This research was funded by Washington College's Provost's Office, Middendorf Fund, Hodson Trust, and Franklin and Marshall's Hackman Fund and College of Grants. We thank E. Counihan, S. Giordano, F. Rauh, and A. Roth for assistance in the field. We thank M. Conner, R. Fleegle, and D. Startt at Chesapeake Farms, and Chino Farms for permission and access. The Washington College GIS Program helped with the preparation of maps.

동물 주제와 관련된 모든 절차는 프랭클린 마샬과 워싱턴 대학의 기관 동물 관리 및 사용위원회의 승인을 모든 지역, 주 및 연방 규정에 따라되었다. 1. 캡처 및 처리 <ol><li> 거북이를 포함하는 것으로 알려져 물의 목표 본문에 후프 트랩을 배치합니다. 트랩의 5인치 갇힌 거북이 표면과 호흡 할 수 있도록 물 위에 남아 - 4 보장 수심을 확인합니다. 확장 트랩 붕괴를 방지하기 위해 크로스 빔으로 최대 길이로 후프 트랩을 확보 특정합니다. 수역의 침대로 스테이크 트랩 드리프트를 방지한다. </li><li> 여러 죽은 물고기, 닭 간, 또는 닭 목, 고양이 음식의 수 및 / 또는 야채 (25)의 수와 미끼 트랩. </li><li> 하루에 두 번 트랩을 확인하고 거북이를 제거합니다. 트랩에서 거북이를 제거 할 때, 옆에 동물을 잡고 발톱 또는 부리 부상을 입지 않도록주의하십시오. <ol><li> 별 캐치 릴리스. 레계속 트래핑이 요구되는 경우에 트랩을 설정합니다. 미끼의 상태를 평가합니다. 미끼가 소모 된 경우, 더 추가. 추가 트래핑이 요구되지 않는 경우 해안 트랩을 당깁니다. </li></ol></li><li> 26, 27를 원하는 경우 거북의 성별과 나이를 결정합니다. </li><li> 유지 가방에 거북이를 놓고 가장 가까운 g에 스프링 규모 신체 질량을 측정한다. </li><li> 소량의 물과 기후 제어 전송 상자에 실험실로 전송 거북. 주택의 동물은 단독으로 처리되지 않은 연못 물 수족관에서 약 25 ° C로 유지하고 머리 만 커버하기에 충분한 깊이. </li></ol> 2. 부착 라디오 송신기 <ol><li> 송신기 수명과 출력을 극대화하기 위해, 동물의 신체 질량 (28)의 5 %를 초과하지 않는 가능한 최대의 무선 송신기를 선택합니다. </li><li> 등딱지의 중간 선 및 측면 가장자리 사이의 약 반 갑에 리터의 약 1/3 송신기 배치의 위치를 ​​확인등딱지의 뒤쪽 가장자리로부터 ength. </li><li> 마른 천으로 진흙, 먼지, 및 조류 성장을 제거하여 영역을 준비합니다. 70 % 이소프로판올과 면봉 영역입니다. </li><li> 5 분 에폭시 소량 송신기 첨부. 등딱지의 표면과의 접촉을 극대화하기 위해 송신기의 방향. 그것은 몸의 장축에 평행 한 뒤 동물 트레일되도록 안테나를 배치. </li><li> 일단 적절하게 위치, 전체 송신기와 5 분 에폭시와 주변 갑 표면의 약 1cm 커버. </li><li> 수족관에 거북이를 반환하고, 에폭시 하룻밤 치료 할 수 있습니다. </li></ol> 3. 약리 준비 주의 : 스코 폴 아민 하이드로 브로마이드 및 스코 폴 아민 메틸 브로마이드가 유력한 아세틸 콜린 길항제이다. 이러한 약물로 작업 할 때, 재료 안전 데이터 시트를 참조 사용 적절한 개인 보호 장비 (예를 들면, 장갑, 흄 후드), 및 acciden을 피하기 위해 실험실 안전 프로토콜을 따라탈 접촉. <ol><li> 멸균 antipyrogenic 공급하여, 스코 폴라 민 하이드로 브로마이드의 원액 인 화합물. 분석 저울에서 약물의 목적하는 양을 단다. 1 ㎎ / ㎖의 농도로 원뿔형 튜브에 주입 식염수 스코 폴라 민을 섞는다. 소용돌이 용액까지는 용해시켰다. 기본 화학 물질의 화학적 순도가 만족 또는 미국 약전 (USP) 배합 가능한 11을 초과해야합니다. </li><li> 스코 폴라 민에 메틸 브로마이드와 단계를 반복 3.1. </li><li> 0.22 ㎛의 세공 나일론 또는 혼합 된 셀룰로오스 에스테르를 통해 처리 액을 멸균 밀봉 세럼 바이알에 필터를 주사기. </li><li> 실온에서 보관하십시오. 