海绵农业试验:生存、附件和增长两个特质的海绵,Neopetrosiasp.和Stylissa马萨

文摘

海绵、珊瑚礁生态系统的重要组成部分,是商业价值的公共水族馆,药理学和化学。海绵日益增长的需求,自然资源被过度开发的风险。越来越多的海绵在人工或半自然的农场是一个选择。在这项研究中不同耕作方式在两种印支海绵上测试过,Neopetrosiasp.和Stylissa马萨。生存、生长和附着能力观察不同基质(暂停了绳索,珊瑚巨石和人工基质),两种类型的水族缸不同水量和两个不同的领域在印尼的网站。不同的两个物种反应个人的位置和环境压力。生存、生长和附件的比率Neopetrosiasp.场现场根据栽培方法,我们发现体积增量(27 - 35%)最高水平线。而体积增加美国马萨没有任何不同的移植方法的差异,Neopetrosiasp.通常表现出更高的利率比美国马萨。进一步水族缸试验,例如,营养供应,应该对海绵测试得到更详细的数据,特别是因为几乎所有的碎片两个物种显示下降或稳定状态指的是长度。

1。介绍

作为生物过滤,海绵礁生态系统中发挥着重要的作用。像其他底栖生物悬浮喂食器,他们负责大部分的能量流从远洋底栖生物系统(1,2]。海绵积极水通过身体移动,一个优势,使海绵居住在不同类型的栖息地也在不同的深度1]。海绵礁康复的成功应用,因为他们干净的水通过过滤能力小颗粒碎屑、藻类和细菌,他们也持有瓦砾和珊瑚在一起(3,4]。海绵也商业重要农业(洗澡用海绵)和观赏贸易和作为药理学(新资源的化学物质5- - - - - -9]。

海绵是非常有效的积极的滤食动物。水的体积通过海绵可以是巨大的;海绵有10厘米长,直径4厘米可以过滤80 L水24小时(10]。由于海绵农场检测他们的潜在生物过滤器养鱼场附近或地面污水9]。

他们的繁殖能力小块使得商业农业(海绵非常有吸引力11,12]。海绵的共生关系是高利息为公共水族馆因为他们更丰富多彩,更便宜,更容易比asymbiotic物种出售(11]。一些海绵物种共生体为主机提供营养和需要较少的额外喂养(13]。在过去的20年里许多生物活性代谢物合成了共生微生物在海绵中提取和识别9]。生物活性物质在一些海绵有潜在用途的药物、杀菌剂、杀虫剂、化妆品、杀真菌剂和防污(11,14]。Aldisine生物碱,发现美国马萨,被证明是一个强有力的抑制增殖作用的蛋白激酶激酶1,可以抑制某些肿瘤细胞的生长15]。从海绵在巴布亚新几内亚肽(Neopetrosiasp)可以抑制变形的入侵人类肿瘤细胞(16]。

海绵通常只产生微量的生物活性化合物;因此大规模生产从水产养殖是必要的,以避免过度开采的本地股票6,17]。几项研究已经检查最好的种植方法对于某些海绵的物种。麦克米伦(12)和Corriero et al。5)建议将海绵碎片水平线,而页面等。18]尝试网格数组和Duckworth和Battershill [19)倾向于使用网格袋后,他们试图种植不同的海绵新西兰物种(Latrunculiasp. 11月多乳房畸形croceus,和Raspailia agminata)在绳索和网格袋。

本研究比较生长、生存和附件的两种特质。海绵,Neopetrosiasp.和美国马萨在三个不同的基质:水平绳(如麦克米伦的建议(12]),住岩石,人工基质(水泥板块)放在一个金属网格。印尼的实验进行了5个月(2002年11月到2003年3月)来确定一个合适的培养方法和网站选择的物种,希望使用它为礁康复和/或出口贸易公共水族馆。因为对大多数海绵物种和耕作方式往往物种特定[20.),本研究也将有助于更好的理解海绵生存,附件,和增长的性能选择的物种。

