Method Article
السلوك حراسة رفيقه دوراً هاما في مجال الإنجاب الكانفاس المدية من جنس تيجريوبوس. ومع ذلك، لم تكن أساليب لدراسة هذا السلوك وصفاً جيدا. هنا يصف لنا طرق: 1) الفردية ثقافة العذراء تيجريوبوس الحيوانات و 2) التحليل الكمي لسلوكهم حراسة رفيقه.
الكانفاس جنس تيجريوبوس، وهي العوالق الحيوانية المشتركة في برك المد والجزر الصخرية، إظهار سلوك حراسة ماتي بريكوبولاتوري حيث ذكر إقفال رفيقه محتملة لتشكيل زوج. في حين أن هذه الظاهرة قد جذبت اهتمام الباحثين، لم تكن أساليب للتحليل وصفاً جيدا. هنا يمكننا وصف إجراءات: استزراع 1) الفردية والتدريج تيجريوبوس الأحداث والبالغين، وتحليل سلوكهم حراسة رفيقه 2) القائم على الفيديو. طريقة تثقيف يمكن التحكم التجريبية للتقشير خبرة الحيوانات، فضلا عن القدرة على تتبع تطورها قبل الاختبارات السلوكية. يسمح أسلوب تحليل التقييم الكمي لعدة جوانب من السلوك حراسة ماتي، بما في ذلك الاستيلاء على محاولات من جانب الذكور والسباحة مسار من حراسة ورفيقه أزواج. على الرغم من أن هذه الأساليب قد أنشئت أساسا للدراسات اثولوجيكال في تيجريوبوس، مع إجراء التعديلات المناسبة يمكن أيضا تطبيقها على دراسات العوالق الأخرى في المجالات البحثية المختلفة، مثل علم وظائف الأعضاء، علم السموم، والإيكولوجية علم الوراثة.
الكانفاس المدية من جنس تيجريوبوس توزع على نطاق واسع في برك المد العالية الصخرية عبر عدة قارات1. هذه الكانفاس يحمل رفيقه حراسة السلوك كجزء من تكاثرها، حيث ذكر بالغ يلتقط رفيقه محتملة (الأحداث أو الكبار) الاستفادة هوائيات أول مدمن مخدرات قبل الجماع(الشكل 1 و الشكل 2)2 3، ،،من45. ورغم أن هذه الظاهرة كانت موضوعا لدراسات اثولوجيكال والبيوكيميائية لعقود2،3،،من67، إجراءات مفصلة لإجراء دراسات لهذا السلوك، بما في ذلك لم تكن الثقافة الفردية للحيوانات العذراء والمعايير السلوكية الأحداث ينظر في محاولة حراسة رفيقه، وصفاً جيدا. وهكذا، هنا نقوم بإنشاء طرق لتمكين الدراسات المتعلقة السلوك في ظل بيئة تجريبية تسيطر عليها.
استزراع الفردية والتدريج من الحيوانات
الدراسات السابقة لاستنساخ تيجريوبوس المستخدمة تقليديا زوج فصل أسلوب إعداد الأحداث (كوبيبوديدس) والإناث البالغات للاختبارات السلوكية وتربية تجارب3،8،9 ،10. ومع ذلك، هذا الأسلوب يسمح الحيوانات على شكل أزواج، ويحتمل أن تكون جامع قبل الاختبارات (نوقشت في عام 1988 إيتو11)، التي قد تغير من الخصائص السلوكية للحيوانات5. وبالإضافة إلى ذلك، هناك أيضا إمكانية نخطئ مراحل النمو من الأرجل مع البروتوكولات التقليدية كما أنها تعتمد على حجم الجسم الظاهر التدريج. في هذه الورقة، ويصف لنا طريقة تثقيف فردية المستخدمة في دراستنا الأخيرة مع الكاليفورني تيجريوبوس5، الذي صمم لمعالجة هذه القيود عن طريق التحكم في تجربة الأقران للحيوانات وتتبع تطورها من كوبيبوديد إلى مراحل الكبار.