24 시간 내에 사용하십시오. </li></ol> 라디오 텔레 메 트리 (11), (12)를 사용하여 4. 트랙 거북이 운동 <ol><li> 동물에서 적어도 25m 나머지, 대상 동물의 일반적인 위치로 이동합니다. 수평 위를 스캔 지향성 야기 안테나를 사용하여 중간에 수신기 이득을 설정에 동물의 거친 방향과 위치를 확인합니다. 간섭 또는 약한 신호를 수신하면, 새로운 위치를 찾는. 높이를 늘리거나 신호를 향상시키기 위해 가능하면 위에 야기를 개최합니다. </li><li> 적합한 위치가 베어링을 발견되면, GPS와 위치를 기록합니다. </li><li> 널 / 피크 방법 (28)을 이용하여 좌우의 널 베어링을 결정한다. <ol><li> 가장 강한 신호의 방향을 확인합니다. 여전히 감지 신호를 수신하는 동안 아래로 최대한 이득을 켭니다. 그래서 장착되어있는 경우 수신기에 감쇠기 스위치를 사용하십시오. 왼쪽에있는 안테나를 이동하고 신호가 손실되는 나침반 베어링을 기록합니다. </li><li> 오른쪽 베어링에 대해 이전 단계를 반복합니다. </li></ol></li><li> 같은 동물에 대한 최소한 두 개의 추가 위치에서 단계를 반복합니다 4.3. 주 : 동물을 둘러싸 본 추가 포인트 방식으로 수행되어야한다. <ol><li> 베어링의 세트는 GREA에서 촬영하는 경우t 거리 또는 피할 수없는 간섭은 정확도를 높이기 위해 적어도 두 개의 추가 베어링을. 동물이 이동하는 경우, 특히, 가능한 한 신속하게 하나의 위치를 ​​추정하는데 사용될 베어링 세트를 수집한다. 참고 : 다른 방법으로, 여러 사람이 동시에 같은 동물에 여러 개의 독립적 인 태도를 취할 조정할 수 있습니다. </li></ol></li><li> 동물의 기록 위치 디지털 또는 매 10 손으로 - 위의 단계를 사용하여 15 분. </li><li> 인지 적 처리의 조작 <ol><li> 조작되지 동물의 경로 (A 내-주제 제어) 문서화되면, 스코 폴라 민 또는 methylscopolamine 하나의 복용량을 제공합니다. 단계 150에서 수집 된 물질을 사용하여, 약물의 양을 계산하는 스코 폴라 민 6.4 밀리그램 / kg 또는 680 mg의 methylscopolamine 19 20 / kg의 파충류 특정 최종 투여 량을 달성하기 위해 동물에 제공한다. </li><li> 1.0 m를 이용하여 꼬리 복막 공동을 통해 복막에 직접 약물을 전달할22 게이지 바늘 리터 주사기. 전달 된 총 부피가 1 ml를 초과하지 않는지 확인합니다. </li><li> 캡처 자사의 사이트에서 가능한 한 빨리 동물을 놓습니다. </li><li> 그것의 투사 대상에 도달 할 때까지 15 분 - 매 10 동물의 이동을 계속 모니터링. </li></ol></li></ol> 5. 공간 분석 <ol><li> 동물의 위치 추정을 계산합니다. <ol><li> 널 베어링의 각 세트의 경우, (소프트웨어 손으로 또는 통해) 각도 결과 송신기 베어링을 찾을 수를 이등분. 주어진 시점에서 모든 베어링에 대해 반복합니다. </li><li> 제조사의 프로토콜에 따른 삼각 화 소프트웨어를 사용하여 상기 다수의 송신기 베어링 동물의 위치와 연관된 에러를 추정한다. 소프트웨어는 다른 출력을 제공하는 경우 X / Y 좌표에 위치 추정을 변환합니다. </li></ol></li><li> 반복 베어링의 모든 세트 5.1 단계를 반복합니다. </li><li> 운동의 공간 정밀도를 계산합니다. <ol><li> 을 계산누적 기하 평균 그들의 목표 (12)를 향해 이동 조작되지 동물 (대조군)의 (즉, 평균 경로). </li><li> 치료 및 양성 대조군의 각각의 내용은 모든 포인트의 100 %가 11, 12을 포함 할 때까지 5m 간격 기하 평균 라인으로부터 연속적으로 큰 스와 스 겹치는 점의 누적 수를 계산한다. </li><li> 각 그룹의 모든 개인에 대한 각각의 넓은 길 거리에서 평균과 표준 오차를 계산합니다. </li><li> 통계적 질문에 따라, 소정의 간격으로 점이나 겹치는 지점의 100 %를 수용 할 수 있도록 간격 처리 군 중 하나에 대한 비교 데이터를 분석한다. </li></ol></li></ol>

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The authors have nothing to disclose.