2。材料和方法

2.1。海绵的物种

Neopetrosiasp。(de Laubenfels 1949)是一个艰难的蓝色海绵表面粗糙多孔(21)(图1)。它有一个分支生长型与多个排水孔/分支。它可以从10到20厘米长和直径2到4厘米21]。

Stylissa马萨卡特(1881)是一个柔软的黄色海绵,大小从7 - 20厘米长,直径5 - 11厘米(21)(图1)。它有一个不规则但垂直扩展增长形式,缩小附件表面和几排水孔在海绵体内分布不规则。

2.2。采样和研究地点

乌敏岛Pari-Sampling和学习网站1
乌帕里岛是一个位于千岛礁复杂北雅加达,印度尼西亚的首都。抽样和学习网站(5°51 55′′′年代,106°36 18′′′E)位于乌敏岛西部的砂质泻湖帕里,震源深度2.5米,约200米从主岛(图2)。24捐赠者海绵美国马萨10至20厘米的长度被收集在泻湖和礁坪深度0.5至2米在低潮的时候。这些标本是生长在沙质底部之间的过渡区海草和外礁珊瑚巨石在桑迪泻湖。只在这个网站的生存、生长和依恋美国马萨水平绳索和住岩石碎片(表进行测试1)。

根基Pegametan-Sampling和学习网站2
巴厘岛是一个更大的印度尼西亚群岛由80公里(140)和位于赤道以南8摄氏度。采样和研究站点(8°08年12′′′年代,114°36′E)是位于湾海湾北部的Pegametan巴厘岛的桑迪礁公寓在退潮的深度2.5米,从大陆约750(图3)。50捐赠者海绵的Neopetrosiasp. 41的美国马萨10至20厘米的长度被收集在同一深度在乌帕里。美国马萨被发现生长在珊瑚巨石Neopetrosiasp.经常被发现在活珊瑚。
使用了两种类型的水族缸,一个玻璃罐和一个水泥罐。玻璃罐,位于简历。第纳尔戈里,巴厘岛北部,长80厘米,高40厘米,25厘米深。水泥罐的长度是2400厘米,高70厘米,140厘米深的水深40厘米。这两种类型的水族馆提供每日湾的海水根基Pegametan,五公里。海水是珊瑚巨石组成的生物滤池的过滤。没有额外的营养物质被添加到海水水族馆。屋顶保护降雨和太阳辐射的水族馆。

2.3。下层和附件的方法

Neopetrosia sp。
的碎片Neopetrosiasp.总是以同样的方式完成削减水平提供大致相等大小的碎片。碎片,之前的长度和直径Neopetrosiasp.片段和一个塑料卡尺测量。

Stylissa马萨
的碎片美国马萨在两种不同的方式;收集到的海绵被削减水平的一半,另一半垂直。大约同等大小的碎片。之前片段连接,长度,直径,切削宽度美国马萨用塑料卡尺测量。
九个标本的物种保留控制;每个被安置在三个字段(根基Pegametan),格拉斯和水泥坦克。
三个水平的尼龙绳索(厘米)相同的长度(120厘米)两端系上在两个竹竿(长度= 130厘米,到5厘米),固定在海底。三个水平的尼龙绳索绑在棍子在不同深度,上面的第一个绳子开始30厘米的海底,接下来的两个绳子每30厘米。十二个海绵片段与尼龙扎带绑在绳子,在每一行(图四4、表1)。为了防止转移的每个片段的尼龙绳绑线和一个塑料带。
两个水平绳子平行放置在一个水族馆。两个物种的四个海绵的碎片放在每个水平的绳索一样的字段(表1)。
四个海绵的碎片每两个物种的附加到珊瑚巨石用牙签和松紧带(图4、表1)。牙签推开片段,放置在博尔德,用松紧带绑在它。水族馆八海绵的碎片每两个物种的珊瑚巨石被安置在两条平行线。
,四个海绵片段被系上人工基质(圆形盘子,用石子和水泥)相同的方式在珊瑚巨石和放置在一个金属网格(200×100×50厘米)设置在海底(图5、表1)。
水泥罐4海绵碎片在人工基质(表放在底部1)。
三个复制用于每个方法,同时在水族馆和网站。

