Published February 13, 2018 | Version v1
Publication Open

Field-Based Radiographic Imaging of Marine Megafauna: Marine Iguanas (Amblyrhynchus cristatus) as a Case Study

  • 1. North Carolina State University
  • 2. James Cook University
  • 3. Universidad San Francisco de Quito
  • 4. Charles Darwin Foundation
  • 5. University of North Carolina at Chapel Hill

Description

Effective conservation of marine megafauna requires a thorough understanding of the ecology, physiology, population dynamics, and health of vulnerable species. Assessing the health of large, mobile marine animals poses particular challenges, in part because the subjects are difficult to capture and restrain, and in part because standard laboratory and diagnostic tools are difficult to apply in a field setting. Radiography is a critically important diagnostic tool used routinely by veterinarians, but it has seldom been possible to image live marine vertebrates in the field. As a first step toward assessing the feasibility of incorporating radiography into studies of vulnerable species in remote locations, we used portable radiographic equipment to acquire the first digital internal images of living marine iguanas, Amblyrhynchus cristatus, an iconic lizard endemic only to the Galápagos Islands of Ecuador. The radiographic machinery was powered by batteries and performed well on a rocky beach environment of an uninhabited island, despite high heat and humidity. The accuracy of radiographic measurements was validated by computing a snout-vent length (SVL) using bone dimensions and comparing this to standard measurements of SVL made externally with a tape measure. These results demonstrate the feasibility of using radiography to study animals in remote sites, a technique that may prove useful for a variety of physiological, ecological, and biomechanical studies in which reliable measurements of skeletal and soft-tissue dimensions must be acquired under challenging field conditions. Refinements are discussed that will help the technology reach its full potential in field studies.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

يتطلب الحفظ الفعال للحيوانات البحرية الضخمة فهماً شاملاً للبيئة وعلم وظائف الأعضاء وديناميكيات السكان وصحة الأنواع الضعيفة. يشكل تقييم صحة الحيوانات البحرية الكبيرة المتنقلة تحديات خاصة، ويرجع ذلك جزئيًا إلى صعوبة التقاط الموضوعات وتقييدها، ويرجع ذلك جزئيًا إلى صعوبة تطبيق الأدوات المختبرية والتشخيصية القياسية في بيئة ميدانية. التصوير الشعاعي هو أداة تشخيصية مهمة للغاية يستخدمها الأطباء البيطريون بشكل روتيني، ولكن نادراً ما كان من الممكن تصوير الفقاريات البحرية الحية في الميدان. كخطوة أولى نحو تقييم جدوى دمج التصوير الشعاعي في دراسات الأنواع الضعيفة في المواقع النائية، استخدمنا معدات التصوير الشعاعي المحمولة للحصول على أول صور داخلية رقمية للإغوانا البحرية الحية، Amblyrhynchus cristatus، وهي سحلية مبدعة مستوطنة فقط في جزر غالاباغوس في الإكوادور. تم تشغيل الآلات الشعاعية بواسطة البطاريات وكان أداؤها جيدًا على بيئة الشاطئ الصخرية لجزيرة غير مأهولة بالسكان، على الرغم من ارتفاع الحرارة والرطوبة. تم التحقق من دقة القياسات الشعاعية من خلال حساب طول فتحة التهوية (SVL) باستخدام أبعاد العظام ومقارنتها بالقياسات القياسية لـ SVL التي تم إجراؤها خارجيًا باستخدام شريط قياس. توضح هذه النتائج جدوى استخدام التصوير الشعاعي لدراسة الحيوانات في المواقع النائية، وهي تقنية قد تكون مفيدة لمجموعة متنوعة من الدراسات الفسيولوجية والبيولوجية والميكانيكية الحيوية التي يجب فيها الحصول على قياسات موثوقة لأبعاد الهيكل العظمي والأنسجة الرخوة في ظل ظروف ميدانية صعبة. تتم مناقشة التحسينات التي ستساعد التكنولوجيا على الوصول إلى إمكاناتها الكاملة في الدراسات الميدانية.