여기에 제시된 프로토콜은 실험 문서화 및 탐색에인지의 역할을 정량화 할 수 있습니다. 대부분의 방법은 동물의 행동의 특정 측면이 조작되고있는 알 수없는 실험자를 떠날 분야의 조작인지는 어려운 입증했다. 그러나 여기에 제시된 프로토콜은 실험 정확하게 조작하고, 따라서 탐색에인지의 역할을 평가할 수 있습니다. 이 기술은 또한 실험자함으로써 연구진은 야생 동물의인지 실험 조작의 ?...

인지 (이하 &quot;획득, 저장 및 환경 정보를 사용과 관련된 모든 프로세스&quot;로 정의는 1) 착물 탐색 작업이 배열의 중심이다. 예를 들어, 고 Sandhill 크레인 (두루미 canadensis)는 파묻혀 그들의 출생 해변에 표시 경험 3 철새 정밀도 향상 및 바다 거북 종의 인쇄물을 표시하고 성인 4-6로 돌아갑니다. 마찬가지로, 동물의 능력에 성공적으로 마이그레이션, 분산, 그리고 꼴 힌지는 공간 환경 7, 8에 대한 정보를 수집합니다. 일부 동물들은 특정 풍경 기능 9와 관련하여 탐색 경로를 배울 수 표시 및 중첩과 꼴 영역 (10) 사이를 이동할 때 공간인지를 사용할 수 있습니다. 동부 그린 된 거북이의 최근 작품은 (Chrysemys picta)는 성인 고지대 서식지의 성공적인 탐색 유벤투스에 달려 탐색에 중요한 기간을 제안합니다좁은 연령 범위 (&lt;4 세 11 ~ 13)에서 나일 경험. 함께 이러한 연구 탐색 4-6, 14-16 학습의 역할을 이해하여 이루어진 것으로 진행을 설명했지만, 이러한 행동을 기초 메커니즘 및 탐색에인지 전체 롤 (17), 특히 척추 8 수수께끼 남아 18. 네비게이션에서 인식의 역할에 대한 현장 조사는 드물다이 때문에 주로 모니터링과 관련된 방법 론적 문제, 조작, 야생 동물을 추적 8, 18,. 예를 들어, 큰 공간 및 시간 저울하는 많은 동물들은 그 동물이 잠재적으로 배우고 그 정보를 어떻게 취득하는 정보의 두 유형을 조사 배제 이동합니다. 실험자들은 이에 유형을 제한 검출 등 넓은 영역 및 시간 프레임을 통해 동작을 모니터링 할 때 동물의 위치의 물류 어려움에 직면수집 할 수있는 데이터 및 인출 할 수있는 결론. 동물 장착 글로벌 측위 시스템의 사용은 (GPS) 레코더 널리까지 동물의 검출 확률을 향상시킬 수 있지만, 이러한 수단에 의해 수집 된 공간 데이터는 일반적으로 매우 조악한 해상도가 상세한 행동 성분이 부족하다. 따라서, 이러한 환경에서 수집 될 수있는 데이터는 다른 그룹 또는 실험적 치료 동작 중 미묘한 변화를 조사하는 제한된 값이다. 마찬가지로, 목표 동작을 직접 제어 조작은 종종 탐색 동작 전형적인뿐만 아니라 현장 연구의 고유 물류 제약 시공간적 스케일에 의해 금지된다. 현장에서 동물들과 함께 작업의 주요 과제는 실수로 가짜 행동을 생산하지 않고 행동 데이터를 수집 한 후 잡기를 조작하고, 그들의 자연 서식지에서 동물을하는 찾기. 따라서, FR 실험 설계EE-까지 동물들은 구속되어 탐색의인지의 역할 엄격한 제어 필드 실험을 수행 할 수있는 능력이 제한된다. 본 연구는 현장 조건 하에서 약학 조작 자유롭게 이동 동물 고해상도 추적의 새로운 조합을 사용하여 현장에서 인식 및 네비게이션의 관계를 조사하기 이전의 어려움을 회피 많은. 스코 폴라 민, 무스 카린 성 아세틸 콜린 수용체 (mAChR) 길항제, 척추 분류군 18-24의 다양한 뇌에서 콜린성 활성을 차단함으로써 메모리 공간 형성 및 호출을 차단하는 것으로 나타났다. 스코 폴라 민은 현장 조건 (11), 18 세 미만의 자유에 이르기까지 동물에 효과적으로 사용하고 표시하지만 일시적인 효과가 될 수있다 (예를 들어, 6 - 파충류에 8 시간을). Methylscopolamine, 혈액 - 뇌 장벽 19-21 교차하지 않는 mAChR 길항제를 통제하는데 사용될 수있다스코 폴라 민과 행동 (11)의 비인지 적 측면에 사용할 수있는 주변 효과. 약학 직접 영향을 미치는 수용체에 의해인지 된 정확한 조작이 가능하고, 고정밀의 무선 원격 행동에서 얻어진 효과의 관찰을 허용한다. 모두 높은 공간 (2.5 m ±) 및 시간 (15 분) 해상도로 원격 삼각 측량을 통해 찍은 측정은인지 실험 조작에 정확한 문서와 동물 행동의 상대 정량 할 수 있습니다. 이 연구 (11)는 체사 피크 농장, 켄트 (주) MD의 3,300에이커 야생 동물 관리 및 농업 연구 분야, 미국 (39.194 ° N, 76.187 ° W) 5 월과 8 월 2013 2014 사이에 실시 하였다. 프로토콜은 다섯 가지 주요 단계를 포함한다 : (1) 캡처하고 처리 동물 (3) 약물 학적 제제 (4) 모니터링 및 동물의 운동을 조작하고, (5) 아나 제조 (2) 부착 무선 송신기공간 데이터를 용균. 동부에 여기에 기술 초점을 맞춘 연구는 거북 (Chrysemys picta)를 그렸다. 초점 집단에서 거북이는 자신의 홈 연못을 떠나 네 아주 정확한 (m 3.5 ±) 중 하나, 복잡하고 고도의 예측 노선 11, 12를 사용하여 다른 수생 서식지로 이동하는 연간 육로 운동에 참여. 동물의 약리 조작에를 고해상도 무선 원격 측정과 짝이 시스템은 자유롭게 야생 동물을 탐색에서 인식의 역할에 빛을 비춰.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="595">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:216px;">Scopolamine bromide</td>
			<td style="width:93px;">Sigma</td>
			<td style="width:119px;">S0929</td>
			<td style="width:167px;">USP</td>
		</tr>
		<tr height="43">
			<td height="43" style="height:43px;">Scopolamine methylbromide</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>S8502, 1421009</td>
			<td style="width:167px;">USP and non USP versions</td>
		</tr>
		<tr height="43">
			<td height="43" style="height:43px;">Saline</td>
			<td>Hanna Pharmaceutical Supply Co., Inc.</td>
			<td>409488850</td>
			<td style="width:167px;">USP, formulated as an injectable&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;">Syringe filter</td>
			<td>Fisher</td>
			<td>09-720-004</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;">Syringe</td>
			<td>Fisher</td>
			<td>14-823-30</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;">Hypodermic needle</td>
			<td>Fisher</td>
			<td>14-823-13</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="85">
			<td height="85" style="height:85px;">Antenna</td>
			<td>Wildlife Materials</td>
			<td>3 Element Folding Yagi</td>
			<td style="width:167px;">Antennae with additional elements are available, but can be cumbersome in the field.&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="43">
			<td height="43" style="height:43px;">Radio Receiver</td>
			<td>Wildlife Materials</td>
			<td>TRX-2000S</td>
			<td style="width:167px;">Water resistant models are also available.</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;">Compass</td>
			<td>Brunton&#160;</td>
			<td>Truarc 15</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="169">
			<td height="169" style="height:169px;">Radio transmitters</td>
			<td>Holohil Inc.</td>
			<td>BD-2, PD-2, RI-2B</td>
			<td style="width:167px;">Transmitter models vary in lifespan and signal output as a function of battery size and pulse rate settings, which can be customized based on the study question and organism.</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;">GPS</td>
			<td>Garmin</td>
			<td>eTrex Venture</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="43">
			<td height="43" style="height:43px;">Coaxial cable</td>
			<td>newegg.com</td>
			<td>C2G 40026</td>
			<td style="width:167px;">BNC connections are necessary.</td>
		</tr>
		<tr height="85">
			<td height="85" style="height:85px;">Hoop net</td>
			<td>Memphis Net and Twine&#160;</td>
			<td>TN325</td>
			<td style="width:167px;">Net mesh size should be chosen based on the minimum size of the target animal.&#160;</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