2.4。非生物因素

温度、盐度、pH值和溶解氧测量一组WTW多行P4(传导单元、pH电极相结合,交货单探针)和浊浊度计(洛维邦得)。碳酸铵,亚硝酸盐含量测定与标准测试从默克公司(默克公司、达姆施塔特)。表面电流测量领域通过记录一个对象所需的时间浮动6米的距离。

2.5。分析的数据

增长是表达量的增加;因此,长度、直径和切削宽度(切削宽度仅为Stylissa马萨)的片段是用一个塑料卡尺测量每两周访问网站时根基Pegametan戈里,巴厘岛北部,每两个月现场乌帕里。

两个物种的体积与以下因素和计算公式:

为Neopetrosiasp。 (=长度,=片段的半径),

为年代。马萨: (=长度,=直径,=片段的宽度)。

此外,每次访问研究网站,以下的片段被认为是:活着,一定程度上死了,死了,损坏,烦躁,沉积物覆盖,杂草丛生,例如,污损生物附着在基板。生存和附件的速度美国马萨和Neopetrosiasp.计算活着的碎片数量的比例,因此在研究的开始除以研究结束的片段: 计算平均比例增长的片段,使用下列公式,是初始体积和碎片的数量在研究期间的结束: 在开始统计分析之前,不同变量的方差的同质性(种类、地点、方法和切削方法)进行了测试与列文的测试。这是决定性的统计分析方法。

确定每月的长度和体积增长显著差异在不同的物种之间,地方,方法和的美国马萨不同的切削方式(水平岩屑和垂直岩屑)以及与单独的独立样本方差估计是Statistica-Student版本(99年)。

3所示。结果

3.1。增长率

实验开始的乌帕里在2002年11月2日,在根基Pegametan,玻璃坦克在戈里设施的简历。第纳尔在2002年12月3日,在这个领域根基Pegametan与人工基质28日2002年12月至2003年2月3日的人工基质水泥罐。海绵的最后测量碎片在乌帕里发生在2003年3月12日,根基Pegametan 2003年3月20日。在表1的碎片数量的时代文化和相关的测试方法在研究不同的网站列出。

在表2意味着初始和结束值的长度和体积比较两个物种Neopetrosiasp.和美国马萨,从水族馆和字段和网站美国马萨水平和垂直岩屑之间。

3.1.1。平均长度和体积的增加字段网站根基Pegametan和乌帕里

Neopetrosia sp。
Neopetrosiasp.碎片增长更好水平的绳索。平均长度增加对所有三种移植方法明显不同(),是指体积增加水平绳和住岩石或住岩石和人工基质()。

Stylissa马萨
在字段网站(根基Pegametan和乌帕里)美国马萨碎片没有任何明显的差异意味着长度和体积的增加不同的移植方法(水平绳、珊瑚巨石和人工基质)或不同的切割方法(水平和垂直切割的方式)(数据6 (b)和6 (c)),但是碎片在水平绳索和珊瑚巨石乌帕里显示显著差异在两个平均长度和体积增量()。在水平绳索那些碎片变得更好。当比较两个网站,碎片在根基Pegametan显示更高的平均长度()和体积()增加比乌帕里。
美国马萨碎片在水平绳索乌帕里显示最初的下降意味着在第二个测量间隔长度和体积(一个星期之后)才终于开始增长。
平均体积和长度增加美国马萨和Neopetrosiasp.碎片的个人深度水平绳子没有任何明显的差异。
比较平均长度和体积的增加网站,这两个物种美国马萨和Neopetrosia在平均长度sp.显示显著差异()和体积()增加,Neopetrosiasp.片段增长速度。

3.1.2。平均长度和体积增加水族缸

的水族缸两个物种的片段显示,平均长度下降或稳定状态,除了的碎片美国马萨在人工基质在大坦克。

Neopetrosiasp.碎片明显不同()对所有三种移植方法指的是长度,水平绳和珊瑚巨石,水平绳和人工基质和珊瑚巨石和人工基质和平均体积增加水平只有片段绳索和珊瑚巨石。的片段Neopetrosiasp.水平绳索开发小触角分支的碎片在水平方向。

