획 사육 관측은 지속적인 현장 조사가 불가능할 때 어류 행동 및 생태계의 측면을 밝히는데 유용합니다. 여기에는 수족관에 보관 된 모델로 야생 잡힌 고비도 물고기의 생식 행동을 관찰 할 수있는 일련의 기본 기술이 설명되어 있습니다. 이 방법은 세 가지 단계에 초점을 둡니다 : 수집, 운송 및 기판 스폰역의 재생산 생태 관찰. 활어 수집 및 운송의 필수적인 측면은 (1) 물고기에 대한 상해 방지 및 (2) 수족관에 대한 신중한 순응입니다. 생선을 수집 할 때 스크래치 나 갑작스런 수압의 변화와 같은 상해를 통한 해를 방지하는 것은 신체적 손상이 생선의 생존과 나중에 행동에 부정적인 영향을 미칠 수 있기 때문에 필수적입니다. 주의 깊게 수조에 적응 시키면 발생 빈도가 감소하고 운송의 충격이 완화됩니다. 포로 기르기 동안의 관찰은 (1) indivi의 확인(2) 생선이나 난에 부정적인 영향을 미치지 않으면 서 산란 된 난을 관찰함으로써 연구 종의 생식 생태에 대한 상세한 조사를 가능하게한다. 눈에 보이는 임플란트 엘라스토머 (VIE) 태그의 피하 주사는 개별 물고기의 후속 식별을위한 정밀한 방법이며, 생존 및 행동에 최소한의 영향을주는 넓은 범위의 물고기와 함께 사용될 수 있습니다. 연구 종이 접착 알을 낳는 기질 스폰자 인 경우, PVC 방수 시트가 추가 된 PVC 튜브로 만든 인공 둥지 사이트는 알을 세고 모니터링하는 것을 용이하게하여 둥지 보유자에 대한 조사자의 영향을 줄입니다. 그리고 물고기의 난기 행동. 이 기본 방법은 연구 기사에서 자세하게 언급되지 않는 기술을 필요로하지만 야생 동물을 사육하는 실험이 필요합니다.
환상적인 적응 진화는 물고기의 형태학, 생태학 및 행동에서 분명합니다 1 . 특히 생식과 관련된 생태 학적 특징은 다양하며 이들 대부분은 개인의 건강에 직접적으로 영향을받을 수있다 2 . 다른 물고기 종에서 독특한 특징의 진화를 가져온 선택적 압력에 대한 통찰력을 얻으려면 생선을 사용하는 생식 및 사회적 행동을 직접 관찰하는 것이 종종 이론적 가설을 입증하는 데 유리합니다.
그러나, 어류에 대한 지속적인 현장 관측은 전문화 된 수중 장비 및 유지가 어려운 시설이 필요할 수 있습니다. 이 경우 야생에서 잡은 수족관으로 자란 물고기의 관찰이 도움이 될 수 있습니다 3 , 4 , 5 . 또한 희귀하거나 어색한 어류의 행동을 효과적으로 관찰 할 수 있습니다수족관 6 , 7 , 8 에서 실험을 조작하면 자연 상태에서 관찰 할 수 있습니다. 인공적인 스트레스와 물리적 손상을 최소화하여 좋은 조건에서 물고기를 양육하는 것은 정확한 생태 조사에 중요합니다.
피그미 문 절망 둑 Trimma marinae는 23-25mm 전체 길이에 도달 9-26m (9)의 깊이에, 그것은 조용하고 아늑한 베이에서 발견되는 서부 태평양에 배포됩니다. 이 연구에서 T. marinae 는 자체 수중 호흡 장치 (SCUBA), 어류 운송 및 직접 관측을위한 수족관에 대한 어류 순응을 사용하여 어류 수집을위한 일련의 기본 기술을 설명하는 모델로 사용됩니다 연구 종의 생식 행동 및 생태학에 대한
1. 살아있는 물고기 수집 및 운반
참고 :이 프로토콜은 깊이 15m 이상에서 지표면까지 가스 방광을 가진 물고기를 수집하는 방법을 설명합니다. 표면으로의 신속한 운반은 압력 변화에 의한 가스 방광의 팽창을 유발하여 심각하게 해를 입히거나 죽일 수 있습니다. 이 첫 번째 단계에서 생선이 피해를 입으면 생존과 나중에 행동에 부정적인 영향을 미칠 수 있으므로주의가 필요합니다.