using pharmacological manipulation and high-precision radio telemetry to study the spatial cognition in free-ranging animals

인식과 환경에 대해 배울 수있는 동물의 능력은 네비게이션, 이동, 분산과 꼴을 포함하여 많은 행동 프로세스에서 핵심적인 역할을한다. 그러나, 탐색 전략이 전략의 기초가되는 메커니즘의 개발인지의 역할 이해의 인식을 조작하고, 야생 동물의 추적, 모니터링에 관련된 방법론 어려움에 의해 제한된다. 본 연구는 고정밀 무선 원격 측정법과 함께 동작 약리 조작 결합 네비게이션에서 인식하는 역할을 해결하기위한 프로토콜을 설명한다. 접근법은 공간인지 능력을 조작하는 스코 폴라 민, 무스 카린 성 아세틸 콜린 수용체 길항제를 사용한다. 처리 된 동물은 다음 고주파 및 원격 삼각 측량을 통해 높은 공간 해상도로 모니터됩니다. 이 프로토콜은 살고있다 그 동부가 거북 (Chrysemys picta)을 그린의 인구 내에서 적용되었다정확한 (± 3.5 m)를 사용하여 멀리 떨어진 소스를 이동 ~ 100 년 계절 임시 수원은 복잡한 (즉, 여러 서식지를 통과 높은 비틀림과 비선형), 예측 가능한 노선들은 4 세 이전에 배웠습니다. 이 연구는 이러한 거북이가 사용하는 프로세스 공간 기억 형성 및 리콜과 일치하는 것으로 나타났다. 함께, 이러한 결과는 복잡한 탐색의 공간인지의 역할과 일치하고 인식 및 탐색의 연구에서 생태 및 약리 기술의 통합을 강조 표시합니다.

위의 프로토콜을 사용하여 탐색의 인식의 역할은 동부의 인구에서 평가되었다 거북이 ~ 100 년 계절 임시 물 소스를 경험하고있다 (Chrysemys picta)를 그렸다. 영구 수생 서식지 (그림 1) -이 인구는 (여러 시간에 매년 빠르게 배수) 임시의 혼합에 서식한다. 이전의 연구는 연못이 배수 된 후, 주민 거북은 높은 정밀도 (3.5 m ±) 4 세 11 ~ 13 (그림 1)<...

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Using Pharmacological Manipulation and High-precision Radio Telemetry to Study the Spatial Cognition in Free-ranging Animals

이 문서는 문서 및 탐색에인지의 역할을 정량화하는 메모리와 무선 원격 측정의 약리 조작을 결합하는 새로운 프로토콜을 설명합니다.

자유에 이르기까지 동물의 공간인지를 연구하는 약리 조작 및 고정밀 라디오 텔레 메 트리를 사용하여

An animal&#39;s ability to perceive and learn about its environment plays a key role in many behavioral processes, including navigation, migration, ...

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Research

JoVE Journal

Environment

6.7K 조회수.  Franklin and Marshall College.  이 문서는 문서 및 탐색에인지의 역할을 정량화하는 메모리와 무선 원격 측정의 약리 조작을 결합하는 새로운 프로토콜을 설명합니다. 

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The Use of an Automated System (GreenFeed) to Monitor Enteric Methane and Carbon Dioxide Emissions from Ruminant Animals

Ruminant animals (domesticated or wild) emit methane (CH4) through enteric fermentation in their digestive tract and from decomposition of manure during storage. These processes are the major sources of greenhouse gas (GHG) emissions from animal production systems. Techniques for measuring enteric CH4 vary from direct measurements (respiration chambers, which are highly accurate, but with limited applicability) to various indirect methods (sniffers, laser technology, which are practical, but with variable accuracy). The sulfur hexafluoride (SF6)&#160;tracer gas method is commonly used to measure enteric CH4 production by animal scientists and more recently, application of an Automated Head-Chamber System (AHCS) (GreenFeed, C-Lock, Inc., Rapid City, SD), which is the focus of this experiment, has been growing. AHCS is an automated system to monitor CH4 and carbon dioxide (CO2) mass fluxes from the breath of ruminant animals. In a typical AHCS operation, small quantities of baiting feed are dispensed to individual animals to lure them to AHCS multiple times daily. As the animal visits AHCS, a fan system pulls air past the animal&#8217;s muzzle into an intake manifold, and through an air collection pipe where continuous airflow rates are measured. A sub-sample of air is pumped out of the pipe into non-dispersive infra-red sensors for continuous measurement of CH4 and CO2 concentrations. Field comparisons of AHCS to respiration chambers or SF6 have demonstrated that AHCS produces repeatable and accurate CH4 emission results, provided that animal visits to AHCS are sufficient so emission estimates are representative of the diurnal rhythm of rumen gas production. Here, we demonstrate the use of AHCS to measure CO2 and CH4 fluxes from dairy cows given a control diet or a diet supplemented with technical-grade cashew nut shell liquid.

The Use of an Automated System GreenFeed to Monitor Enteric Methane and Carbon Dioxide Emissions from Ruminant Animals

Accuracy and precision of the techniques used to measure methane emissions from ruminant animals are critically important for the success of greenhouse gas mitigation efforts. This manuscript describes the principles and operation of an automated system to monitor methane and carbon dioxide mass fluxes from the breath of ruminant animals.

자동화 시스템 (GreenFeed)의 사용 반추 동물의 장내 메탄과 이산화탄소 배출량을 모니터링하려면

Ruminant animals (domesticated or wild) emit methane (CH4) through enteric fermentation in their digestive tract and from decomposition of manure during ...

연구

환경과학

Empirical, Metagenomic, and Computational Techniques Illuminate the Mechanisms by which Fungicides Compromise Bee Health

Growers often use fungicide sprays during bloom to protect crops against disease, which exposes bees to fungicide residues. Although considered &#34;bee-safe,&#34; there is mounting evidence that fungicide residues in pollen are associated with bee declines (for both honey and bumble bee species). While the mechanisms remain relatively unknown, researchers have speculated that bee-microbe symbioses are involved. Microbes play a pivotal role in the preservation and/or processing of pollen, which serves as nutrition for larval bees. By altering the microbial community, it is likely that fungicides disrupt these microbe-mediated services, and thereby compromise bee health. This manuscript describes the protocols used to investigate the indirect mechanism(s) by which fungicides may be causing colony decline. Cage experiments exposing bees to fungicide-treated flowers have already provided the first evidence that fungicides cause profound colony losses in a native bumble bee (Bombus impatiens). Using field-relevant doses of fungicides, a series of experiments have been developed to provide a finer description of microbial community dynamics of fungicide-exposed pollen. Shifts in the structural composition of fungal and bacterial assemblages within the pollen microbiome are investigated by next-generation sequencing and metagenomic analysis. Experiments developed herein have been designed to provide a mechanistic understanding of how fungicides affect the microbiome of pollen-provisions. Ultimately, these findings should shed light on the indirect pathway through which fungicides may be causing colony declines.

Microbial consortia within bumble bee hives enrich and preserve pollen for bee larvae. Using next generation sequencing, along with laboratory and field-based experiments, this manuscript describes protocols used to test the hypothesis that fungicide residues alter the pollen microbiome, and colony demographics, ultimately leading to colony loss.

실험, Metagenomic, 및 계산 기법 밝히는 어떤 균 타협 꿀벌 건강 메커니즘

Growers often use fungicide sprays during bloom to protect crops against disease, which exposes bees to fungicide residues. Although considered ...

Experimental Study of the Relationship Between Particle Size and Methane Sorption Capacity in Shale

The amount of adsorbed shale gas is a key parameter used in shale gas resource evaluation and target area selection, and it is also an important standard for evaluating the mining value of shale gas. Currently, studies on the correlation between particle size and methane adsorption are controversial. In this study, an isothermal adsorption apparatus, the gravimetric sorption analyzer, is used to test the adsorption capacity of different particle sizes in shale to determine the relationship between the particle size and the adsorption capacity of shale. Thegravimetric method requires fewer parameters and produces better results in terms of accuracy and consistency than methods like the volumetric method. Gravimetric measurements are performed in four steps: a blank measurement, preprocessing, a buoyancy measurement, and adsorption and desorption measurements. Gravimetric measurement is presently considered to be a more scientific and accurate method of measuring the amount of adsorption; however, it is time-consuming and requires a strict measuring technique. A Magnetic Suspension Balance (MSB) is the key to verify the accuracy and consistency of this method. Our results show that adsorption capacity and particle size are correlated, but not a linear correlation, and the adsorptions in particles sieved into 40 - 60 and 60 - 80 meshes tend to be larger. We propose that the maximum adsorption corresponding to the particle size is approximately 250 &#181;m (60 mesh) in the shale gas fracturing.

We use an isothermal adsorption apparatus, the gravimetric sorption analyzer, to test the adsorption capacity of different particle sizes of shale, in order to find out the relationship between particle size and the adsorption capacity of shale.

입자 크기와 셰 일에서 메탄 수 착 용량 사이의 관계의 실험적 연구

The amount of adsorbed shale gas is a key parameter used in shale gas resource evaluation and target area selection, and it is also an important standard ...

Measuring Stolons and Rhizomes of Turfgrasses Using a Digital Image Analysis System

Length and diameter of stolons or rhizomes are usually measured using simple rulers and calipers. This procedure is slow and laborious, so it is often used on a limited number of stolons or rhizomes. For this reason, these traits are limited in their use for morphological characterization of plants. The use of digital image analysis software technology may overcome measurement errors due to human mistakes, which tend to increase as the number and size of samples also increase. The protocol can be used for any kind of crop but is particularly suitable for forage or grasses, where plants are small and numerous. Turf samples consist of aboveground biomass and an upper soil layer to the depth of maximum rhizome development, depending on the species of interest. In studies, samples are washed from the soil, and stolons/rhizomes are cleaned by hand before analysis by digital image analysis software. The samples are further dried in a laboratory heating oven to measure dry weight; therefore, for each sample, the resultant data are total length, total dry weight, and average diameter. Scanned images can be corrected before analysis by excluding visible extraneous parts, such as remaining roots or leaves not removed with the cleaning process. Indeed, these fragments normally have much smaller diameters than stolons or rhizomes, so they can be easily excluded from analysis by fixing the minimum diameter below which objects are not considered. Stolon or rhizome density per unit area can then be calculated based on sample size. The advantage of this method is quick and efficient measurement of the length and average diameter of large sample numbers of stolons or rhizomes.

A software-based image analysis system provides an alternative method to study the morphology of stoloniferous and rhizomatous species. This protocol permits measurement of the length and diameter of stolons and rhizomes and can be applied to samples with a large amount of biomass and to a wide variety of species.

디지털 이미지 분석 시스템을 사용 하 여 Turfgrasses의 Rhizomes Stolons을 측정

Length and diameter of stolons or rhizomes are usually measured using simple rulers and calipers. This procedure is slow and laborious, so it is often ...

Choice and No-Choice Bioassays to Study the Pupation Preference and Emergence Success of Ectropis grisescens

Many insects live above the ground as larvae and adults and as pupate below the ground. Compared to the above-ground stages of their life cycles, less attention has been paid on how environmental factors affect these insects when they pupate within the soil. The tea looper, Ectropis grisescens Warren (Lepidoptera: Geometridae), is a severe pest of tea plants and has caused huge economic losses in South China. The protocols described here aim to investigate, through multiple-choice bioassays, whether mature last-instar E. grisescens larvae can discriminate soil variables such as the substrate type and moisture content, and determine, through no-choice bioassays, the impact of the substrate type and moisture content on pupation behaviors and the emergence success of E. grisescens. The results would enhance the understanding of the pupation ecology of E. grisescens and may bring insights into soil-management tactics for suppressing E. grisescens populations. In addition, these bioassays can be modified to study the influences of various factors on the pupation behaviors and survivorship of soil-pupating pests.

Choice and No-Choice Bioassays to Study the Pupation Preference and Emergence Success of Ectropis grisescens

Here, we present a protocol to investigate the pupation preference of mature larvae of Ectropis grisescens in response to soil factors (e.g., substrate type and moisture content) using choice bioassays. We also present a protocol of no-choice bioassays to determine the factors that affect the pupation behaviors and survivorship of E. grisescens.

선택 및 아니오 선택 생물 검정 Pupation 환경과 Ectropis grisescens 의 출현 성공 공부

Many insects live above the ground as larvae and adults and as pupate below the ground. Compared to the above-ground stages of their life cycles, less ...

Long-term Video Tracking of Cohoused Aquatic Animals: A Case Study of the Daily Locomotor Activity of the Norway Lobster (Nephrops norvegicus)

We present a protocol related to a video-tracking technique based on the background subtraction and image thresholding that makes it possible to individually track cohoused animals. We tested the tracking routine with four cohoused Norway lobsters (Nephrops norvegicus) under light-darkness conditions for 5 days. The lobsters had been individually tagged. The experimental setup and the tracking techniques used are entirely based on the open source software. The comparison of the tracking output with a manual detection indicates that the lobsters were correctly detected 69% of the times. Among the correctly detected lobsters, their individual tags were correctly identified 89.5% of the times. Considering the frame rate used in the protocol and the movement rate of lobsters, the performance of the video tracking has a good quality, and the representative results support the validity of the protocol in producing valuable data for research needs (individual space occupancy or locomotor activity patterns). The protocol presented here can be easily customized and is, hence, transferable to other species where the individual tracking of specimens in a group can be valuable for answering research questions.

Long-term Video Tracking of Cohoused Aquatic Animals: A Case Study of the Daily Locomotor Activity of the Norway Lobster Nephrops norvegicus

Here we present a protocol to individually track animals over a long period of time. It uses computer vision methods to identify a set of manually constructed tags by using a group of lobsters as case study, simultaneously providing information on how to house, manipulate, and mark the lobsters.

Cohoused 수 중 동물의 장기 비디오 추적: 노르웨이 가재 (Nephrops norvegicus)의 매일 운동 활동의 사례 연구

We present a protocol related to a video-tracking technique based on the background subtraction and image thresholding that makes it possible to ...

Composition and Distribution Analysis of Bioaerosols Under Different Environmental Conditions

Variable microorganisms in particulate matter (PM) under different environmental conditions may have significant impacts on human health. In this study, we described a protocol for multiple analyses of the biological compositions in environmental PM. Five experiments are presented: (1) PM number monitoring by using a laser particle counter; (2) PM collection by using a cyclonic aerosol sampler; (3) PM collection by using a high-volume air sampler with filters; (4) culturable microbes collection by the Andersen six-stage sampler; and (5) detection of biological composition of environmental PM by bacterial 16SrDNA and fungal ITS region sequencing. We selected hazy days and a livestock farm as two typical examples of the application in this protocol. In this study, these two sampling methods, cyclonic aerosol sampler and filter sampler, showed different sampling efficiency. The cyclonic aerosol sampler performed much better in terms of collecting bacteria, while these two methods showed the same efficiency in collecting fungi. Filter samplers can work under low temperature conditions while cyclonic aerosol samplers have a sampling limitation for temperature. A solid impacting sampler, such as an Andersen six-stage sampler, can be used to sample bioaerosols directly into the culture medium, which increases the survival rate of culturable microorganisms. However, this method mainly relies on culture while more than 99% of microbes cannot be cultured. DNA extracted from the culturable bacteria collected by the Andersen six-stage sampler and samples collected by cyclonic aerosol sampler and filter sampler were detected by bacterial 16S rDNA and fungal ITS region sequencing.All the methods above may have wide application in many fields of study, such as environmental monitoring and airborne pathogen detection. From these results, we can conclude that these methods can be used under different conditions and may help other researchers further explore the health impacts of environmental bioaerosols.

Understanding the biological composition of environmental particulate matter is important for the study of its significant impacts on human health and disease spread. Here, we used three types of bioaerosol sampling methods and a biological analysis of airborne microbes to better explore airborne microbial communities under different environmental conditions.

구성 및 다른 환경 조건에서 Bioaerosols의 유통 분석

Variable microorganisms in particulate matter (PM) under different environmental conditions may have significant impacts on human health. In this study, ...

Automated 3D Optical Coherence Tomography to Elucidate Biofilm Morphogenesis Over Large Spatial Scales

Biofilms are a most successful microbial lifestyle and prevail in a multitude of environmental and engineered settings. Understanding biofilm morphogenesis, that is the structural diversification of biofilms during community assembly, represents a remarkable challenge across spatial and temporal scales. Here, we present an automated biofilm imaging system based on optical coherence tomography (OCT). OCT is an emerging imaging technique in biofilm research. However, the amount of data that currently can be acquired and processed hampers the statistical inference of large scale patterns in biofilm morphology. The automated OCT imaging system allows covering large spatial and extended temporal scales of biofilm growth. It combines a commercially available OCT system with a robotic positioning platform and a suite of software solutions to control the positioning of the OCT scanning probe, as well as the acquisition and processing of 3D biofilm imaging datasets. This setup allows the in situ and non-invasive automated&#160;monitoring of biofilm development and may be further developed to couple OCT imaging with macrophotography and microsensor profiling.

Microbial biofilms form complex architectures at interphases and develop into highly scale-dependent spatial patterns. Here, we introduce an experimental system (hard- and software) for the automated acquisition of 3D optical coherence tomography (OCT) datasets. This toolset allows the non-invasive and multi-scale characterization of biofilm morphogenesis in space and time.

대규모 공간 스케일을 통해 생물막 형태 형성을 해명하는 자동화된 3D 광학 일관성 단층 촬영

Biofilms are a most successful microbial lifestyle and prevail in a multitude of environmental and engineered settings. Understanding biofilm ...

Leaf Area Index Estimation Using Three Distinct Methods in Pure Deciduous Stands

Accurate estimations of leaf area index (LAI), defined as half of the total leaf surface area per unit of horizontal ground surface area, are crucial for describing the vegetation structure in the fields of ecology, forestry, and agriculture. Therefore, procedures of three commercially used methods (litter traps, needle technique, and a plant canopy analyzer) for performing LAI estimation were presented step-by-step. Specific methodological approaches were compared, and their current advantages, controversies, challenges, and future perspectives were discussed in this protocol. Litter traps are usually deemed as the reference level. Both the needle technique and the plant canopy analyzer (e.g., LAI-2000) frequently underestimate LAI values in comparison with the reference. The needle technique is easy to use in deciduous stands where the litter completely decomposes each year (e.g., oak and beech stands). However, calibration based on litter traps or direct destructive methods is necessary. The plant canopy analyzer is a commonly used device for performing LAI estimation in ecology, forestry, and agriculture, but is subject to potential error due to foliage clumping and the contribution of woody elements in the field of view (FOV) of the sensor. Eliminating these potential error sources was discussed. The plant canopy analyzer is a very suitable device for performing LAI estimations at the high spatial level, observing a seasonal LAI dynamic, and for long-term monitoring of LAI.

An accurate estimation of leaf area index (LAI) is crucial for many models of material and energy fluxes within plant ecosystems and between an ecosystem and the atmospheric boundary layer. Therefore, three methods (litter traps, needle technique, and PCA) for taking precise LAI measurements were in the presented protocol.

순수 낙엽 스탠드에서 세 가지 뚜렷한 방법을 사용한 잎 영역 지수 추정

Accurate estimations of leaf area index (LAI), defined as half of the total leaf surface area per unit of horizontal ground surface area, are crucial for ...

Manipulation of Color Patterns in Jumping Spiders for Use in Behavioral Experiments

In the field of behavioral ecology, many experiments are designed to investigate the evolutionary purposes of colorful traits in the context of sexual selection and predation. Methods are various but mostly consist of modifying the color patterns of individuals with diverse colorants. Such techniques have been used across many vertebrate taxa, particularly in birds, but have remained underdeveloped for invertebrates because of the difficulty of effectively manipulating color in small organisms. Instead, to manipulate the appearance of invertebrates, scientists have usually modified the lighting environment to filter out certain wavelengths. However, such a method affects not only the phenotypic trait of interest but the entire appearance of the individual and its surrounding. Here, scaling down the techniques previously used on colorful birds, we present ways of manipulating the colors of small arthropods, using equally emblematic but understudied species: the colorful jumping spiders.

The goal of this protocol is to manipulate the color patterns of jumping spiders and other very small arthropods with paint in order to study questions related to sexual selection, sexual cannibalism, predation, aposematism, or any other field of animal coloration.

행동 실험에 사용 하기 위해 점프 거미의 색상 패턴의 조작

In the field of behavioral ecology, many experiments are designed to investigate the evolutionary purposes of colorful traits in the context of sexual ...