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Uma série de métodos básicos para permitir o estudo da ecologia reprodutiva de peixes mantidos em aquários são descritos. Estes são protocolos úteis para a coleta de peixe usando SCUBA, transporte de peixes vivos e observação do comportamento reprodutivo de peixes selvagens capturados em aquários.
As observações criativas são valiosas para revelar aspectos do comportamento dos peixes e da ecologia quando as investigações de campo contínuas são impossíveis. Aqui, uma série de técnicas básicas são descritas para permitir observações do comportamento reprodutivo de um peixe gobiid capturado na selva, como modelo, mantido em um aquário. O método se concentra em três etapas: coleta, transporte e observações de ecologia reprodutiva de um reprodutor de substratos. Os aspectos essenciais da coleta e transporte de peixes vivos são (1) evitando lesões nos peixes e (2) aclimatação cuidadosa ao aquário. Evitar danos causados por lesões, como arranhões ou uma mudança brusca de pressão da água, é imperativo ao coletar peixes vivos, pois qualquer dano físico provavelmente afetará negativamente a sobrevivência e o comportamento posterior do peixe. A aclimatação cuidadosa aos aquários diminui a incidência de morte e mitiga o choque do transporte. As observações durante a criação em cativeiro incluem (1) a identificação de indiviDuplo peixe e (2) monitoramento de ovos gerados sem efeitos negativos para o peixe ou os ovos, permitindo uma investigação detalhada da ecologia reprodutiva das espécies do estudo. A injeção subcutânea de uma etiqueta de elastômero de implante visível (VIE) é um método preciso para a identificação subseqüente de peixes individuais, e pode ser usado com uma grande variedade de peixes, com influência mínima em sua sobrevivência e comportamento. Se a espécie de estudo é um criador de substrato que deposita ovos adesivos, um local de nidificação artificial construído a partir de tubos de cloreto de polivinilo (PVC) com a adição de uma folha impermeável removível facilitará a contagem e monitoramento dos ovos, diminuindo a influência do investigador sobre a retenção do ninho E o comportamento de guarda dos ovos dos peixes. Embora este método básico implique técnicas que são raramente mencionadas em detalhes em artigos de pesquisa, são fundamentais para a realização de experimentos que exigem a criação em cativeiro de um peixe selvagem.
A evolução adaptativa espetacular é evidente na morfologia, ecologia e comportamento dos peixes 1 . Especialmente, as características ecológicas relacionadas à reprodução são especialmente diversas, e a maioria delas pode ser diretamente influenciada pela condição física individual 2 . Para obter informações sobre as pressões seletivas que levaram à evolução de características únicas em diferentes espécies de peixes, a observação direta de comportamentos reprodutivos e sociais usando peixes vivos é muitas vezes benéfica para fundamentar hipóteses teóricas.
No entanto, as observações de campo contínuas de peixes podem exigir equipamento subaquático especializado e instalações difíceis de manter. Nestes casos, as observações de peixes criados pelo aquário capturados de forma selvagem podem ser úteis 3 , 4 , 5 . Além disso, observações eficientes de comportamentos de peixes que são raras ou difíceisO ult para observar sob condições naturais pode tornar-se possível através da manipulação de experimentos em aquários 6 , 7 , 8 . A criação de peixes em boas condições, minimizando o estresse artificial e o dano físico é fundamental para investigações ecológicas precisas.
O gafanhoto Trimma marinae atinge o comprimento total de 23-25 mm e é distribuído no Oceano Pacífico ocidental, onde é encontrado em baías abrigadas e silenciosas, a profundidades de 9-26 m 9 . Neste trabalho, T. marinae é usado como modelo para descrever uma série de técnicas básicas para a coleta de peixe usando o aparelho de respiração subaquática autônomo (SCUBA), transporte de peixe e eventual aclimatação do peixe para aquários para observação direta Do comportamento reprodutivo e da ecologia das espécies de estudo.
1. Coletando e Transportando Peixe Vivo
NOTA: Este protocolo descreve como coletar peixes que possuem uma bexiga de gás, de uma profundidade ≥ 15 m para a superfície. O transporte rápido para a superfície induzirá a expansão da veia do gás por uma mudança de pressão, que pode prejudicar ou matar os peixes. O cuidado é garantido, pois os danos causados aos peixes durante este primeiro passo afetarão negativamente a sua sobrevivência e comportamento posterior.