2. 수족관에 물고기 적응시키기
3. 개개의 물고기를 식별하기위한 Visible Implant Elastomer (VIE) 태그 삽입
t "> 참고 :이 연구에서, 개별 물고기는 VIE 꼬리표를 사용하여 식별되며, 예를 들어, Frederick 10 , Olsen and Vøllestad 11 및 Leblanc and Noakes 12를 참조하십시오 . 단계 3.2에서 사용 된 외과 테이블은 필요하지 않습니다.4. Demersal Adhesive Eggs 계산하기
위의 방법에 따라 T. marinae 의 41 마리 , 15 마리 및 96 마리의 개체 가 일본 카고시마 현 아마미 오시 마 앞바 다에서 2014 년 4 월, 2015 년과 2016 년에 각각 수집되었다 ( 표 1 ). 각각의 경우에 수족관에 알을 낳기 전까지 25 (61 %), 14 (93 %) 및 91 (95 %)의 개인이 살았습니다. Fukuda et al . 그림 3 에서 볼 수 있듯이 2014 년 관측 기간이 끝나기 전에 한 마리의 어류 만 사망했고, 물고기가 산란 한 지 7 일 만에 물고기가 산란하는 것처럼 보였다.
VIE 꼬리표는이 소형 물고기에서조차 개인의 눈에 보이는 확인을 허용했다 ( 그림 4A , 4B ). 방수 시트 상에 퇴적 된 계란의 사진이 도 4C에 도시되어,그들은 세어 볼만큼 충분히 보였습니다. 그것이 제거되고 사진이 찍히고 난 후에, 시트는 수족관의 그 이전의 장소에 되돌아 갔다. 그리고 둥지를 짓고있는 남성은 즉시 아버지의 걱정을 계속했다 ( 그림 4D ).
함께, 이러한 기술은 사육 된 모든 개별 물고기의 사회적 상호 작용과 생식 성공을 기록하기위한 실험에 사용될 수 있습니다. 특히, Fukuda et al. 3 은 위의 방법을 사용하여 수족관에서 T. marinae 의 생식 생태계를 조사했다. 결과는 여성의 생산성과 여성의 몸 크기 사이에 양의 상관 관계를 보여 주었지만 ( 그림 5 ), 크기가 다른 남성들 사이에서는 생식 성공의 차이가 관찰되지 않았다 ( 그림 6 ). 또한 T. marinae 는 연속적인 번식 쌍을 형성하는 경향이 있었고, 대부분의 산란은 이들 내에서 발생했다쌍 ( 표 2 ). 남성 T. marinae 만이 부계 달걀 관리를 수행하는 것으로 관찰되었다. 개인간의 공격적인 상호 작용은 일부일처 제 교배 체계가 주로 여성 배우자 보호에서 비롯 될 수 있다고 제안했습니다.
수집 일 | 컬렉션 깊이 | 수집 방법 | 수집 된 개인 수 | 체류 기간 | 수송 일 | 사망자 수 | 생존률 | ||
부상 | 수송 | 순응 | |||||||
15 April 2014 | - 21m | 표면까지 물고기와 표면. | 41 | 밤새 | 2014 년 4 월 16 일 | 16 | 0 | 0 | 61 % |
2015 년 4 월 23 일 | - 19 m | 12m 깊이까지 물고기와 표면, 표면까지 로프로 당겨. | 15 명 | 1 일 | 2015 년 4 월 25 일 | 1 | 0 | 0 | 93 % |
2016 년 4 월 26 일 | - 21m | 표면이 물고기까지 깊이가 15 m가 될 때까지 표면까지 로프로 잡아 당깁니다. | 96 | 1 일 | 2016 년 4 월 28 일 | 4 | 1 | 0 | 95 % |
표 1 : 수집 조건 및 생존율. 죽은 개체의 수는 개별 물고기가 죽은시기와 수를 나타냅니다.