التحليل الكمي للسلوك حراسة ماتي
ودرست سلوك حراسة ماتي تيجريوبوس الأنواع ليس فقط في مجال الأخلاقيات2،6 ولكن أيضا في مجالات أخرى مثل علم السموم الإيكولوجية وعلم الوراثة التطوري3،4، 7 , 8 , 9 , 10-ومع ذلك، أوضحت الدراسات السابقة مسار هذا السلوك أساسا في كتب النماذج دون الرسوم التوضيحية المرئية كافية لتحديد السلوك والأساليب دراستها، مما يخلق عقبات تقنية النسخ المتماثل، والنهوض بالدراسات. هنا، نحن نقدم وصفاً مفصلاً لبعض الأحداث الرئيسية في سلوك حراسة ماتي الكانفاس تيجريوبوس تدعمها المواد البصرية. كما نبدي معدات وأساليب للتحليل الكمي للسلوك. تسمح هذه الطرق تقييم الخصائص السلوكية للحيوانات أثناء محاولات حراسة رفيقه في دقة التجارب المنسوخة نسخاً متماثلاً.
مع هذه الأساليب ونحن نهدف إلى توفير أساس منهجية للدراسات التي تسيطر عليها واستنساخه على سلوك رفيقه حراسة من جنس تيجريوبوس.
1. إعداد الحيوانات العذراء للمراقبة السلوكية
2-الاختبار السلوكية وتسجيل فيديو للسلوك حراسة ماتي
3-دليل تحليل الخصائص السلوكية
4-الأبعاد تتبع الأفراد والأزواج
الطريقة تثقيف الفردية الموضحة في الخطوة 1 يسمح إعداد والتدريج من الحيوانات العذراء مع عدم وجود خبرة سابقة من الأقران.
يسمح اختبار سلوكية الموضحة في الخطوة 2 تسجيل الفيديو ومراقبة سلوك حراسة ماتي الكانفاس تيجريوبوس . فحص التالية لتسجيل الفيديو مع الأساليب الموصوفة في الخطوتين 3 و 4 يمكن التحليل الكمي لعدة جوانب من السلوك هو موضح في الشكل 1.
ويبين الشكل 11 فرق في متوسط مدة حراسة محاولات بين الأزواج الذكور والإناث والذكور الذكور أزواج الكاليفورني ت.. أظهر تحليل دليل أن الأزواج الذكور الذكور أظهرت مدة أقصر نسبيا من زوج من أزواج الذكور والإناث.
وترد أمثلة للمسارات التي تتبعها مع أسلوب التحليل في الشكل 12 وممثل نتيجة تحليل السرعة ويرد في الشكل 13. تتبع ثنائي الأبعاد المكانية من أزواج حراسة المنشأة حديثا من الكاليفورني ت. كشفت عن أن الأزواج الذكور الذكور تميل إلى إظهار السرعة الأعلى من الأزواج الذكور والإناث في ال 3 الأولى s لحراسة محاولات.
الشكل 1: السلوك حراسة رفيقه في تيجريوبوس- (أ) ذكر بالغ قبض الأحداث (كوبيبوديد) مع هوائيات الأول (المشار إليها بالأسهم الزرقاء). بار = 1- (ب) مخططا لحراسة رفيقه السلوك. رجل يحاول القبض فرد المستهدف (يسار) ويشكل زوج معها (الأوسط). في أزواج الذكور الذكور وبعض الأزواج الذكور والإناث، ينتهي بمحاولة حراسة دون الجماع. لقد تم تعديل هذا الرقم من تسوبوكو-إيشي و 2017 بيرتون5. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
الشكل 2: مراحل النمو من تيجريوبوس- عموما تخضع الأنواع تيجريوبوس ست مراحل nauplius (من ني لنفي) وخمس مراحل كوبيبوديد (من كاريتاس الدولية للسيرة الذاتية) ومرحلة الكبار (السيدا)16. الذكور إجراء محاولات حراسة للأحداث من مرحلة مبكرة من كوبيبوديدس (CI في6، ت. japonicus و فولفوس ت.17 )، والاتحاد في كاليفورنيكو ت.ق3، وكذلك للبالغين من كلا الجنسين5 . لقد تم تعديل هذا الرقم من تسوبوكو-إيشي و 2017 بيرتون5. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
الشكل 3: مورفولوجية الكبار (الكاليفورني ت.)- (أ) الذكور البالغين. (ب) أنثى راشدة. (ج) أنثى راشدة Gravid مع كيس البيض مع البيض المخصبة والمتقدمة (برتقالي واضح). (د) جرابيد أنثى راشدة مع كيس البويضة المخصبة أو متخلفة (أخضر داكن) البيض. تشير الأسهم إلى الأكياس البيض. بار = 1 مم. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
الشكل 4: مخطط تفصيلي للتحضير للثقافة الفردية- الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