平均长度和体积大大增加不同网站之间的研究。显著差异()的平均长度和体积增加测定Neopetrosiasp.片段之间场根基Pegametan和水族馆美国马萨片段之间的根基Pegametan和乌帕里,而一个显著差异被发现之间的平均长度增加根基Pegametan水族馆和乌敏岛之间的平均体积增加帕里和水族缸(图7)。

一般来说,Neopetrosiasp.和美国马萨片段显示,平均长度显著差异,而不是体积增加。

3.1.3。意味着最终的增长、生存和附件

类似的结果平均长度和体积增加意味着最终被发现增长率(终端体积减去初始体积)(图7)。

如图8无显著差异,最终生存和附件的碎片之间的计算Neopetrosiasp.和美国马萨。该领域的根基PegametanNeopetrosia水平绳索和人工基质sp.片段显示最后的生存和附件率最高,但只有一个(图12个碎片的珊瑚巨石幸存下来8(一个))。在的情况下美国马萨水平岩屑生存和附件利率高于垂直岩屑珊瑚巨石和人工基质,而垂直成活,并更容易在水平绳索(数字8 (b)和8 (c))。

两个物种的生存和附件的碎片在人工基质场网站根基Pegametan和水族馆最高为100%,除50%的附件Neopetrosiasp.碎片在大坦克。

意味着最终存活率水平绳索和珊瑚巨石水族馆的物种都很低,为百分之零Neopetrosiasp.碎片和垂直的岩屑美国马萨在珊瑚巨石和水平的岩屑美国马萨在水平绳索,21%的Neopetrosiasp.和12.5%的水平美国马萨碎片在珊瑚巨石,8%的水平垂直切绳子幸存了下来。几乎所有的碎片美国马萨为水平岩屑(水平绳索:50%,92%,垂直岩屑;水平岩屑珊瑚巨石:58%,83%,垂直岩屑)水族馆中没能活下来,直到最后检查已经死两周后安装;在的情况下Neopetrosiasp.片段,58%已经死了一个月后安装。

虽然Neopetrosiasp.和美国马萨碎片没有显示显著差异在生存和依恋,很明显,几乎所有的碎片Neopetrosia附加sp.而幸存下来。

已经两个星期后Neopetrosiasp.片段被放置在水平的绳索,珊瑚巨石,和人工基质,并附上。相比之下,美国马萨碎片没有附加一样容易。

一个月后开始实验,33剩下的30Neopetrosiasp.碎片开始结壳电缆联系,将其附着水平绳索。包馅机电缆关系后,那些碎片开始关闭之间的差距和镶嵌电缆领带,同时他们也开始生长垂直向水平绳。36碎片到达的前两个绳子已经两周后安装。在研究结束时,在108天之后,所有剩余33片段之间的空间碎片和绑线和30 33的绳子,其中8个已经增长沿着绳子和20上面。

一个月后开始实验,八12Neopetrosiasp.碎片在人工基质根基Pegametan开始结壳衬底。经过两个月的所有12个碎片已经镶嵌部分的人工基质。

3.2。非生物因素

见表3盐度、氧、pH值、浊度和温度四个不同研究站点在不同测量时间没有显著变化。甚至日常资料没有显示一个伟大的差异值。水族馆显示平均盐度值高于该领域的网站,可能由于蒸发。铵、亚硝酸盐和碳硬度很低(< 0.1)。唯一的区别这两种类型的水族缸水的体积,玻璃罐80 L和水泥坦克23520 L。表面电流的磁场位置之间0.07和0.075 m / s(最高0.12点,最低0.048)。暴风雨的条件观察到乌帕里在2002年12月和2003年1月。