2. Aclimatando o peixe a um aquário
3. Injetar uma etiqueta de elastômero de implante visível (VIE) para identificar peixes individuais
T "> NOTA: Neste trabalho, os peixes individuais são identificados usando etiquetas VIE, por exemplo, consulte Frederick 10 , Olsen e Vøllestad 11 e Leblanc e Noakes 12. Além disso, se a espécie do estudo for grande o suficiente para segurar uma mão , A tabela cirúrgica utilizada no passo 3.2 não será necessária.4. Contando os ovos adesivos Demersal
Seguindo os métodos acima, 41, 15 e 96 indivíduos de T. marinae foram coletados em abril de 2014, 2015 e 2016, respectivamente, no exterior de Amami Oshima, Prefeitura de Kagoshima, Japão ( Tabela 1 ). Em cada caso, viviam 25 (61%), 14 (93%) e 91 (95%) até depositar ovos em um aquário. Conforme relatado em Fukuda et al . 3 , apenas um peixe morreu antes do final do período de observação em 2014, e a criação de peixes, de outra forma, parece ter início 7 dias após a captura, mostrando que os indivíduos estavam sendo criados em boas condições.
As tags VIE foram visíveis e permitiram a identificação dos indivíduos, mesmo neste peixe pequeno ( Figura 4A , 4B ). Uma fotografia de ovos depositados em uma folha impermeável é mostrada na Figura 4C , provando queEles eram visíveis o suficiente para serem contados. Depois que foi removido e fotografado, a folha foi devolvida ao seu antigo lugar no aquário, e o macho de nidificação continuou imediatamente com cuidados paternos ( Figura 4D ).
Juntas, essas técnicas podem ser empregadas em experimentos destinados a registrar as interações sociais e o sucesso reprodutivo de todos os peixes individuais criados. Especificamente, Fukuda et al. 3 investigaram a ecologia reprodutiva de T. marinae em aquários usando os métodos acima. Os resultados demonstraram uma correlação positiva entre a fecundidade feminina e o tamanho corporal feminino ( Figura 5 ), enquanto que nenhuma diferença no sucesso reprodutivo foi observada entre machos de tamanho diferente ( Figura 6 ). Além disso, T. marinae tendeu a estabelecer um par reprodutivo contínuo e a maioria das ocorrências ocorridas dentro dessesPares ( Tabela 2 ). Apenas observaram-se T. T. marinae masculino para realizar cuidados de ovos paternos. A interação agressiva entre indivíduos sugeriu que o sistema de acasalamento monogâmico pode resultar principalmente da proteção feminina feminina.
Dia da coleta | Coleta de profundidade | Método de coleta | Número de indivíduos coletados | Duração da estadia | Dia do transporte | Número de indivíduos mortos | Taxa de sobrevivência | ||
Superando | Transporte | Aclimatação | |||||||
15 APril 2014 | - 21 m | Superfície com peixe até a superfície. | 41 | Durante a noite | 16 de abril de 2014 | 16 | 0 | 0 | 61% |
23 de abril de 2015 | - 19 m | Superfície com peixe até 12 m de profundidade, puxar até a corda até a superfície. | 15 | 1 dia | 25 de abril de 2015 | 1 | 0 | 0 | 93% |
26 de abril de 2016 | - 21 m | Superfície com peixe até 15 m de profundidade, puxar até a corda até a superfície. | 96 | 1 dia | 28 de abril de 2016 | 4 | 1 | 0 | 95% |
Tabela 1: Condições de Cobrança e Taxa de Sobrevivência de Peixes. O número de indivíduos mortos indica quando e quantos peixes individuais morreram.
Tabela 2: Pares de descoberta durante a Experiência de Criação. M , identidade individual (ID) de machos; F , ID das fêmeas; ID sublinhada , uma fêmea gerada; ID delineado , uma fêmea que se acasalou com um macho, embora não estabelecessem um par contínuo. Estes resultados indicam que T. marinae tende a estabelecer um par reprodutivo contínuo como parte de um sistema de acoplamento monogâmico. Esta tabela foi modificada de Fukuda et al. 3 Clique aqui para baixar esta tabela.