표 2 : 육성 실험 중 산란 쌍. 남 , 남성의 개인 신원 (ID); F , 여성의 ID; 밑줄 친 ID , 산란 된 여성; 윤곽선이 그어진 ID , 남자와 짝짓기 한 여성, 연속적인 쌍을 세우지 않은 여성. 이 결과는 T. marinae 가 일부일처 교배 시스템의 일부로서 지속적인 생식기 쌍을 형성하는 경향이 있음을 나타낸다. 이 테이블은 Fukuda et al. 3 이 테이블을 다운로드하려면 여기를 클릭하십시오.
그림 1 : VIE 태깅 위치의 배열. ( A ) 각 숫자는 뉴mber)의 위치에 대응한다. 개별 물고기의 신원 번호는 태그의 위치를 일치시켜 결정됩니다. ( B ) 93 호 양식 어류의 예.
그림 2 : 외과 테이블을 보여주는보기. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
그림 3 : ImageJ를 사용하여 수동 및 자동 에그 계산. ( A ) Cell Counter Plugin을 이용한 수동 카운팅. 이 플러그인을 사용하면 일부 하위 그룹별로 그룹화 된 계란을 계산할 수 있습니다. 달걀s는 네 그룹으로 세분되어 세어졌습니다. ( B ) 자동 계란 계산. ( C ) 자동 계란 계산 이미지와 원본 그림을 병합 한 이미지. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
그림 4 : VIE 꼬리표를 가진 T. marinae 를 주사 하고 Artificial Spawning Site에 기탁 된 계란을 세는 방수 시트를 사용하여 대표적인 개인 식별 . ( A ) 분홍색 VIE 꼬리표에 의해 확인 된 개인 번호 1; 흰색 화살표 는 삽입 된 VIE 태그를 나타냅니다. ( B ) 두 개의 녹색 VIE 태그로 식별되는 Individual No. 11; 흰색 화살표 는주입 VIE 태그. ( C ) 방아 시트에 알을 산란. ( D ) 달걀이 든 시트가 제거 된 후 남성이 재개 한 부계 돌연변이를 제거하고 사진을 촬영 한 다음 다시 수족관에 넣었다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
그림 5. T. marinae 에서의 클러치 크기와 여성 몸체 크기 (전체 길이) 사이의 관계 . 일반 선형 혼합 효과 모델을 사용하여 얻은 여성의 각 크기 그룹에서 추정 된 양산 곡선 . 이 결과는 여성의 생식 성공률이 신체 크기에 따라 증가 함을 나타낸다 (Pearson 상관, r = 0.56, P <0.05, n = 1 6). 이 수치는 Fukuda et al. 3 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
그림 6. T. marinae 에서 추정 된 짝짓기 성공과 남성의 체형 크기 (전체 길이) 사이의 관계 . 각 데이터 항목은 수컷의 번식 빈도와 암컷의 추정 된 번식력으로부터 추정되었다. 이 결과는 수컷의 체형에 상관없이 (Pearson 's correlation, r = ˗0.51, P > 0.05, n = 8) 수컷이 재발 성으로 성공했음을 나타낸다. 이 수치는 Fukuda et al. 삼_upload / 55964 / 55964fig6large.jpg "target ="_ blank ">이 그림의 확대 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
수많은 물고기의 생식 생태계는 실험적 양육을 통해 종종 드러났습니다. 특히 성 변화 6 , 8 , 14 , 배우자 선택 15 , 16 및 종내 경쟁 7 , 17 은 수족관에 보관 된 물고기를 사용하여 상세한 조사의 주제가되어 왔습니다. 게다가, 수족관에서 관찰 된 일부 결과는 나중에 현장 8 , 18 에서 확인되었다. 이러한 결과는 수족관에서 야생 잡힌 어류와 함께 양육 실험의 유용성과 신뢰성을 뒷받침합니다. 또한 야생 상태에서 자연적으로 발생할 수있는 상황을 시뮬레이션하는 양육 실험을 통한 조작은 대규모 현장 조사의 예비 단계로서 가치가 있습니다.