الرقم 5: مولتيد اكسوفياي- (أ) اكسوفياي من كاريتاس الدولية لمراحل السيرة الذاتية حيوان واحد من الكاليفورني ت. بار = 1- (ب) مراحل اكسوفياي من كاريتاس الدولية للسيرة الذاتية بالثقافة فردية أيضا. الحطام الأبيض براز حيوان مثقف في البئر (لا يظهر في الصورة). الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
رقم 6: البحث عن اكسوفياي تحت ستيريوميكروسكوبي. أشرطة = 1 مم. (أ) تنسيق التغيير من ستيريوميكروسكوبي للكشف عن اكسوفياي في أعماق مختلفة. تشير الأسهم الأرجواني إلى اكسوفياي مركزة وتشير الأسهم الرمادية إلى اكسوفياي غير مركزة. الصورة العليا يركز على اكسوفياي اليسرى، والغارق في أسفل البئر. أسفل الصورة يركز على اكسوفياي الحق، الذي هو العائمة تحت سطح المتوسطة. (ب) الصورة العليا يبين مثالاً لعرقلة فحص الحطام تطفو على السطح المتوسطة. سهم أخضر يشير إلى اكسوفياي مخبأة تحت الأنقاض. يظهر أسفل الصورة نتيجة للسطح التنظيف مع قطعة صغيرة من منشفة ورقية. اكسوفياي (المشار إليها سهم أخضر) مرئياً بعد التنظيف. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
رقم 7: التجهيز والتلاعب من الحيوانات- أمثلة على كيفية وضع علامة لعدد من اكسوفياي والجنس من الحيوانات على غطاء للوحة الثقافة. (أ) مثال لبئر الذي يحتوي على خمسة اكسوفياي وحيوان الكبار. عدد الأسطر في علامة رصيده على الغطاء يمثل عدد اكسوفياي وجدت في البئر. عندما يصل عدد اكسوفياي إلى خمسة، يمكن تحديد جنس الحيوان استناداً إلى مورفولوجيا هوائيات (انظر الشكل 3). (ب) مثال عن غطاء ملحوظ للوحة الثقافة. تحتوي الصفوف الأعلى على كبار السن (العاجي للكبار) الحيوانات وتحتوي الصفوف أسفل الأصغر سنا (أي، التي جمعت حديثا) الحيوانات (CI إلى سيي). الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
الشكل 8: نظام اختبار سلوكية. الإعداد لتسجيل فيديو لحراسة رفيقه السلوك (يسار) وموجز لاختبار سلوكية (يمين). لقد تم تعديل هذا الرقم من تسوبوكو-إيشي و 2017 بيرتون5. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
الشكل 9: شطف حيوانات قبل test. سلوكية الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
رقم 10: تعريف الأحداث التي درست في التحليل اليدوي. الرسوم التوضيحية للأحداث يلاحظ فيما يتعلق بمحاولة حراسة رفيقه. وترد أسماء الأحداث تعريفها وتحليلها في الخطوة 3. لا يمكن ملاحظة الأحداث محاطة بخط منقط في بعض المحاولات حراسة رفيقه. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
الشكل 11: الفرق في حراسة المدة بين الأزواج الذكور والإناث والذكور الذكور أزواج الكاليفورني ت. ويمثل كل رمز المثلث البيانات من زوج اختبار واحد. أشرطة وشعيرات تمثل المتوسطات ونطاق المجال على التوالي. وكان متوسط مدة التقاط أكبر لأزواج من الذكور والإناث (الذكور والإناث (ن = 22)، والذكور الذكور (ن = 29)؛ * *ف < 0.01 باختبار مان-ويتني U). الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
الشكل 12: مسارات لأزواج في أول الثلاث ثوان لحراسة محاولات. أمثلة على مسارات ثنائية الأبعاد المتعقبة للأزواج الذكور والإناث (يسار) وأزواج الذكور الذكور (يمين) الكاليفورني ت.. وتمثل النقاط على المسارات النقاط الزمنية (30 لقطة في الثانية الواحدة). أشرطة = 10 مم- الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
الرقم 13: الفرق في متوسط السرعة بعد الشروع في حراسة بين الأزواج الذكور والإناث والذكور الذكور أزواج الكاليفورني ت. ويمثل كل رمز المثلث البيانات من زوج اختبار واحد. أشرطة وشعيرات تمثل المتوسطات ونطاق المجال على التوالي. متوسط سرعة الزوج في ال 3 الأولى s لحراسة محاولات كان أكبر بالنسبة للأزواج الذكور الذكور (الذكور والإناث (ن = 13)، والذكور الذكور (ن = 35). * * *ف < 0.001 باختبار مان-ويتني U). الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