Figura 1: Arranjo das posições de marcação VIE. ( A ) Cada número mostra o nuCorrespondente à posição da injeção. O número de identidade de um peixe individual é determinado ao combinar a (s) posição (s) das tags. ( B ) Um exemplo do peixe individual n. ° 93.
Figura 2: Uma visão ilustrando a tabela cirúrgica. Clique aqui para ver uma versão maior dessa figura.
Figura 3: Contador de ovos manual e automático usando ImageJ. ( A ) Contagem manual usando o plugin do contador de células. Este plugin permite contar os ovos agrupados por alguma subdivisão. É um exemplo que ovoS subdivididos em quatro grupos e contados. ( B ) Contagem automática de ovos. ( C ) Imagem que foi mesclada a imagem automática de contagem de ovos e a imagem original. Clique aqui para ver uma versão maior dessa figura.
Figura 4: Identificação individual representativa por Injecting T. marinae com VIE Tags, e usando uma folha impermeável para contar ovos depositados no site de criação artificial. ( A ) Individual No. 1, identificado pela etiqueta VIE cor-de-rosa; Uma seta branca indica a etiqueta VIE injetada. ( B ) Individual No. 11, identificado pelas duas etiquetas VIE verdes; As setas brancas indicam oInjetou etiquetas VIE. ( C ) Ovos nascidos em uma folha impermeável. ( D ) O cuidado paterno retomado por um macho depois que a folha com os ovos foi removida e fotografada e depois colocada de volta no aquário. Clique aqui para ver uma versão maior dessa figura.
Figura 5. Relação entre o tamanho da embreagem e o tamanho do corpo feminino (comprimento total) em T. marinae . Curva sólida , fecundidade estimada em cada grupo de tamanho de fêmeas, obtida com um modelo linear generalizado de efeitos mistos. Estes resultados indicam que o sucesso reprodutivo feminino aumentou com o tamanho do corpo (correlação de Pearson, r = 0,56, P <0,05, n = 1 6). Esta figura foi modificada de Fukuda et al. 3 Clique aqui para ver uma versão maior dessa figura.
Figura 6. Relação entre o sucesso estimado do acasalamento e o tamanho do corpo masculino (comprimento total) em T. marinae . Cada item de dados foi estimado a partir da freqüência de reprodução dos machos e da fecundidade estimada das fêmeas. Esses resultados indicam que os machos foram reproduzidos com sucesso, independentemente do tamanho corporal (correlação de Pearson, r = ˗0,51, P > 0,05, n = 8). Esta figura foi modificada de Fukuda et al. 3_upload / 55964 / 55964fig6large.jpg "target =" _ blank "> Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
A ecologia reprodutiva de numerosos peixes foi frequentemente revelada através da criação experimental. Especialmente, mudança de sexo 6 , 8 , 14 , escolha do parceiro 15 , 16 e competição intraespecífica 7 , 17 foram tópicos freqüentes de investigações detalhadas usando peixes mantidos por aquário. Além disso, alguns resultados observados em aquários foram posteriormente confirmados no campo 8 , 18 . Esses resultados apóiam a utilidade e a credibilidade de criar experimentos com peixes selvagens capturados em aquários. Além disso, a manipulação através de experimentos de criação que simulam situações que podem ocorrer naturalmente, mas raramente em condições selvagens vale a pena como uma etapa preliminar para investigações de campo em larga escala.
O profissionalTocol descreve métodos adequados para um criador de substratos de pequeno porte que deposita ovos adesivos. Podem ser esperadas grandes variações nas condições ideais para peixes mantidos em aquário, o que garante ajustes em alguns pontos do protocolo. Em particular, cinco pontos do protocolo devem ser considerados para o ajuste após uma avaliação preliminar das espécies específicas do estudo: (1) o tempo gasto na superfície do peixe, no protocolo 1.4; (2) a concentração do líquido de anestesia e o tempo gasto na anestesia imediatamente antes de injetar a etiqueta VIE, nos protocolos 3.1.3 e 3.1.5, respectivamente; (3) a profundidade de inserção da agulha ao injetar a etiqueta VIE no peixe, no protocolo 3.1.8; (4) o tamanho e a forma do tubo de PVC utilizado como um local de nidificação artificial, no protocolo 3.2.1; E (5) usando corretamente métodos de contagem de ovos, no protocolo 4.6: contagem manual (preciso, mas leva tempo e esforço), contagem automática e estimativa da relação área-densidade (eficiente mas áspera). Quando thHá poucos ovos, ou quando a contagem agrupada por alguma subdivisão é necessária (como por exemplo, morte ou vida, classificação baseada em estágio de desenvolvimento e assim por diante), recomenda-se o método de contagem manual. Quando há um grande número de ovos, e o ImageJ pode distinguir individualmente cada ovo, o método de contagem automática pode ser adequado. A estimativa da relação área-densidade é eficaz quando há muitos e densamente ovos e o ImageJ não pode distinguir cada ovo individualmente.
