CN110150194A - 一种微型浮游动物游泳速度的测定方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种微型浮游动物游泳速度的测定方法,其包括以下步骤:步骤S1,根据浮游动物的体宽,选择内径大于浮游动物体宽的毛细管;步骤S2,在毛细管外壁标记刻度线;步骤S3,将毛细管吸入测试液和待测浮游动物;步骤S4,将毛细管平放于显微镜下,在显微镜下观察浮游动物游过两条刻度线所需要的时间,根据两条刻度线之间的距离,计算游泳速度。本发明的技术方案用毛细管测定微型浮游动物游泳速度的方法,所需要的辅助装置和设备简单,价格低廉,易获取,能够很好的保证浮游动物保持直线游泳,从而保证了实验数据准确性,且操作简便,方便推广,能够应用于大多数实验应用。
Description
技术领域
本发明属于浮游动物行为学技术领域,尤其涉及一种微型浮游动物游泳速度的测定方法。
背景技术
浮游动物是一类经常在水中浮游,本身不能制造有机物的异养型无脊椎动物和幼体的总称。浮游动物的种类极多,组成极其复杂,从低等的微小原生动物、腔肠动物、轮虫、甲壳动物等,到高等的脊索动物,几乎每一类都有可以在浮游动物中发现。有不少种类可作为水污染的指示生物,如裸腹溞(Moina)、剑水蚤(Cyclops)和臂尾轮虫(Brachionus)。
行为学是研究动物学研究的重要方向之一,浮游动物的游泳行为直接关系到其摄食、躲避捕食者等重要的生命活动。因此,对浮游动物游泳行为进行研究,可以帮助人们更好地了解浮游动物生存技巧、行为策略和生态系统动态变化的内在机理。此外,浮游动物行为学的改变往往比急性死亡测试更敏感,游泳速度等指标可以用于监测环境污染物和评价水生态安全。如大型溞的跳跃是一个重要的逃避不良条件的反应,能够作为一个毒性行为的指标。在环境中加入适量的C60纳米材料能够增加大型溞的跳跃频率。
大部分浮游动物体型微小,依靠纤毛进行游泳,游泳方向不规则。对其运动行为进行观测,一般只能在显微镜下进行,对其游泳速度进行定量测量则具有很高的难度。之前对浮游动物游泳速度进行测定,主要有如下方法。第一,将浮游动物放入平皿内,下垫一张方格纸,在显微镜下观察,测定浮游动物直线游过特定距离所需要的时间,从而计算游泳速度。该方法可操作性差,因为浮游动物游泳的方向不规则,无法控制其进行直线运动。另外,浮游动物的游泳行为是三维立体的,该方法无法确定上下游动对测定速度结果的影响。第二、采用高速摄像系统对浮游动物游泳行为进行摄像,再使用专门的视频分析软件对浮游动物游泳速度进行测量。该方法操作简便,但价格昂贵,很难大范围应用于普通实验室。因此,发明一种简便、易行、可靠的浮游动物测量方法具有重要的实际应用价值。
发明内容
针对以上技术问题,本发明公开了一种微型浮游动物游泳速度的测定方法,直观性强、操作简便,数据准确。
对此,本发明采用的技术方案为:
一种微型浮游动物游泳速度的测定方法,其包括以下步骤:
步骤S1,根据浮游动物的体宽,选择内径大于浮游动物体宽的毛细管;
步骤S2,在毛细管外壁标记刻度线;
步骤S3,将毛细管吸入测试液和待测浮游动物;
步骤S4,将毛细管平放于显微镜下,在显微镜下观察浮游动物游过两条刻度线所需要的时间,根据两条刻度线之间的距离,计算游泳速度。
作为本发明的进一步改进,步骤S1中,所述毛细管的内径为浮游动物体宽1.2-2.0倍。采用此技术方案,保证了浮游动物游泳过程中不受玻璃毛细管的直接限制。
作为本发明的进一步改进,步骤S1还包括:根据需要确定浮游动物的种类和实验条件,将待测浮游动物置于测试液中2-6小时,使浮游动物适应环境。
作为本发明的进一步改进,所述毛细管为玻璃毛细管。
作为本发明的进一步改进,所述毛细管的长度为10~40cm,管壁厚度为30~200μm。
作为本发明的进一步改进,所述毛细管使用前经酸、碱溶液轮流浸泡去除有机物后,使用纯水冲洗干净,烘干备用。
作为本发明的进一步改进,步骤S3中,先将毛细管插入测试液中,吸入毛细管一部分液体,然后吸入1只待测浮游动物,再吸入剩下毛细管长度的液体,使浮游动物位于毛细管的中部。