تكميلية الشكل 1: أثر الشطف العلاج على سلوك تيجريوبوس. يمثل كل رمز دائرة أو مثلث البيانات من الأفراد المختبرة أو زوج واحد. أشرطة وشعيرات تمثل المتوسطات ونطاق المجال على التوالي. الأفراد في "مشطوف" ومجموعات "لا تشطف" تعامل بنفس الطريقة، إلا أن المجموعة "لا تشطف" لم تشهد معاملة الشطف (الخطوة 2.1.3) قبل وقت التعديل 30 دقيقة (الخطوة 2.1.4). (أ) متوسط السرعة من الذكور مشطوف تميل إلى أن تكون أكبر من الذكور غير مشطوف (تشطف (n = 6)، غير مشطوف (n = 6)، نوفاسكوتيا: لا يوجد فرق كبير كان كشفتها يو مان-ويتني اختبار). وتم قياس السرعة 30 s استناداً إلى أشرطة الفيديو المسجلة بعد وقت التعديل. (ب) متوسط السرعة للإناث مشطوف تميل إلى أن تكون أكبر من الإناث غير مشطوف (تشطف (n = 6)، وليس مشطوف (n = 6)، نوفاسكوتيا: لا يوجد فرق كبير كان كشفتها يو مان-ويتني اختبار). وتم قياس السرعة 30 s استناداً إلى أشرطة الفيديو المسجلة بعد وقت التعديل، بعد الخطوة 4 (تتبع الفاصل الزمني = 0.5 s). (ج) كان التردد لحراسة محاولات أكبر لأزواج من الأفراد مشطوف (تشطف (n = 6)، غير مشطوف (n = 6). * * ف < 0.01 باختبار مان-ويتني U). (د) مدة الحراسة محاولات تميل إلى أن تكون أكبر بالنسبة لأزواج من الأفراد مشطوف (تشطف (n = 6)، وليس مشطوف (n = 6)، نوفاسكوتيا: لا يوجد فرق كبير كان كشفتها يو مان-ويتني اختبار). الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
استزراع الفردية وتحديد المرحلة والجنس
هنا يمكننا وصف الطريقة المستخدمة في أعمالنا السابقة دراسة5 إعداد العذراء تيجريوبوس الحيوانات مع خبرتهم الأقران يسيطر حين تتبع تطورها (رقم 4 و رقم 7). كما تستخدم الأنواع تيجريوبوس كالحيوانات النموذجية في مختلف المجالات البيولوجية مثل علم السموم16،18، الفسيولوجيا البيئية19،،من2021، والتطوري الوراثة13،22،،من2324، إمكانات هذا الأسلوب لتوفير وسيلة قيمة لتقييم تأثير العوامل البيئية والوراثية في دورة حياة هذه الأرجل.
لتحقيق الانطلاق الناجح والبحث العادية وجمع CI كوبيبوديدس من ثقافة جماعية (الخطوة 1، 2) أمر بالغ الأهمية، كما جمع في مراحل لاحقة قد يؤدي سوء التدريج الحيوانات. وباﻹضافة إلى ذلك، بحث شامل عن اكسوفياي (الخطوة 1.3) ضروري أيضا التدريج دقيقة. زيادة تواتر جمع والتدريج إذا لزم الأمر، كما يختلف الفاصل بين مولتس من يوم واحد إلى عدة أيام تبعاً للأنواع وتربية الشرط2،،من2526. الاختلافات بين كوبيبوديدس والإناث البالغات في مورفولوجيا هوائيات ليست كبيرة واضح في بعض الأنواع والسكان من تيجريوبوس16،25. ومن ثم التدريج قبل sexing مفيدة التمييز بين الإناث البالغات من كوبيبوديدس متقدمة من أي من الجنسين.
الاختبارات السلوكية ودليل تحليل الخصائص السلوكية
وبوجه عام، واحدة من أهم أجزاء من دراسات اثولوجيكال هو تعريف ووصف للأحداث ذات الأهمية. طرق عرض في هذه الورقة أولاً وضعت لنا الدراسة الأخيرة5 وتستكمل مع وصف الجماع والمعينات البصرية (الشكل 10). وبالإضافة إلى ذلك، الاتساق في التعامل مع الحيوانات أيضا دوراً هاما في التجارب السلوكية. على سبيل المثال، الشطف من الأرجل قد يحتمل أن تيسر بعض جوانب سلوكهم (تكميلية الشكل 1) ولذلك من المستحسن يجب القيام بها بطريقة متسقة بين العينات، مثل النظام الموحد في خطوة 2.1.3. أننا نتوقع من المواد المقدمة في هذه الورقة سوف تساعد الدراسات التي تسيطر عليها واستنساخه في سلوك حراسة ماتي تيجريوبوس، تشجيع الدراسات الإنجابية والإيكولوجية لهذا ساكن وفيرة في برك المد العالي.