4所示。讨论

4.1。增长、附件和存活率的网站

生长实验研究中在两种海绵测试了耕作方法,Neopetrosiasp.和美国马萨。大多数海绵物种的生长行为了解甚少;本研究有助于促进更好的理解海绵生物并提供合适的信息复制海绵礁康复的方法,水族馆贸易和生物医学研究。在其他的研究中,海绵农业实验为化妆品生产沐浴海绵感兴趣(5,9,22)或获得生物活性代谢物(6,8,9,18]。

水平绳方法和人工基质根基Pegametan增长被证明是最好的方法,附件,和存活率Neopetrosiasp。美国马萨所有三种方法(水平线、珊瑚巨石和人工基质)几乎等于经济增长率。水平绳方法已经成功测试了de Voogd [8)Callyspongia biru为沐浴海绵、海绵包馅机和Corriero et al。5)和侯赛因et al。22]。

农业海绵的成功需要的知识培养海绵物种的最佳环境条件(9]。的位置Neopetrosiasp.碎片在水平绳索和人工基质(50厘米以上的海底金属网格)类似于它在自然栖息地的位置,在那里,他们观察到在其他海绵、珊瑚生长为了有一个暴露的位置来过滤水。Neopetrosiasp.碎片在珊瑚巨石存活率很低(8.33%)。假设这个物种的碎片可能不喜欢直接放置在海底。较高的沉积底部附近导致口阻塞,导致海绵停止喂食,迫使所有能源向清洁(23]。海绵为其他物种海绵officinalis没有显著增长的差异可以观察到不同位置的移植水柱(22]。

美国马萨喜欢生活在珊瑚巨石或沙质底部,珊瑚礁和海洋之间的过渡区草或红树林。因此其栖息地偏好的更广泛的比Neopetrosiasp。在海湾根基Pegametan,所有美国马萨片段显示更高的增长、附件和存活率比乌帕里泻湖。碎片在珊瑚巨石完全覆盖着沙子由于波浪作用和蟹运动。新建蟹洞穴可以覆盖海绵、珊瑚nonelevated位置。电流敲竹杠38%的碎片水平绳索。太多的波浪作用,不适合耕作方式对那些地区生存和附件率低的原因。如达克沃斯所述9)地区的强劲水流条件或部分的海绵物种的生长行为可能会有所不同,更少喂食,和更多的能量用于形成一个更强大的骨架结构。

一般来说,Neopetrosiasp.显示更高的增长率在不同的基质上美国马萨,但他们几乎相同的附件和存活率。目前尚不清楚是否有任何的差异之间的野生种群增长率这两个物种。没有增长差异未雕琢的海绵(供体海绵)领域网站两个物种的根基Pegametan,但是Neopetrosiasp.迹象显示被电流,美联储或带走美国马萨不显示任何损坏的迹象。像德Caralt等的研究。6),很难比较研究物种的毛边的海绵因复杂得多的增长形式相比,定期剪片段。

的碎片Neopetrosiasp.后增长速度比未雕琢的海绵切割。达克沃斯(24测试了再生和增长受伤Latrunculia wellingtonensis海绵和证明损坏标本显示更好的增长比nondamaged,可能投资繁殖的能量。伤口大小是更大的美国马萨(大规模增长形式)Neopetrosiasp。(分支生长型)由于不同的形态出现。伤口恢复需要能量,减少增长,伤口大小影响生存(24]。达克沃斯等。25)展示伤口大量海绵的一些片段Psammocinia hawere没有完全恢复后80天。这可能是一个原因美国马萨增长较慢。然而,很难比较这两个测试物种对增长和附件由于不同的骨骼结构,栖息地偏好,增长形式的捐赠海绵,伤口碎片的大小。