作为本发明的进一步改进,步骤S3中,先吸入毛细管40%~60%长度的液体,然后吸入1只待测浮游动物,再吸入剩下长度的液体。
进一步的,所述显微镜为体式显微镜。
作为本发明的进一步改进,步骤S4中,采用普通显微拍照系统对浮游动物在毛细管内的游泳行为进行录像,选择持续游泳的一段视频,测量游过的距离和所需的时间,计算游泳速度;或者在显微镜下肉眼观察并记录浮游动物连续游过两条刻度线所需要的时间,根据两条刻度线之间的距离和时间计算游泳速度。
现有的浮游动物游泳速度测量方法如下。(1)使用高速摄像设备拍摄游泳行为的高速视频,使用专门的视频分析软件分析计算游泳速度。(2)将浮游动物连同液体放置在有刻度的玻璃皿内,下垫表格纸,显微镜下肉眼观测游泳行为,估测直线游过特定距离所需要的时间,从而计算游泳速度。与现有技术相比,本发明的方法有如下优点:
(1)浮游动物大部分情况下都是不规则运动,且伴随垂直方向的运动,已有的方法无法解决游泳方向不稳定的问题。本发明用毛细管把浮游动物控制在封闭空间内进行直线运动,保证了浮游动物的游泳方向不变。
(2)已有的关于浮游动物行为学的研究报道一般会用大型仪器作为观察设备,如浮游动物图像扫描分析系统。其优点是能够清晰记录浮游动物形态、位置以及生理状态是否良好,但是由于价格昂贵,不能够普及到所有实验室应用,无法大范围推广。相对而言,本发明的技术方案造价极低、生产简便、容易上手、操作简便,适用于绝大多数实验室使用。而且毛细管大小可以根据实验要求自行选择和制作。
(3)已有的方法均会存在一个液面-空气交界面,该表面不可避免的具有表面张力。对于个体很小的浮游动物而言,当接触到或靠近该表面时,表面张力对其游泳行为将产生干扰,影响游泳速度的测定结果。本发明的技术方案将浮游动物置于细长的毛细管中,消除了表面张力的干扰。
(4)本发明利用毛细管作用对浮游动物进行吸取,吸取过程无需其他设备和器具,操作简便。
综上所述,本发明的技术方案用毛细管测定微型浮游动物游泳速度的方法,所需要的辅助装置和设备简单,价格低廉,易获取,能够很好的保证浮游动物保持直线游泳,从而较准确的保证实验数据准确性,且操作简便,方便推广,能够应用于大多数实验应用。
附图说明
图1是采用本发明的测定方法测定萼花臂尾轮虫不带卵雌体游泳速度的图片。
图2是采用本发明的测定方法测定萼花臂尾轮虫带卵雌体游泳速度的图片。
图3是采用本发明的测定方法测定萼花臂尾轮虫雄虫游泳速度的图片。
具体实施方式
下面对本发明的较优的实施例作进一步的详细说明。
实施例1
萼花臂尾轮虫不带卵雌体、带卵雌体和雄虫游泳速度的测量。
以萼花臂尾轮虫为实验对象,萼花臂尾轮虫体型较小,体长一般为100-500μm,宽约20-50μm,是水产苗种开食和早期培育阶段的优良饵料,也是毒性测试的模式生物之一,具有很高的实验和应用价值。
1.将从野外水体采集的萼花臂尾轮虫带回实验室进行单克隆培养,培养体系为2mL纯EPA培养液,投食1×106cells/mL密度的斜生栅藻,25±1℃,12h光照:12h黑暗进行培养。
2.收集健康的萼花臂尾轮虫不带卵雌体、带卵雌体和雄虫,分别置于碗状玻璃培养皿中。
3.选择长度20cm、内径0.1mm的毛细管用于测定萼花臂尾轮虫不带卵雌体、带卵雌体和雄虫的游泳速度。使用记号笔在毛细管上标定刻度。体式显微镜下,将毛细管一端插入EPA培养液内,微微倾斜毛细管,吸入10cm长度的EPA培养液,缓慢吸入一只待测轮虫个体,再吸入EPA培养液至毛细管内饱和。
4.将毛细管平放于体式显微镜下,显微镜下观察,如图1-3所示,使用秒表测量游过两条刻度线所需要的时间,使用游标卡尺测量两条刻度线之间的距离,计算轮虫的游泳速度。每种轮虫重复测定10只,计算平均值。测定所得结果见表1。
表1不同种类萼花臂尾轮虫游泳速度的比较
实施例2
铜和锌对萼花臂尾轮虫幼体游泳速度的影响,包括以下步骤:
1.将从野外水体采集的萼花臂尾轮虫带回实验室进行单克隆培养,使用EPA培养液,投食1×106cells/mL密度的斜生栅藻,25±1℃,12h光照:12h黑暗进行培养。
