Version 2 2025-08-06, 12:01Version 2 2025-08-06, 12:01
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posted on 2025-08-06, 12:01authored bySatoshi Kaneda
<p dir="ltr">Supplemental data 1: Exp. S1 </p><p dir="ltr">Relationship between the number of extracted individuals and extraction time in the Baermann apparatus </p><p dir="ltr">Two experiments (Exp. S1.1-1.2) were performed to determine the extraction period, the number of extracted individuals was recorded at 0.5, 1, 1.5, 2, 2.5, 3, 4, and 5 h in Exp. S1.1, and the percentage of extracted individuals was compared with those of the 2 h and 24 h extraction periods in Exp. S1.2. Soil from the Tottori Agricultural Experiment Station was used. The experimental procedure was the same as for Exp. 1 of the article up to the point where the residue was transferred to the stainless-steel mesh screen. In Exp. S1.1, the core soil sample was used for the experiment. After 5 h of extraction, the residue was moved into the plastic tray, and the remaining individuals in the residue were counted by hand-sorting. In Exp. S1.2, a fresh volume of approximately 100 cc of stock soil which had been collected from the same station was used because the original stock soil sample had already been depleted at that point. The method used for calculating the extraction efficiency was the same as in the Exp. 1 of the article. In Exp. S1.1, the individuals collected in each time frame and those remaining in the residue after extraction were summed, and the percentage extracted in each time frame was calculated. In Exp. S1.2, the oligochaetes were extracted over 2 h (the data from Exp. 1 of the article were used for this) and 24 h, those remaining in the residue after extraction were added to this number, and the percentage extracted at each time was again computed. Exp. S1.1 was replicated seven times, and the 24 h extraction in Exp. S1.2 was replicated six times. Extraction efficiency was analyzed using generalized linear models with a quasibinomial error structure and a logit link-function for Exp. S1.2. The extraction time was the explanatory variable and extraction efficiency was the response variable. Statistical calculations were performed in R version 4.2.2 (R Development Core Team, 2022), and the significance of the explanatory variable was assessed with F-tests using package car. Extraction efficiency in Exp. S1.1 increased with extraction time, reaching over 80% at 1.5 h, after which the rate of increase slowed. In Exp.S1.1, under continuous extraction, efficiency increased from 2 h to 5 h but was greater over 2 h than over 24 h using different soil samples in Exp. S1.2 (Table S1). This indicates that extraction efficiency beyond 2 h could be considered essentially stable.</p><p dir="ltr">Supplemental data 2: Exp. S2</p><p dir="ltr"><b>Determining mustard concentration for extraction</b></p><p dir="ltr">To determine the mustard concentration required for extraction, the effects of varying concentrations on oligochaetes were investigated in Exp. S2.1-S2.3. As no information about the response of aquatic oligochaetes to mustard was available, a wide range of mustard concentrations were tested in Exp. S2.1. Aquatic oligochaetes extracted from a Tottori station soil were visually divided into three categories: large, medium, and small specimens. Four mustard concentrations of 0.05, 0.2, 0.5, and 2 g L<sup>−1</sup> were prepared, and 10 oligochaetes comprising three large, four medium, and three small individuals were submerged into each concentration at 15°C, then observed for 2 h. It was found that all tested concentrations resulted in the gashing, death, and disintegration of the oligochaetes (Table S2). Sensitivity of aquatic oligochaetes to mustard was high. While a rapid movement response, such as moving down the funnel, was expected at high concentrations, I did not wish to injure the oligochaetes. To determine a suitable non-lethal concentration to induce movement, tap water was first filled into a funnel and then a high concentration of mustard solution was added to the