Un grupo de investigadores e ingenieros de la Institución Oceanográfica Woods Hole WHOI han desarrollado y probado un nuevo sistema innovador para tomar muestras de pequeñas larvas planctónicas en las aguas oceánicas costeras y comprender su distribución.
Los resultados se publicaron en línea el 30 de julio de 2015 en el Revista de biología y ecología marina experimental .
Tradicionalmente, las bombas y las redes se utilizan para muestrear el plancton, que requiere el muestreo en estaciones predeterminadas o redes de remolque detrás de un barco, seguido de la clasificación visual de los organismos recolectados en grupos taxonómicos. Las muestras generalmente combinan organismos recolectados a lo largo de pistas horizontales o verticales, lo que hace imposiblepara detectar pequeñas gradaciones o patrones específicos de especie en la distribución larval.
El sistema de muestreo combina tres tecnologías de vanguardia: una muestra múltiple adaptada de roseta de partículas suspendidas SUPR, un vehículo submarino autónomo REMUS equipado con sensores e identificación de organismos mediante análisis de código de barras de ADN. Han denominado el nuevo sistema "SUPR-REMUS "
"SUPR-REMUS nos permite tomar muestras discretas en el agua, de una manera que las redes no pueden hacer en aguas poco profundas", dijo Annette Govindarajan, autora principal del artículo. El nuevo sistema ya está dando una idea de la distribución espacial delarvas de invertebrados.
El grupo desplegó el vehículo, al que llamaron "SUPR-REMUS", en Buzzards Bay, Massachusetts, dos veces durante marzo de 2014, cuando las larvas de percebes eran abundantes. El REMUS 600 llevaba un sensor CTD para medir y registrar conductividad, temperatura,y profundidad. Los investigadores realizaron análisis genéticos de código de barras de las larvas recolectadas y dedujeron las distribuciones de especies.
"Las redes de plancton que toman muestras discretas, como los sistemas múltiples de apertura y cierre, están diseñadas para su uso en aguas abiertas", dijo Govindarajan. "Nuestro objetivo era tomar muestras en aguas poco profundas y cerca del fondo para detectar larvas de bentos costerosinvertebrados "
Los investigadores apuntaron a los percebes porque su biología reproductiva es bien conocida, y los científicos sabían cuándo y dónde serían abundantes las larvas. Los percebes adultos son sésiles, pero las larvas planctónicas viajan y se dispersan con los movimientos del agua. Varias especies de percebes coexisten en la costaMassachuetts riega, pero se sabe poco de cómo se comportan y se distribuyen sus larvas de manera diferente en la columna de agua.
"El muestreo tradicional no nos brinda información a gran escala", dijo el biólogo y coautor Jesús Pineda. "Las larvas a menudo se acumulan en características a pequeña escala, como los frentes oceánicos, donde la temperatura y la salinidad varían a pequeñas distancias. Necesitamosun dispositivo de muestreo que puede resolver estas escalas espaciales y tomar múltiples muestras. Con este muestreador podemos iniciar el muestreo autónomo de forma remota, en respuesta a un cambio en el entorno, como un cambio en la temperatura del agua, que sospechamos que inicia el transporte de larvas."
Los miembros del equipo también incluyeron al científico adjunto de la OMSI Chip Breier y al ingeniero principal de la OMSI, Mike Purcell.
El equipo modificó el muestreador SUPR para que quepa en la sección frontal de un REMUS 600, con espuma adicional y pesas para flotabilidad y ajuste. Un medidor de flujo midió el volumen de agua de mar, que se bombeó a través de puertos externos en momentos predeterminados, y múltiples 200um-Los filtros de malla retuvieron el plancton de muestras separadas.
En dos días en marzo, el equipo lanzó el SUPR-REMUS para realizar transectos perpendiculares a la costa. En la primera misión viajó desde la superficie hasta unos 15 m de profundidad en un patrón vertical de diente de sierra "yo-yo" sobre unDistancia de 9,9 km. El segundo despliegue fue más complejo: los límites de las vías superior e inferior del AUV se programaron en relación con la superficie y el fondo del mar, en una distancia de 11,2 km.
"Los despliegues fueron desafiantes ya que el clima en ese momento era frío, pero estábamos muy satisfechos con el desempeño de SUPR-REMUS", dijo Annette Govindarajan.
Las larvas de la lapa progresan a través de múltiples etapas planctónicas, denominadas "nauplios" y "cipreses", antes de asentarse en el fondo. Las larvas de diferentes especies pueden parecer casi idénticas, y los métodos de identificación tradicionales se basan en un examen microscópico detallado, un proceso que puede tomarmucho tiempo.
En cambio, los investigadores utilizaron análisis genéticos de códigos de barras, secuencias genéticas cortas que son diagnósticas para numerosas especies de invertebrados. Identificaron un total de 164 larvas de percebes bajo un microscopio de disección, extrajeron ADN de las larvas y utilizaron técnicas estándar para secuenciar genes COI mitocondriales, a menudo llamada secuencia de código de barras. Los investigadores compararon las secuencias de larvas con secuencias conocidas publicadas en GenBank y con secuencias de percebes adultos locales.
Encontraron que las larvas de la lapa eran abundantes, hasta 950 larvas por metro cúbico de agua. Las larvas eran de tres especies: Amphibalanus sp., Semibalanus balanoides y Chthamalus fragilis, con Amphibalanus sp. Con mucho, la más abundante.los investigadores vieron algunos patrones en la distribución, pero necesitan realizar una encuesta más amplia antes de sacar conclusiones.
En general, Govindarajan dijo que el proyecto cumplió con el objetivo principal, probando la viabilidad de SUPR-REMUS para el muestreo en aguas costeras: "Estamos encantados con los primeros resultados para el muestreo robótico junto con el análisis genético. Obtuvimos resultados interesantes, aprendimos de él, y planear desplegar nuevamente este otoño "
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Institución Oceanográfica Woods Hole . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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