引言
心率（HR）已在各種各樣的脊椎動物和無脊椎動物類群中得到測量（例如，deFur和Mangum，1979年；Davies和Morris，1993年；Acharya等人，2006年；von Borell，2007年）。它被用作代謝率和應激水平的指標，并用于量化對環(huán)境和生物變量的生理反應（DeFur和Mangum，1979年；Handy和Depledge，1999年；Wikelski和Cooke，2006年；Green，2011年）。關于十足目甲殼動物的心肺生理學有大量數據（McGaw和Reiber，2015年綜述）。十足目甲殼動物的心血管系統(tǒng)由一系列復雜的動脈和類似毛細血管的血管組成，以至于它被認為是部分封閉而非開放循環(huán)系統(tǒng)（Reiber和McGaw，2009年）。盡管心輸出量受心率和每搏輸出量變化的影響，且二者可相互獨立調節(jié)，但僅測量心率仍能為十足目甲殼動物的代謝變化、應激水平以及對環(huán)境擾動的反應提供重要信息（Stillman，2004年；McGaw和Reiber，2015年；McLean和Todgham，2015年）。
甲殼動物的心率已通過多種技術進行測量，如阻抗轉換（deFur和Mangum，1979年；Stillman，2004年）、脈沖多普勒（Airriess等人，1994年；McGaw等人，1994年）以及紅外發(fā)射器（Depledge和Anderson，1990年；Bamber和Depledge，1999年；Tepolt和Somero，2014年），而對于透明蝦，可用高速攝像測量（Spicer，2001年；Harper和Reiber，2006年）。使用阻抗轉換和脈沖多普勒測量心率需要相當大的操作，傳感器要伸入體腔。使用紅外發(fā)射器的侵入性較小，但動物仍要攜帶必須連接到記錄設備的探針線。此外，螃蟹常常會抓住并弄掉探針（McGaw，2004年），這通常需要某種形式的約束（Stillman，2004年；Tepolt和Somero，2014年）；這本身就可能擾亂心率模式（I. J. McGaw和S. J. Nancollas，未發(fā)表的觀察結果）。盡管所有這些方法都有其優(yōu)點，并已用于收集大量有趣的信息，但由于電子接口的原因，幾乎所有實驗都是在實驗室進行的。在野外進行的實驗較少（Bojsen等人，1998年；Styrishave等人，2003年），但動物仍必須被限制在籠子里，并且仍然系在記錄儀器上。在自然環(huán)境中測量自由活動的十足目動物長期心率的方法尚未得到測試。這很重要，因為最近的一篇文章表明，僅僅在與野外條件相似的實驗裝置中監(jiān)測動物，就可能對生理反應產生重大影響（Simonik和Henry，2014年）。事實上，如果裝置中有一層沙子，首長黃道蟹的心率會降低并變得更穩(wěn)定（Florey和Kriebel，1974年），與被限制的動物相比，自由活動的美洲螯龍蝦對缺氧的反應可能不同（McMahon和Wilkens，1975年）。因此，從實驗室研究推斷并應用于野外發(fā)現時可能存在局限性。
技術的進步和設備的小型化導致了數據記錄器的發(fā)展，這些記錄器已經小到可以附著在魚類、兩棲動物、鳥類和無脊椎動物身上，以便在自由活動的動物中進行數據收集（Weimerskirch等人，2002年；Campbell等人，2005年；Curtis和McGaw，2008年；Clark等人，2010年）。在過去的15年里，已經開發(fā)出記錄心臟活動的數據記錄器，并成功用于監(jiān)測魚類、爬行動物、鳥類和哺乳動物的心率（Cooke等人，2004年綜述）。為了實現最佳使用，它們必須植入體內，這需要對動物進行相當廣泛的手術和恢復過程（Campbell等人，2005年；Clark等人，2010年、2013年）。此外，它們還充滿技術難題（Cooke等人，2004年），再加上成本高昂，這阻礙了它們的廣泛使用（Cooke等人，2004年、2016年）。由于它們體積相當大，這些心率記錄器尚未用于無脊椎動物。在本研究中，我們描述了一種在十足目甲殼動物中使用這些記錄器的方法的開發(fā)。我們將記錄器部署在幾種不同大小的甲殼動物物種上，并在不同環(huán)境中進行，以驗證它們的用途并確定其局限性。這些記錄器的優(yōu)勢在于它們有可能開辟一個新的研究領域，使人們能夠將動物帶出實驗室并在野外長時間監(jiān)測它們。
