אפיון פיזיולוגי של הולוביונט האלמוגים באמצעות כלי מיקרו-רספירומטריה חדש

פעילות מטבולית, שניתן להגדירה כסכום כל הפעילות האורגניזמית הכרוכה באנרגיה, היא קריטית להבנת תפקודם והתפתחותם של החיים על פני כדור הארץ. בשוניות אלמוגים, מדדים של חילוף חומרים חשובים מאוד לתיאור דפוסים כמו סימביוזה, או התהליך בין פונדקאי, למשל, הסימביוט Symbiodiniaceae בתוך הרקמה המארחת של האלמוגים. וזה יכול לספר לנו לא רק על האופן שבו האורגניזם מתפקד באופן נורמלי, אלא גם על האופן שבו האורגניזם הזה מתפקד כאשר גורמי עקה אקלימיים פועלים, למשל.

כדי להתחיל את הגדרת הציוד והאלמוגים, חבר את שתי צלחות אמבט המים באמצעות פוליצינור כחול ומחברים. ודא כי צלחת המנוע גלויה דרך לוחות אמבט המים השקופים כאשר תאי הספירומטריה אינם במקומם. לאחר מכן, חבר את בסיס אמבט המים לצלחת המנוע הבסיסית עם ההילוכים המגנטיים לפני חיבור הרכבה זו למקור כוח והפעלת הכוח.

כדי להרכיב את תא הספירומטריה, הוסיפו את החרוז המגנטי לתא הזכוכית והניחו את זרימת הפלסטיק האטומה דרך בסיס המעמד לתוך תא הזכוכית. מקמו היטב את התאים לתוך אמבטיות המים, וודאו שתאי הזכוכית נמצאים במגע עם המים מבוקרי הטמפרטורה לצורך הניסוי. באמצעות ידיות בקרת השסתומים, לווסת את זרימת המים כנדרש, תוך הפעלת זרימה רציפה ועדינה שנקבעה על 75 ליטר לשעה, עם ערבוב איטי ב -30 סיבובים לדקה.

המשך לחבר את כבלי סיבי החמצן האופטיים עם נקודות חיישן החמצן, אשר מזהות ומעבירות אותות מהחדר דרך הכבל. הקפד לחבר את הסיב האופטי ליציאות התואמות במודול החמצן. הכנס את הכבלים לתוך החורים שנקדחו בצד תאי המכסה, תוך הבטחת מגע עם הכתמים.

במידת הצורך, חברו את סרט האינסטלציה הלבן, הדק והאיטום העצמי כדי להתאים את הכבל בצורה נוחה ולאפשר לו להישאר יציב בתוך תא המים. ודאו שניתן לראות את האלמוג הבודד עם זרועות ציד חומות הפונות כלפי מעלה בתוך החדר. לבסוף, למדוד את הנשימה באמצעות תוכנת מדידת חמצן.

לאחר ייבוא נתוני הספירומטריה באמצעות חבילת R respR, פונקציית הבדיקה שימשה לבדיקת אנומליות נפוצות כמו ערכים לא מספריים או חסרים, והתוויית סדרת זמן החמצן וחישוב קצב גלגול. קצב הגלגול הפך יציב לאחר נקודת הזמן של 3000. החמצן היורד הפך לניתן לגילוי רק לאחר שורה 200 בסדרה המלאה.

פונקציית קצב המקף התחתון האוטומטי, המזהה אזורים ליניאריים של הנתונים, שימשה לחילוץ קצבים. אזור ליניארי בסביבות 3, 000 עד 5, 000 זוהה כאזור הליניארי ביותר. פונקציית adjust_rate שימשה לקביעת שיעורי הרקע מניסויי הבקרה.

לבסוף, התעריפים הומרו ליחידות הפלט הרצויות באמצעות פרמטרים שונים. הקצב הספציפי של שטח הפנים, שהוא הקצב המוחלט חלקי שטח הפנים של הדגימה, התקבל כפלט. תוצאות הנשימה בחושך בגודל הדגימה הקטן שנבדק הצביעו על יעילותה של שיטה זו בלכידת סף אות נמוך.

יתר על כן, ערכי הנשימה המייצגים עבור החסר, כמו גם בקרת לעומת השוואת טמפרטורה גבוהה עבור דגימות קטנות מאוד התקבלו. למרות המשמעות, חסרות שיטות, ולכן חסרים נתונים על קצבי חילוף חומרים מרכזיים הקשורים לשוניות אלמוגים, במיוחד כשמדובר בצאצאי אלמוגים, שהם לרוב בגודל קטן מאוד, מה שמקשה על המדידה. לכן פיתחנו את מערכת הספירומטריה הפיזיולוגית הזולה והגמישה מאוד הזו, שנועדה למדוד את קצב הנשימה, קצב חילוף החומרים של IE, באורגניזמים קטנים מאוד, ובמקרה הזה, באלמוגים צעירים.