residue, creating a mustard concentration gradient in the funnel. I investigated concentrations that did not kill aquatic oligochaetes in the long term in Exp. S2.2, and concentrations that did not kill them in the short term in Exp. S2.3. For the former experiment, lower concentrations of 0.005, 0.02, 0.05, and 0.1 g L<sup>−1</sup> were prepared, and 10 individuals were again introduced at 15°C in the same manner as in Exp. S2.1. Oligochaete body condition and dead/alive status in each concentration were recorded at 2 h, 4 h, 1 d, and 4 d after introduction. For the latter experiment, the mustard concentration was set at 0.02, 0.05, 0.1, 0.2, and 0.5 g L<sup>−1</sup>. These oligochaetes were transferred into distilled water after 2.5 h, as the intended extraction time was 2 h. Their status was recorded after 5 h in the distilled water. The number of surviving oligochaetes decreased from ten to nine after 2 h at the lowest concentration (0.005 g L<sup>−1</sup>): this number then remained constant until the end of the experiment (Table S3). It is however possible that this reflects an error in determining the starting number of individuals rather than actual mortality. Individuals over 0.02 g L-1 survived for 4 h, but after 1 d the mortality increased with increasing concentration (Table S3). These outcomes suggested the use of a mustard concentration of 0.01 g L<sup>−1</sup> throughout the funnel. In Exp. S2.3 under submergence for 2 h, oligochaetes survived in medium concentrations up to 0.2 g L<sup>−1</sup> (Table S4). Since adding mustard to the tap water-filled funnel added a substantial further dilution factor, I eventually decided on using a concentration of 0.25g L<sup>-1</sup>.</p>
Supplemental data 1: Exp. S1
ベールマン装置での水生ミミズ抽出時間決定に向けた抽出時間と抽出個体数の関係
水生ミミズをベールマン装置で抽出する時間を決定するため2つの実験を行った(Exp. S1.1-1.2)。実験S1.1では抽出時間(0.5, 1, 1.5, 2, 2.5, 3, 4, 5時間)と抽出される個体数割合の関係を調べ、実験S1.2では、抽出時間2時間と24時間で抽出される水生ミミズの割合が異なるかを調べた。実験は鳥取農業試験場の土を用いて行った。抽出に用いた土の量は、論文で用いたコア1つ分の土の量を用いた。残渣を網の上にのせる作業までの実験手順は、論文の実験1と同じ手順で行った。抽出開始から5時間後、残渣をプラスティックトレーに移し、残渣に残っている水生ミミズをハンドソーティングで計測した。実験S1.2では、鳥取農業試験場で採取し10℃で保存していたストックから、土を100ccのコアで採取し、実験を行った。水生ミミズの抽出効率は論文と同様に計算した。実験S1.1では、抽出時間毎に抽出された個体と最終的に残渣に残った個体の総和を100%とし、それぞれの抽出時間で何%の水生ミミズが抽出されたかを計算した。実験S1.2でもS1.1同様にそれぞれの抽出時間での水生ミミズの抽出率を計算した。2時間抽出のデータは論文の実験1の結果を用いた。実験S1.1の繰り返しは7回で、実験S1.2の24時間データについては繰り返しは6回だった。実験S1.2の抽出効率は、誤差構造を疑似二項分布と仮定し一般化線形モデルで解析を行った。抽出時間を説明変数とし、抽出効率を目的変数とした。統計解析はR version 4.2.2 (R Development Core Team, 2022)で行い、carパッケージのF検定を用いて説明変数の統計的有意性を検定した。実験S1.1で抽出時間が増加するほど抽出効率が増加し、1時間30分の抽出で80%以上の個体が抽出された(Fig. S1)。1時間30分以後の抽出率の増加はゆるやかになった。実験S1.1では、抽出効率は2時間から5時間にかけて増加していたものの、実験S1.2では24時間抽出よりも2時間抽出の方が抽出効率が高かった(Table S1)。このことから、抽出効率は2時間以上ではほぼ定常状態に達していると考えられた。
Supplemental data 2: Exp. S2
水生ミミズ抽出に向けたからし濃度の決定
水生ミミズを湿性動物用の抽出装置を用いて抽出する際にからしを用いることでさらに抽出効率を高められるかを把握するため、からし濃度と水生ミミズ抽出率の関係を実験S2.1-S2.3で調べた。からしに対する水生ミミズの反応に関して、これまで情報が無かったため、実験S2.1では幅広いからし濃度(0.05, 0.2, 0.5, 2 g L−1)で抽出への影響を調べた。鳥取農業試験場の水田から採取した水生ミミズを、見た目で大、中、小の3つのサイズに分けた。それぞれのからし濃度の溶液に大3個体、中4個体、小3個体の合計10個体の水生ミミズを入れた。実験は15度で行い、水生ミミズを溶液に入れてから2時間後、水生ミミズの生存等を観察した。その結果、全てのからし濃度で水生ミミズが死滅したり弱って千切れたりしていた(Table S2)。 水生ミミズのからしに対する感受性は高かった。水生ミミズが敏感に反応し抽出装置の土の部分から下方へ急いで這い出すことは調査法として適しているものの、水生ミミズが死んだり弱って傷ついたりすることは調査方法として適さない。そこでからしを用いる抽出法として、抽出装置にまず水道水を入れ、水生ミミズを含む残渣を装置においてから、濃度の高いからし溶液を残渣にかけることとした。これにより装置の中でからし濃度の勾配ができ、抽出に適すると考えた。次の実験では、水生ミミズを長期間からし溶液に浸けても死なない濃度を実験 S2.2で調査し、短期間では死なない濃度を実験S2.3で調査した。実験 S2.2では、0.005、0.02、0.05と0.1 g L−1のからし濃度とし、実験S2.1同様水生ミミズ10個体を用い、15度で実験を行った。水生ミミズの体の状態や生死について水生ミミズをからし溶液に投入してから2 時間、 4時間、1日、4日後に観察した。実験S2.3では、からし濃度を0.02、0.05、0.1、0.2と0.5 g L−1とした。水生ミミズの抽出時間を2時間としていることから、この実験では水生ミミズをそれぞれのからし溶液に浸してから2時間半後に蒸留水に移した。水生ミミズの体の状態を蒸留水に移した5時間後に観察した。実験S2.2において、最も低い濃度の0.005 g L−1において2時間後の死亡率が10%でそれ以降実験終了時まで変化は無かった (Table S3)。0.005 g L−1より高い濃度のからし溶液では4時間後までは死亡率が0%だったので、0.005 g L−1での死亡率10%は最初に9個体しか投入していなかったなどの作業エラーだった可能性が高いと考えられた。0.02 g L-1以上の濃度では、4時間後までは死亡率が0%で、それ以降死亡率が増加した(Table S3)。以上の結果から、抽出装置全体では0.01 g L−1のからし濃度が適切と考えられた。実験S2.3では、2時間の浸し実験では、0.2 g L−1のからし濃度までは水生ミミズが生きていた (Table S4)。以上の実験結果から、まず装置を水道水で満たし、残渣にからし溶液を添加する方法では、0.25g L-1のからし濃度を用いることとした。