حد ممكن واحد مع هذا الأسلوب تضخم منخفضة للصور التي تم الحصول عليها. على الرغم من أن الأفلام المسجلة مع نظامنا يسمح تحديد هياكل هيئة بارزة بما في ذلك أوروسوميس وهوائيات أول الذكور، واحد قد لا قادراً على مراقبة هياكل خفية أكثر مثل الساقين، والأعضاء التناسلية مع أسلوب لدينا نظراً لأنها لا تستخدم التكبير المجهري لتسجيل الفيديو. في حين أفادت كيلي وآخرون أنها قادرة على مراقبة سبيرماتوفوري نقل من الذكور إلى الإناث من japonicus ت تحت ملاحظة مجهرية في 100 X التكبير (لا الفيديو المسجل)7، ونحن لم تكن قادرة على مراقبة سبيرماتوفوري في الأفلام لدينا، ربما بسبب الحد دقة وضوح الصورة.
تتبع ثنائي الأبعاد لأزواج
على الرغم من أن هذا الأسلوب لا يسمح بتتبع ثلاثي الأبعاد للحيوانات، يمكن تحليل مسار ثنائي الأبعاد من العوالق الحيوانية دون كيميائيا وسم الحيوانات (cf. شحم الخنزير وآخرون 201027) عن طريق استخدام البرامج التي توزع مجاناً. إذا كان حجم ملف الفيلم كبير جداً بحيث تتم معالجتها في إيماجيج، يمكن للمرء تقليل دقة الملف وتحويله إلى فيلم تدرج رمادي. بينما وصف الطريقة التي وضعت أصلاً للكبار أزواج الكاليفورني ت. (رقم 12 و رقم 13)، كما أنها متاحة لأزواج الأحداث الكبار والأفراد واحد (تكميلية الشكل 1) كما فضلا عن غيرها من الأنواع تيجريوبوس من حيث المبدأ. ونتوقع كذلك الأسلوب الذي يتم تحليل المسار تنطبق على المدى القصير (من ميلي ثانية إلى المقاييس الزمنية الثانية) من العوالق الحيوانية الأصناف الأخرى مع إجراء التعديلات المناسبة.
الكتاب ليس لها علاقة بالكشف عن.
يتم دعم هذا العمل من المنح المقدمة من مؤسسة سوميتومو، اليابان (منحة "مشاريع بحوث العلوم الأساسية" ومنح رقم: 150932) و "معهد أبحاث من اللافقريات البحرية"، اليابان (منحة بحثية فردية 2018) للأمراض المنقولة جنسياً و RSB، ومنحة من الولايات المتحدة مؤسسة العلوم الوطنية (ديب-1556466) إلى RSB. ونشكر السيدة عاشق الريم ميشيل وودوارد لردود الفعل على طريقة تثقيف والتدريج.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Instant Ocean Sea Salt | Spectrum Brands. Inc. | SS1-160P | For preparation of culture medium |
PRO PlecoWafers | Tetra | 16447 | Food for copepods (used after being ground in a mortar) |
Flat bottom 6-well tissue culture plate with lid | Corning Co., Ltd. | 353224 | Container for culture of gravid females and hatched nauplii |
Flat bottom 24-well cell culture plate with lid | Corning Co., Ltd. | 353226 | Container for individual culturing |
Flat bottom 48-well cell culture plate with lid | Nest Biotechnology Co., Ltd. | 748001 | Behavioral observation chambers |
LED light pad | Shenzhen Huion Animation Technology Co., Ltd. | Litup LP4 | Backlight for behavioral observation |
Camera | Canon | 0591C003 (model: Rebel T6i) | For recording of behavior |
Pasteur pipette | Fisher Scientific | 13-678-6A | For transfer of copepods |
P10 micropipette tips | VWR | 613-0735 | For transfer of C1 stage copepodids |
ImageJ | NIH | Version 1.49t | For semi-automatic analysis of movies |
MTrackJ | Version 1.5.1 | ImageJ plugin for tracking developed by Dr. Erik Meijering (Biomedical Imaging Group Rotterdam, Erasmus University Medical Center, The Netherlands) |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved