Simultaneous recording of filtration and respiration in marine organisms in response to short‐term environmental variability
Simultaneous recording of filtration and respiration in marine organisms in response to short‐term environmental variability
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同时记录海洋生物的过滤和呼吸以响应短期环境变化
DOI：
10.1002/lom3.10414
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发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Pansch C
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Vajedsamiei J;Melzner F;Raatz M;Kiko R;Khosravi M;Pansch C
气候变化给环境条件带来了不寻常的长期趋势，加上短期环境变异性的一些巨大变化，给海洋生态系统带来了额外的压力。本文介绍了一种经验方法，旨在提高我们对海底滤食性动物在环境条件（如温度）变化时的性能的理解，时间尺度从几分钟到几小时，特别是在日常周期或极端事件（如海洋热浪或缺氧上升流）期间。我们描述了配备荧光计和血氧仪的流通装置（FOFS），实验设计和方法学协议，以评估大量数据，使研究人员能够监测重要的能量预算特征，包括底栖滤食性动物的过滤和呼吸，以应对微调的环境变化。FOFS允许在线记录由研究生物引起的叶绿素和溶解氧浓度的偏差。通过Python脚本的透明数据处理提供了在不同环境上下文中工作时根据需要调整程序的可能性（例如，温度与pH值、盐度、氧气、生物线索）以及不同的滤食性物种。我们成功地证明了该方法的功能，通过记录响应波罗的海蓝贻贝（贻贝）在一天的热循环。这种方法实际上提供了一种工具，可以帮助研究人员将生物体暴露于环境变化数周或数月，将观察到的长期性能响应与短期能量预算响应联系起来，并解释他们的发现与概括模式的潜力。因此，该方法可以更详细地描述压力-反应关系和检测物种的耐受限度。
Climate change imposes unusual long‐term trends in environmental conditions, plus some tremendous shifts in short‐term environmental variability, exerting additional stress on marine ecosystems. This paper describes an empirical method that aims to improve our understanding of the performance of benthic filter feeders experiencing changes in environmental conditions, such as temperature, on time scales of minutes to hours, especially during daily cycles or extreme events such as marine heatwaves or hypoxic upwelling. We describe the Fluorometer and Oximeter equipped Flow‐through Setup (FOFS), experimental design, and methodological protocols to evaluate the flood of data, enabling researchers to monitor important energy budget traits, including filtration and respiration of benthic filter‐feeders in response to fine‐tuned environmental variability. FOFS allows online recording of deviations in chlorophyll and dissolved oxygen concentrations induced by the study organism. Transparent data processing through Python scripts provides the possibility to adjust procedures to needs when working in different environmental contexts (e.g., temperature vs. pH, salinity, oxygen, biological cues) and with different filter‐feeding species. We successfully demonstrate the functionality of the method through recording responses of Baltic Sea blue mussels (Mytilus) during one‐day thermal cycles. This method practically provides a tool to help researchers exposing organisms to environmental variability for some weeks or months, to relate the observed long‐term performance responses to short‐term energy budget responses, and to explain their findings with the potential to generalize patterns. The method, therefore, allows a more detailed description of stress‐response relationships and the detection of species' tolerance limits.
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