其他研究已经表明,增长的碎片在特定底物可以依赖海绵骨架结构(7,8,18),软海绵生长更好的网格袋和硬海绵绳线(17,20.]。与其他研究相比(表4)的增长率美国马萨显示使用悬绳方法相似的结果,但是Neopetrosiasp.显示更高的增长率,每月106%的增长速度。碎片装入网袋显示更高的增长(超过400%(每月18])和存活率,但的绳索显示附件利率上升(19]。片段可以轻轻放置在网格袋,这在一定程度上防止碎片伤害,尤其是柔软的海绵,但是袋子也限制片段增长和喂养的可能性,特别是生物淤积物种如藻类、苔藓和海鞘是生长在网(9,17,19]。相比之下的沉积物可能导致较小的增长率;这些海绵可以增长50%比其他人少(23]。在不同的研究中,达克沃斯和Battershill [17新西兰]表明,两种不同的海绵物种(l . wellingtonensis和p . croceus)在生存和增长速度不同,最大的存活率网格(网格:61和96%,绳索:22和59%)和最大增长绳索(体重增量网格p . croceus:约50%,9个月后绳索:超过100%)。

4.2。增长、附件和存活率的水族缸的网站

海绵碎片在现场显示更高的增长,附件,和存活率的水族缸。抑制海绵增长不仅能引起高泥沙负荷也低负载(2),可以在水族馆的问题。两个物种的水族缸碎片甚至显示长度和体积减少。萎缩是食物供应不足的证据。即使食物像细菌存在,也太温柔的曝气,不改变的海水,缓慢的流入会影响可用性的食物(9,26]。生存和附件率越高,观察到的水泥罐相比,玻璃罐,可能是由于更高的水量交换。

Neopetrosiasp.碎片在玻璃槽水平绳子收缩,但他们也已经开发出小触角分支。这些分支可能是一个饥饿的迹象。然而,添加食品可以帮助海绵存活数年在水族馆26]。

存活率低的另一个原因在玻璃槽死亡海绵片段,可以是有毒的27)和存活率的影响健康的碎片。

镍等。28)建议删除样品附带小地方的衬底在水族馆有更好的恢复,因为附件将促进生存19]。进一步的收集和运输和更多的实验在水族馆,例如,在光、电流、和营养可以帮助发现如何维护,饲料,或繁殖物种Neopetrosiasp.和美国马萨在水族缸。

人工基质是易于安装的情况Neopetrosiasp.包馅机增长形式有助于覆盖衬底为了获得市场出现在水族缸。

4.3。建议

计算量的精度是有限的,由于非均匀形态外观。一系列新的研究建议使用额外的测量方法来确定增长,例如重量(8),或其他计算方法取决于海绵物种的生长形式描述Sipkema et al。29日]。页面等。18测量了海绵的碎片的增长Mycale hentscheli通过表面面积与湿重的相关性。

作为Neopetrosiasp.显示高生存、生长和附件利率,这将是有趣的测试更小的岩屑。达克沃斯(9海绵)已经表明,一些物种(Latrunculia wellingtonensis和多乳房畸形croceus)也可以恢复完全切除生物量的90%。与其他研究[5,22也表明,增长率海绵officinalis不同大小的外植体之间是相似的。Neopetrosiasp.片段显示几乎没有藻类覆盖。以防一些藻类附加,它们很容易可拆卸,不影响他们的健康状况。

作为海绵礁生态系统是很重要的,这项研究可以帮助繁殖海绵礁恢复,再次使它更具吸引力,其他海洋物种毁灭后,进一步为当地渔民提供新的希望可持续开发。

收获的影响降到最低,这将是明智的不是收获整个海绵股票,但要留下一小部分给海绵机会恢复和再生成新的海绵。抽样海绵出口贸易不仅极压在野生证券,也附件表面将会受损,这可能导致伤害其他生物,主要是珊瑚。如何复制海绵在不同基质的知识将有助于减少野生收获及其对环境的破坏。

确认

作者非常感谢所给予的支持印尼公司的简历。第纳尔,大肠Wahyuono和a . Setiabudi t . Siswati和d帖木儿Wahjuadi,员工从雅加达,戈里,登巴萨。他们要感谢Soemarso先生和t . Hestirianoto博士研究所Pertanian茂物(调查)的支持和n . de Voogd有助于确定物种。要感谢博士d Soedharma(调查),机构Asosiasi Koral Kerang丹鱼hia内印尼(AKKII)和Lembaga Ilmu Pengetahuan印尼(LIPI)物流的帮助。

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