이 연구는 코네티컷 대학 연구 자문위원회 교수 M. Rubega에 큰 보조금에 의해 부분적으로 투자되었다. K. Burgio는 국립 과학 재단 NRT- IGE 보조금 #1545458 M. Rubega에 지원되었습니다. 원고는 두 익명의 검토자의 사려 깊은 피드백에 의해 크게 개선되었다.

이 작품은 살아있는 동물과 어떤 작업을 포함하지 않았고, 따라서 동물 관리 검토에서 면제되었다.
1. 셋업 및 재료(그림 1)
<ol><li>관심 있는 종의 평평한 스킨을 사용할 수 없는 경우, Spaw의프로토콜(29)을 사용하여 신선하거나 냉동된 시편에서 스킨을 만듭니다. 깃털을 깔끔하고 자연스러운 위치로 선불로 넣고 건조하여 측정을 진행하기 전에 일정한 무게를 얻습니다.</li>
	<li>일정한 온도 온수 목욕을 설정합니다. 참고 : 이 설정은 매우 키가 크므로 바닥에 뜨거운 수조를 배치하는 것이 가장 쉽습니다.</li>
	<li>일정한 온도 온수 욕조의 표면에 맑은 아크릴 유리(재료 의 표)의시트를 놓습니다. 유리는 시편을 적시지 않고 피부 밑면으로 열을 전달할 수 있게 합니다. 참고: 이 파일럿 연구는 아크릴 유리 시트(두께 0.125)를 사용했습니다. 유리의 두께는 재료의 방사율30에 영향을 미치지 않지만 (항상 0.86일 것입니다), 그러나 유리 표면의 절대 온도에 영향을 미칩니다(즉, 두꺼운 유리는 낮은 온도를 초래할 것이다). 따라서, 모든 측정은 동일한 두께의 아크릴 유리 시트를 사용하여 수행해야합니다.</li>
	<li>아크릴 유리 위에 원형 구멍(직경 0.5)이 있는 폼 코어 보드(두께 1개)를 놓습니다. 참고 : 새의 크기는 구멍의 크기를 안내해야하므로 소스에서 열을 수신 중단 깃털의 크기. 여기서, 직경 0.5구멍이 사용되며, 이 크기는 시편에 충분한 열투전을 달성할 수 있을 만큼 충분히 크지만 유방 깃털 관 하에서 열을 중심으로 충분히 작기 때문에(가장 작은 구멍을 제외한 모든 조류). 열 개구부 크기에 관계없이 모든 조류에 대해 비교 가능한 복제 값을 얻으려면 동일한 크기의 구멍으로 측정을 수행해야 합니다.</li>
	<li>카메라의 최소 초점 거리에서 셋업 바로 위에 있는 삼각대에 열카메라를 부착합니다. 참고: 여기에 FLIR SC655 열화상 카메라가 사용됩니다 (680 px x 480 px 해상도, ±2 ° C 또는 ±2 % 판독 정확도, 40cm 최소 초점 거리). 다른 카메라는 학위 해상도가 다를 수 있습니다.</li>
	<li>열 카메라 소프트웨어에 다음을 입력하여 카메라를 보정합니다.<ol>
<li>카메라 교정 소프트웨어에서 방사값1.0으로 설정된 알루미늄 호일(반짝이는 면)을 폼 위에 배치하여 반사된 온도를 찾습니다. 열 이미지를 가져 가라. 알루미늄 호일 표면의 온도는 반사된 온도로, 실내의 주변 온도와 유사해야 합니다.</li>
		<li>방사율 값을31에서 0.95로 설정합니다. 참고: 1) 방사성은 물체가32를 방출하고 0에서 1까지 의 범위인 상대적인 열량입니다. 방사율이 높은 물체는 다량의 열을 방출하며, 방사율이 낮은 물체는열(32)을거의 방출하지 않습니다. 이 값은 깃털의 방사율을 나타냅니다. 2) 이 값(0.95)은 이의를 제기합니다. 코신스와 볼러는 깃털이 0.90-0.95 사이의 방사부가치를 가지고 있지만 증거31을포함하지 않았다고 주장했다. Hammel은 0.98의 값을 보고했지만 냉동 시편에서이 값을 얻었기 때문에 정확하지 않을 수있습니다 33. 증거의 부족에도 불구 하 고, 0.95 방사율은 가장 자주 열 카메라 문학에 사용 되는 값 (코신스와 볼러에 의해 입증 된 대로31).</li>
		<li>실내의 주변 온도와 습도가 일정한지 확인하십시오. 이러한 값은 모든 측정 전에 측정하고 카메라 교정 소프트웨어에서 업데이트해야 합니다. 모든 실내 객실의 온도와 습도는 다소 변동되므로 이러한 값을 기록하고 소프트웨어에서 업데이트하면 측정 오류가 줄어듭니다. 참고 : 여기에 FLIR ResearchIR 맥스 소프트웨어가 사용됩니다. 이 소프트웨어는 모든 이미지에 대한 데이터를 저장하지 않으므로 각 이미지에 대해 이러한 모든 값을 기록하는 것이 중요합니다.</li>
	</ol>
</li>
</ol>2. 측정 성능