Translated Description (French)

Une conservation efficace de la mégafaune marine nécessite une compréhension approfondie de l'écologie, de la physiologie, de la dynamique des populations et de la santé des espèces vulnérables. L'évaluation de la santé des grands animaux marins mobiles pose des défis particuliers, en partie parce que les sujets sont difficiles à capturer et à maîtriser, et en partie parce que les outils de laboratoire et de diagnostic standard sont difficiles à appliquer sur le terrain. La radiographie est un outil de diagnostic d'une importance cruciale utilisé régulièrement par les médecins vétérinaires, mais il a rarement été possible d'imager des vertébrés marins vivants sur le terrain. Comme première étape vers l'évaluation de la faisabilité d'intégrer la radiographie dans les études sur les espèces vulnérables dans des endroits éloignés, nous avons utilisé un équipement radiographique portable pour acquérir les premières images internes numériques d'iguanes marins vivants, Amblyrhynchus cristatus, un lézard emblématique endémique des îles Galápagos en Équateur. Les machines radiographiques étaient alimentées par des batteries et fonctionnaient bien sur une plage rocheuse d'une île inhabitée, malgré la chaleur et l'humidité élevées. La précision des mesures radiographiques a été validée en calculant une longueur museau-vent (SVL) en utilisant les dimensions osseuses et en la comparant aux mesures standard de SVL effectuées en externe avec un ruban à mesurer. Ces résultats démontrent la faisabilité de l'utilisation de la radiographie pour étudier les animaux dans des sites éloignés, une technique qui peut s'avérer utile pour une variété d'études physiologiques, écologiques et biomécaniques dans lesquelles des mesures fiables des dimensions du squelette et des tissus mous doivent être acquises dans des conditions de terrain difficiles. Des raffinements sont discutés qui aideront la technologie à atteindre son plein potentiel dans les études sur le terrain.

Translated Description (Spanish)

La protección eficaz de la megafauna marina requiere un conocimiento profundo de la ecología, la fisiología, la dinámica de las poblaciones y la salud de las especies vulnerables. La evaluación de la salud de los animales marinos grandes y móviles plantea desafíos particulares, en parte porque los sujetos son difíciles de capturar y restringir, y en parte porque las herramientas estándar de laboratorio y diagnóstico son difíciles de aplicar en un entorno de campo. La radiografía es una herramienta de diagnóstico de importancia crítica utilizada rutinariamente por los veterinarios, pero rara vez ha sido posible obtener imágenes de vertebrados marinos vivos en el campo. Como primer paso para evaluar la viabilidad de incorporar la radiografía en estudios de especies vulnerables en lugares remotos, utilizamos equipos radiográficos portátiles para adquirir las primeras imágenes internas digitales de iguanas marinas vivas, Amblyrhynchus cristatus, un lagarto icónico endémico solo de las Islas Galápagos de Ecuador. La maquinaria radiográfica estaba alimentada por baterías y funcionaba bien en un entorno de playa rocosa de una isla deshabitada, a pesar del alto calor y la humedad. La precisión de las mediciones radiográficas se validó mediante el cálculo de una longitud de ventilación del hocico (SVL) utilizando las dimensiones óseas y comparando esto con las mediciones estándar de SVL realizadas externamente con una cinta métrica. Estos resultados demuestran la viabilidad de utilizar la radiografía para estudiar animales en sitios remotos, una técnica que puede resultar útil para una variedad de estudios fisiológicos, ecológicos y biomecánicos en los que se deben adquirir mediciones confiables de las dimensiones esqueléticas y de tejidos blandos en condiciones de campo difíciles. Se discuten refinamientos que ayudarán a la tecnología a alcanzar su máximo potencial en estudios de campo.

Files

pdf.pdf

Files (1.1 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:aa1985d6969237c1e156a66b54570bae
1.1 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
التصوير الإشعاعي الميداني للحيوانات البحرية الضخمة: الإغوانا البحرية (Amblyrhynchus cristatus) كدراسة حالة
Translated title (French)
Imagerie radiographique sur le terrain de la mégafaune marine : les iguanes marins (Amblyrhynchus cristatus) comme étude de cas
Translated title (Spanish)
Imágenes radiográficas de campo de la megafauna marina: iguanas marinas (Amblyrhynchus cristatus) como estudio de caso

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2793245737
DOI
10.3389/fmars.2018.00040

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Ecuador

References

  • https://openalex.org/W1963863662
  • https://openalex.org/W1971605339
  • https://openalex.org/W1996246706
  • https://openalex.org/W2022842963
  • https://openalex.org/W2023832329
  • https://openalex.org/W2032099739
  • https://openalex.org/W2067094612
  • https://openalex.org/W2091863603
  • https://openalex.org/W2107401399
  • https://openalex.org/W2113297575
  • https://openalex.org/W2124946100
  • https://openalex.org/W2128232632
  • https://openalex.org/W2151399155
  • https://openalex.org/W2598239004
  • https://openalex.org/W2614674210
  • https://openalex.org/W4211070097
  • https://openalex.org/W4241913210