Muitas espécies de peixes podem não manter sua flutuabilidade perfeitamente após serem trazidas para a superfície. No entanto, um revestimento cuidadoso de acordo com este protocolo pode permitir que a maioria dos peixes se recupere no prazo de um dia. Se os peixes forem encontrados flutuando de cabeça para baixo no saco de coleta logo após o surgimento, espere para determinar se o peixe está morto pelo menos um dia antes de removê-lo. Se os peixes morrem logo após serem trazidos para a superfície ou se eles precisam de mais de um dia para se recuperar, superfície mais devagar ou estender aIntervalo de tempo durante o surgimento no curso de esforços de coleta subsequentes.
Além das tags VIE, existem outros métodos para identificar peixes individuais: flipers de plástico externos coloridos, etiquetas de âncora de nylon, clipes de junção e tags de transponder integrado passivo (PIT), etc. No entanto, especialmente quando colecionamos peixes pequenos, algumas dessas técnicas podem aumentar a mortalidade, dificultar o crescimento ou não podem ser visíveis in situ. 10 Além disso, à medida que a maioria das etiquetas externas se sobressaem do corpo de peixe, uma etiqueta pode restringir alguns comportamentos de espécies que habitam matas, fendas estreitas ou camas de algas densas. Em contraste, muitos estudos de peixes pequenos descobriram que a marcação de VIE não teve efeitos negativos maiores sobre a mortalidade e o crescimento 10 , 11 . As tags VIE também podem afetar de forma insignificante o comportamento do peixe, uma vez que a etiqueta subcutânea não se projeta, por mais pequeno que seja o peixe, tornando-o especialmente adequadoMétodo de identificação para observações comportamentais de espécies de pequeno porte 10 . De acordo com alguns estudos anteriores, as tintas acrílicas também podem ser usadas da mesma forma que as etiquetas VIE 19 , 20 .
O ninho gerador artificial é geralmente utilizado para a investigação da reprodução de peixes que geram os ovos adesivos demersais. Estudos anteriores usaram ninhos artificiais, que são feitos de diferentes tipos de materiais, como o telhado de terracota 21 , a cerâmica 22 , a casca 23 , a caixa de PVC 24 , etc. Esses ninhos de criação artificial podem ser úteis para muitos criadores de substratos. Esses estudos sugerem que a disponibilidade do ninho artificial para peixes, como a forma e / ou tamanho, é mais importante do que é feito. Como o tubo de PVC é o material que é fácil de obter e processar,Este papel usou o tubo de PVC como o ninho de criação.
Os limites das informações ecológicas obtidas através de observações de criação cativa devem ser bem-vindos. Não surpreendentemente, a criação em aquários, em comparação com o ambiente natural de uma espécie, restringe várias condições ecológicas do habitat aquático ( por exemplo , características físicas e químicas da água, ecologia alimentar, oportunidades para interações intra e inter-específicas, extensão do habitat, E densidade populacional). Pode levar os indivíduos a apresentar comportamentos específicos que diferem dos seus naturais. Portanto, as investigações de campo devem complementar as observações de criação de modo a fornecer os melhores antecedentes para inferir a evolução adaptativa dos comportamentos reprodutivos dos peixes.
Os autores não têm nada a divulgar.
Agradecemos a S. Yokoyama pela assistência à coleta de peixe. Também agradecemos a W. Kawamura por conselhos úteis sobre os métodos de criação. Este estudo foi apoiado pela Sociedade Japonesa para a Promoção da Ciência (KAKENHI) através de subsídios (nº 24370006 e 16K07507) atribuídos a TS
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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