2024年1月5日
本文介绍了在小体积实验室规模系统以及可在野外部署的常温海水模拟生态系统中培养腹足类动物Crepidula fornicata幼虫的方法。
我关注的是海洋幼虫的发育如何受到多种环境因素和应激因子的影响,以及幼虫神经系统如何整合来自环境的信息,以调控幼虫的附着、变态为底栖幼体,并最终补充到成体种群中。某些海洋物种的幼虫,例如勺形扁螺(Crepidula fornicata),对海洋酸化具有较强的耐受性,但酸化与其他因素(如营养状况和盐度)之间存在重要的相互作用。目前我们对幼虫在自然环境中的生长、发育和行为仍知之甚少。
野外中型生态系统观测可填补其中部分空白,并为实验室操控实验提出待检验的假设。我们可初步探究,在易受人类活动影响的高产近海环境中,面对短时间尺度变化的胁迫因子,幼体在神经行为学、发育学及转录水平上如何应对。首先,停止对含有成体Crepidula fornicata的容器进行通气。
将容器静置15至20分钟,使杂质沉淀。接着,将一段短的5毫米宽玻璃管固定在柔软的塑料水族箱管上。待幼虫上浮后,将筛网置于一个600毫升的玻璃烧杯上方。
然后通过软管将幼虫虹吸至筛子中。将筛子短暂提起,倒置,并用过滤的海水冲洗筛子底部,将幼虫冲入盛有过滤海水的玻璃碗中。首先,在罐子的盖子上钻两个直径五毫米的孔。
使用一个10-32尼龙螺母在每个孔中安装一个接头。在接头螺纹内侧开口处涂抹少量硅橡胶水族密封剂。将一段20厘米长、2毫米宽的聚乙烯管穿过开口。
让管路末端的密封剂固化,然后修剪突出的部分,使其与管路接头末端齐平。首先,将盛有Crepidula fornicata幼虫的玻璃碗放置在解剖显微镜的载物台上。
使用巴斯德移液管,将所需数量的幼虫手动转移至含有过滤海水的培养瓶中,并进行计数。用适量的微藻喂养幼虫。添加过滤海水,使培养液面升至距离瓶肩约1厘米处。
拧紧培养罐的盖子,并将通气管路连接到通向罐底的鲁尔接头。使用普通水族箱空气泵和水族箱多路阀,以环境空气进行通风。然后调节气流,使气泡以稳定且缓慢的速度持续产生。
更换培养水时,将烧杯中的内容物倒入置于烧杯上方的筛子中。将装有新鲜过滤海水的培养烧杯倒置于筛子上方。然后用装有过滤海水的冲洗瓶将幼虫冲洗入烧杯中。
加入一些微藻作为幼虫的食物,并用过滤的海水加满至瓶肩下方1厘米处。与中型生态系统培养相比,实验室培养的皱纹盘螺(Crepidula fornicata)幼虫生长速度较慢。幼虫从第8天开始变态,到第12天全部具备变态能力。
首先,使用手持式电动弓锯在标准七加仑聚乙烯桶的侧面切割出四个等距的矩形开口。使用台锯将切下的部件沿长度方向切成宽两厘米的条状。裁剪四块尼龙网,使其能够覆盖并重叠在桶的开口上。
用小型弹簧夹将网片的一边临时固定在切口的长边上。然后使用热熔胶将网片边缘粘接到桶口上。第一条边固定后,在保持网片张力紧绷的情况下,继续将其他边缘依次粘接固定。
接下来,修剪切割下来的部件末端,使其能够覆盖在面板的粘合区域上。使用足量的热熔胶将每条覆盖条压紧固定。最后,从桶外侧安装尼龙盲铆钉,将每条覆盖条的末端固定牢固。
使用美工刀修剪加固条边缘多余的胶水和网状物。在中型生态系统中,东方扁玉螺(Crepidula fornicata)的幼虫生长速度似乎比实验室培养条件下更快。幼虫在第五至第六天之间自发发生变态。
到第七天时,几乎所有幼虫都已完成变态。
本研究探讨了腹足类 Crepidula fornicata 的幼虫培养,重点关注环境因素对幼虫发育和附着的影响。该研究通过实验室规模系统和自然海水模拟生态系统,考察不同环境下幼虫的行为与生长情况。
对Crepidula fornicata幼虫进行可靠的实验室和野外培养,可实现对海洋生物发育过程中环境影响的受控研究。这些方法支持针对幼虫生长、变态能力以及对胁迫因子耐受性的假设驱动型研究,为海洋模式系统中早期阶段的靶点验证和机制性风险排除提供依据。该方法提高了在环境适应性和生物发育转化研究中的预测可信度。
幼虫培养方法将海洋发育模型置于从早期假设验证到环境与生理机制临床前验证的发现连续体中。