2.收集健康的年龄约6-8h的萼花臂尾轮虫幼体置于碗状玻璃培养皿中备用。
3.根据铜和锌对萼花臂尾轮虫的LC50值,分别设置三个实验组和一个空白对照组。实验组中铜的浓度分别为12.29μg/L、6.16μg/L和3.07μg/L,锌的浓度分别为25.24mg/L、12.62mg/L和6.31mg/L。实验组测试溶液为EPA中加入适量的CuCl2或者ZnCl2,空白对照组为纯EPA。每个浓度设置4个重复,每个处理为4mL体积。每个处理中加入20只待测萼花臂尾轮虫幼体,25±1℃条件下继续培养4h后测定游泳速度。
4.选择长度20cm、内径0.1mm的毛细管用于测定萼花臂尾轮虫幼体的游泳速度。使用记号笔在毛细管上标定刻度。体式显微镜下,将毛细管一段插入测试液内,微微倾斜毛细管,吸入10cm长度的测试液体,缓慢吸入一只待测轮虫个体,再吸入测试液至毛细管内饱和。
5.将毛细管平放于体式显微镜下,显微镜下观察,使用普通显微拍照系统对轮虫游泳行为进行摄像,使用配套软件测量两条刻度线之间的距离,根据录像帧数计算时间,进而计算轮虫的游泳速度。每个处理重复测定10只轮虫,计算平均值。测定所得结果见表2和表3。
表2不同浓度铜对萼花臂尾轮虫幼体游泳速度的影响
表3不同浓度锌对萼花臂尾轮虫幼体游泳速度的影响
通过上述实施例以及相关数据表明,采用本发明的测定方法,可以方便、准确的测定浮游生物的游泳速度,便于进行进一步的科学研究。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明,不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干简单推演或替换,都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种微型浮游动物游泳速度的测定方法,其特征在于:其包括以下步骤:
步骤S1,根据浮游动物的体宽,选择内径大于浮游动物体宽的毛细管;
步骤S2,在毛细管外壁标记刻度线;
步骤S3,将毛细管吸入测试液和待测浮游动物;
步骤S4,将毛细管平放于显微镜下,在显微镜下观察浮游动物游过两条刻度线所需要的时间,根据两条刻度线之间的距离,计算游泳速度。
2.根据权利要求1所述的微型浮游动物游泳速度的测定方法,其特征在于:步骤S1中,所述毛细管的内径为浮游动物体宽1.2-2.0倍。
3.根据权利要求1所述的微型浮游动物游泳速度的测定方法,其特征在于:步骤S1还包括:根据需要确定浮游动物的种类和实验条件,将待测浮游动物置于测试液中2-6小时,使浮游动物适应环境。
4.根据权利要求1所述的微型浮游动物游泳速度的测定方法,其特征在于:所述毛细管为玻璃毛细管。
5.根据权利要求4所述的微型浮游动物游泳速度的测定方法,其特征在于:所述毛细管的长度为10~40 cm,管壁厚度为30~200μm。
6.根据权利要求1所述的微型浮游动物游泳速度的测定方法,其特征在于:所述毛细管使用前经酸、碱溶液轮流浸泡去除有机物后,使用纯水冲洗干净,烘干备用。
7.根据权利要求1所述的微型浮游动物游泳速度的测定方法,其特征在于:步骤S3中,先将毛细管插入测试液中,吸入毛细管一部分液体,然后吸入1只待测浮游动物,再吸入剩下毛细管长度的液体,使浮游动物位于毛细管的中部。
8.根据权利要求7所述的微型浮游动物游泳速度的测定方法,其特征在于:步骤S3中,先吸入毛细管40%~60%长度的液体,然后吸入1只待测浮游动物,再吸入剩下长度的液体。
9.根据权利要求1~8任意一项所述的微型浮游动物游泳速度的测定方法,其特征在于:步骤S4中,采用普通显微拍照系统对浮游动物在毛细管内的游泳行为进行录像,选择持续游泳的一段视频,测量游过的距离和所需的时间,计算游泳速度。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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