このプロトコルは、アクセス可能で標準化された方法で、生物生理学に関するデータを収集する非常に低コストの方法です。このツールは、いくつかのレベルで生理学を探索するために使用することができます。これは、イントレピッドフィールド生物学者だけでなく、幼い学童によって採用することができます。
この技術の主な利点は、それが容易に入手可能な材料に依存し、非常に低コストです。それは、ほぼどこでも、専門知識と目標の範囲を持つ研究者によって行うことができます。この方法は、生理学的、行動的、生態学的プロセスに関する洞察を提供することができます。
生理学的応答を引き出す主要な指標が標準化されるにつれて、この方法は、個人、種、および生態学的コミュニティのグループ間で主要な形質を理解し、比較する能力を高めることができます。虫を傷つけずに扱うには練習が必要ですが、練習は完璧です。実験のパラメータを定義する、氷水に昆虫を保管する時間のように、時間がかかり、あなたの焦点タクサの実験と理解が必要です。
私と一緒に手順を実証することは、ダニエルの研究室の2人の技術者であるヘザー・ローラーとマット・スタンドリッジです。関心のある種を特定し、各グループがチル昏睡を誘発するのにかかる時間が異なることを念頭に置いて始めます。データの生物と使用に基づいて、焦点の個人が飛ばない場合、実験のための別のカットオフポイントを選択します。
小さなサンプルで公判前を行い、氷上で必要な時間などの重要なパラメータを決定し、チル昏睡を誘発します。種の生態に基づいてカットオフ時間を選択します。飛行が不可能な何分も後、いくつかの昆虫は捕食者によって取られることを心に留めておいてください。
餌付きトラップや昆虫網などの適切な方法を使用して昆虫を収集します。一意のIDを持つ別々のガラス封筒に各個人を配置し、直接太陽、風や捕食者から保護された砂の涼しい場所に動物を格納します。捕捉されてから24時間以内に動物を実験治療に公開し、この時間を試験間で可能な限り標準化する。
冷却器に水と十分な氷を充填し、摂氏0度の水域で環境を維持します。実験のラウンドのために1人から4人の焦点を選び、各個人が識別可能であることを確認します。複数の種を使用する場合は、混乱を避けるためにそれぞれ 1 つだけを使用します。
実験が翼の着色と関連していない場合は、個人を区別するために細かいフェルトチップマーカーで翼をユニークなIDでマークします。実験が上記の基準のいずれも満たしていない場合は、一度に1人の個体に対して実験を行う。ノートに、一意の ID と有用な識別子を含む、分析された各昆虫に関する情報をデータ シートの行に入力します。
すべての焦点の個人を重みのある密閉されたビニール袋に入れ、氷水に60分間入れ、冷たい昏睡を誘発する。簡単な温度計を使用して、周囲温度を手作業で短時間で記録します。使用可能な場合は、データ ロガーを使用してアンビエント条件を記録できます。
まず、データロガーを接続し、デバイスに移動し、OKをクリックして接続されたデバイスを起動して選択します。試用名を入力し、[温度]と[光強度]を選択して単位を入力します。ログの間隔を 10 秒に設定します。
実験の日付と時刻を入力し、[遅延開始]を選択して、選択した時刻にデータ ロガーを開始します。データロガー情報(時刻を含む)が実験と同期され、周囲の状況に関するデータを後で個々の焦点昆虫と照合できるようにします。回復が日陰または太陽のどちらで行われるかなどの実験パラメータを決定し、データシートにこれらの処理を書き留めます。
温度と光環境がケージ内で均質になるように、昆虫のメッシュケージを適切な場所に配置します。監視員がタップできるようにケージのベースを高く保ち、データロガーをケージの外側または内側に置いて、邪魔されずに保管できるようにします。60分後に氷水浴から動物を取り出し、すぐにビニール袋から昆虫を取り除き、最小限の取り扱いで封筒から各個体を素早く取り出し、動物がメッシュケージに入ったらすぐにストップウォッチを開始します。
応答を引き起こすことなく、回復昆虫を攪拌するのに十分な鉛筆でケージのベースを頻繁かつ強くタップします。個人が飛行したら、トライアルを完了としてマークします。試験を終了し、昆虫が30分後に移動していない場合は回復していないと考えてください。
メッシュケージから昆虫を取り除き、ラベル付きのガラス封筒に個人を戻します。動物を解放するか、さらにデータ収集のためにそれらを維持し、テキスト原稿に記載されているようにデータを処理します。記録された環境データにアクセスするには、HOBOデータロガーをコンピュータに接続し直します。
デバイスの読み出しに移動し、[ログ記録の停止] を選択し、目的のフォルダーにファイルを HOBO ファイルとして保存します。ポップアップが表示されたら、パラメータの単位を確認し、[プロット]を選択して実験条件のグラフを取得します。データ テーブルをエクスポートするには、[ファイル エクスポート テーブル データ] を選択し、CSV ファイルとしてエクスポートして適切なフォルダに保存します。
このプロトコルでは、生物生理学に重要な周囲条件とコールドショック回復との相互作用を、蝶の可変種について検討した。試験の平均温度が上昇するにつれて、コールドショック回復時間が減少し、タキサ全体の変動性を示す。同様に、試験の平均光強度とコールドショック回復時間との間の逆の関係が観察され、温度と光条件の両方が蝶の回復に寄与することを示す。
5ヶ月間に3人の観察者によって収集された181種の蝶は、コールドショックによって引き起こされる寒冷昏睡からの明確な回復を示し、この実験が正常に適用できる分類学的幅を強調した。周囲のフィールド条件と実験条件をプロットし、周囲条件下で生理学アッセイを行うことの生態学的関連性を実証した。このプロトコルを実行する場合は、動作の変化が微妙で迅速に起こる可能性があるため、メッシュケージ内のすべての個人に細心の注意を払ってください。
このプロトコルによって生成されたデータは、試験された生物のエコ生理学的特徴に光を当てた。他の多くの形質は、サイズ、色、および系統のような組織生理学に寄与する。追加の形質に関するデータは、コールドショック回復の尺度をさらに説明し、文脈化し、この情報の生態学的および生命史的文脈に加える。
私はこの方法を使用して、コロンビアのサンデスの蝶のコミュニティ全体のエコ生理学を特徴付けました。プロトコルはアクセス可能で、安価で簡単に農村部の設定で実装できるため、データは短期間で何百人もの個人に収集されました。