프로tocol은 접착제 달걀을 묻는 작은 크기의 기판 스폰지에 적합한 방법을 설명합니다. 수족관에 보관 된 물고기에 대한 최적 조건의 큰 변화가 종 사이에 예상 될 수 있으므로 프로토콜의 일부 지점을 조정해야합니다. 특히, 특정 연구 종에 대한 예비 평가 후 조정을 위해 5 가지 프로토콜을 고려해야한다. (1) 프로토콜 1.4에서 어류 표면을 보냈다. (2) 프로토콜 3.1.3 및 3.1.5 각각에서 VIE 태그를 주사하기 직전 마취 액체의 농도 및 마취에 소요 된 시간; (3) 프로토콜 3.1.8에서 물고기에 VIE 태그를 주입 할 때 바늘의 삽입 깊이; (4) 프로토콜 3.2.1에서 인공 둥지로 사용 된 PVC 파이프의 크기와 형태; (수동적 인 계산 (정확하지만 시간과 노력이 필요함), 자동 계산 및 면적 - 밀도 비율 추정 (효율적이지만 거친). 때 th일부 알이 없거나 일부분으로 그룹화 된 카운팅이 필요할 때 (예 : 사망 또는 생존, 발달 단계별 분류 등) 수동 수 계산 방법이 권장됩니다. 많은 수의 난자가 있고 ImageJ가 각 난을 개별적으로 구별 할 수있는 경우 자동 계산 방법이 적합 할 수 있습니다. 면적 - 밀도 비율 추정은 많은 계란이 있고, 계란이 개별적으로 구분할 수 없을 때 효과적이다.
많은 종류의 물고기가 표면으로 운반 된 후 부력을 완벽하게 유지하지 못할 수 있습니다. 그러나,이 프로토콜에 따라주의 깊은 부상은 대부분의 물고기가 하루 이내에 복구 할 수 있습니다. 부상을 입은 직후 수거 가방에 거꾸로 물고기가 발견되면 물고기를 제거하기 적어도 하루 전에 사망했는지 확인하십시오. 물고기가 표면에 가져온 직후에 죽거나, 회복하기 위해 하루 이상이 필요할 경우, 물고기가 더 천천히 표면에 닿거나 연장됩니다ch 수집 시간 간격.
VIE 태그 외에도, 개별적인 물고기를 식별하기위한 다른 방법으로는 컬러 플라스틱 스트 리머, 나일론 앵커 태그, 핀 클리핑 및 PIT (passive integrated transponder) 태그 등이 있습니다. 그러나 특히 작은 어류를 수집 할 때 이러한 기술 중 일부는 사망률을 증가 시키거나 성장을 방해하거나 현장에서 볼 수 없습니다 . 대부분의 외장 태그 물고기의 몸에서 돌출로 (10)는 또한, 태그는 굴, 좁은 틈새 또는 조밀 한 해초 침대에 서식하는 종의 몇 가지 행동을 제한 할 수 있습니다. 대조적으로, 작은 물고기의 많은 연구는 VIE 태그는 사망률과 성장 (10), (11)에 더 큰 부정적인 영향을 미치지 않았다 것을 발견했다. VIE 꼬리표는 또한 피하 꼬리표가 튀어 나오지 않기 때문에 물고기 행동이 무시할 정도로 생기게 할지도 모른다. 그러나 물고기는 작다.소형 종의 행동 관찰을위한 식별 방법 10 . 이전의 몇몇 연구에 따르면, 아크릴 페인트는 VIE 태그 19 , 20 과 동일한 방식으로 사용될 수 있습니다.
인공 산란은 일반적으로 demersal 접착제 달걀을 산란 물고기의 재생산의 조사에 사용됩니다. 이전 연구 등과 테라코타 지붕 타일 (21), 세라믹 (22), 쉘 (23), PVC 박스 (24)와 같은 재료의 종류로부터 만들어진 인공 둥지를 사용했다. 이러한 인공 산란 장소는 많은 기질 산란에 유용 할 수 있습니다. 이 연구는 물고기의 인공 둥지가 모양 및 / 또는 크기와 같은 것이 가능한지보다 더 중요하다고 제안합니다. PVC 파이프는 얻기 쉽고 가공하기 쉬운 재료이기 때문에,이 신문은 산란 둥지로 PVC 파이프를 사용했습니다.
포로 사육 관측을 통해 얻어진 생태 정보의 한계는 잘 인식되어야한다. 당연히 종의 자연 환경과 비교하여 수족 환경을 조성하는 것은 수생 서식지의 다양한 생태적 조건 ( 예 : 물의 물리적 및 화학적 특성, 식품 생태학, 내부 및 특정 상호 작용 기회, 서식지 범위, 인구 밀도). 개인이 자연스러운 행동과 다른 행동을 보일 수도 있습니다. 그러므로 현장 조사는 양육 관찰을 보완하여 어류 재생산 행동의 적응 적 진화를 추론 할 수있는 최상의 배경을 제공해야한다.
저자는 공개 할 것이 없습니다.
물고기를 모으는 데 도움을 준 S. Yokoyama에게 감사드립니다. 양육 방법에 대한 유용한 조언을 해주신 W. Kawamura에게도 감사드립니다. 이 연구는 TS에 수여 된 교부금 (제 24370006 호 및 제 16K07507 호)을 통해 일본 과학 진흥 학회 (KAKENHI)의 지원을 받았다.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Hand net | Nisso | AQ-17 | Select for the target species size. |
Polyethylene bag | San-U Fish Farm | 8194 | |
Rubber band | ESCO Co. LTD. | 78-0420-64 | ø 80 mm x 6 mm |
Oxygen cylinder | N/A | N/A | Oxgen cylinder for diving equipment suits. |
Elbagin | Japan Pet Design Co. Ltd. | 75950 | Pafurazine F (provided from same company) is equivalent drug to Elbagin. |
Polystyrene foam box | N/A | N/A | |
Pipette | AS ONE | 1-8625-04 | |
Rope | Mizukami Kinzoku Co. LTD. | 95301601 | |
Weight | N/A | N/A | Weight for diving equipment suits. |
Water tank | N/A | N/A | |
Air pump | KOTOBUKI | 4972814 062115 | |
Air stone | KOTOBUKI | 4972814 232204 | |
2-Methylquinoline | Wako | 170-00376 | |
Ethanol (99.5) | Wako | 057-00456 | |
Visible implant elastomer tag kit | Northwest Marine Technology | N/A | http://www.nmt.us/products/vie/vie.shtml |
Soft sponge | N/A | N/A | |
PVC board | N/A | N/A | 0.3 mm thickness is easy to use. |
Petri dish | N/A | N/A | A large one, such as ø 160 mm and 30 mm depth, is convenient for the injection of the VIE tag. |
Transparent acrylic board | N/A | N/A | |
UVA filtered light | N/A | N/A | |
PVC pipe | N/A | N/A | ø 5 cm |
Waterproof sheet | SOMAR Corp. | 3EKW03 | The film for the plain copier. |
Sand | N/A | N/A | |
Stereo microscope | N/A | N/A | |
Camera | N/A | N/A |
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