<ol><li>일정한 온도온온수욕을 대상 온도(40°C)로 설정하여 대부분의 통과조류의 평균 내부 코어 온도에 대한 대리자입니다)(34) 참고: 휴식 코어 온도가 더 높은 종(예: 벌새34)또는 하급(예: 펭귄 34 또는래트34,35)을가진 종과 함께 일하는 경우, 그에 따라 온수 목욕을 조정하는 것이 적절할 수 있습니다. 도 3은 아크릴 유리 표면의 온수 욕조의 온도와 온도 사이의 관계를 나타낸다(예를 들어, 평평한 피부가 노출된 열원의 실제 온도).<ol>
<li>이 프로토콜에서 얻은 결과(그림 5참조)는 온도 범위에서 측정을 얻는 것도 열 성능 차이에 유익하다는 것을 시사합니다. 이를 수행하려면 30~55°C에서 5°C 증분을 사용하여 프로토콜을 따릅니다.</li>
	</ol></li>
	<li>열 카메라 소프트웨어에서 열이 빠져나가는 폼의 구멍 위에 원/타원을 그립니다. 이를 통해 피부를 거품에 배치할 때 이 부위를 시각화하여 평평한 피부의 올바른 영역을 측정할 수 있습니다.</li>
	<li>평평한 피부 표본을 구멍 위에 관심 있는 영역으로 거품 위에 놓습니다. 참고 : 여기에 각 새의 배 영역이 측정되며 날개와 같은 신체의 다른 부위에 의해 방해되지 않고 가장자리 효과를 받지 않을 만큼 중앙에 위치하기 때문입니다. 열 구멍 위에 피부의 배치는 실험적인 질문에 따라 달라집니다. 일반적으로 깃털 관 바로 위에 배치하고 가능한 한 피부 가장자리에서 멀리 떨어져 배치하는 것이 좋습니다. 피부를 배치할 때 깃털을 평평하게 하거나 장애하지 않도록 하십시오. 필요한 경우, 피부가 배치되면 자연스러운 위치로 미리 놓습니다.</li>
	<li>15분 동안 기다린 후 피부가 열원에 적응할 수 있습니다. 측정이 너무 일찍 이루어지면 깃털 코트 표면의 온도 값이 너무 낮습니다. 여기서, 피부와 깃털을 통한 온도 전달은 15분 에서 안정화되므로 15분 이상 기다리는 것은 인위적으로 높은 결과를 얻지 못할 것입니다.</li>
	<li>평평한 피부의 열 이미지를 촬영.<ol>
<li>열 이미지를 촬영하기 전에 방사값값을 31에서 0.95로 설정합니다.</li>
	</ol></li>
	<li>폼에서 피부를 제거하고 즉시 거품에 평평한 피부없이 설정의 열 이미지를 촬영합니다. 이것은 아크릴 유리표면의 온도를 정량화하고 평평한 피부에 측정 영역으로 열원의 영역을 보정합니다.<ol>
<li>여기서, 사용되는 아크릴 유리의 방사율은30이다. 피부없이 사진을 찍기 전에 열 카메라 소프트웨어에 기록해야합니다. 참고: 온수욕에 의해 표시되는 온도는 열전도가 완벽하지 않기 때문에 아크릴유리(도 3)의표면에서 반드시 온도가 아닙니다. 유리의 온도를 사용하면 피부 밑면이 얼마나 따뜻해지는지 추정하는 오류를 감소시키고, 따라서 피부와 깃털을 통해 손실되는 열의 양을 종합추정합니다.</li>
	</ol></li>
	<li>피부를 폼에 다시 같은 위치에 놓습니다. 총 5번의 시험에서 2.5-2.6단계를 반복합니다.<ol>
<li>표본 피부를 올바르게 배치하려면 한 손가락끝으로 대상 측정 영역에 깃털을 부드럽게 터치한 다음 손가락을 제거하고 열 이미지를 봅니다. 손가락의 잔류 열은 열 화상에 잠시 표시됩니다. 샘플링 영역이 온수 욕조에서 피부를 통해 방출되는 열 영역을 나타내는 소프트웨어에 그려진 가시 원 내에 있는지 확인하십시오. 그렇지 않은 경우 피부가 될 때까지 움직입니다. 이 프로세스는 그림 2에설명되어 있습니다. 참고: 신선한 스킨(사용 가능한 경우)은 살아있는 새에서 피부의 자연스러운 열 성능을 보다 밀접하게 나타낼 수 있지만, 이러한 측정을 위해 건조한 스킨을 사용하면 훨씬 더 큰 표본 풀에서 비교가능하고 반복가능한 결과를 볼 수 있습니다. 따라서 모든 측정은 일정한 무게로 말린 스킨을 사용하거나 시편의 신선하고 건조한 피부 모두에서 취해야 합니다.</li>
	</ol></li>
</ol>3. 열 화상의 데이터 수집
<ol><li>각 측정은 두 개의 열 화상으로 구성됩니다: 평평한 피부 중 하나와 아크릴 유리 중 하나. 먼저 아크릴 유리의 이미지를 엽니다. 소프트웨어에 그려진 원을 이미지에 표시되는 폼의 구멍과 정렬합니다. 온도 값을 원의 중앙에 기록합니다. 참고: 열 화상에서 데이터 추출에 대한 자세한 내용은 Senior 외36을참조하십시오.<ol>
<li>적절한 값으로 카메라를 보정해야 합니다. 방사율을30에서 0.86으로 설정하고 온도 값을 기록하기 전에 실험실의 현재 조건에 맞게 주변 온도 와 습도를 설정합니다.</li>
	</ol>
</li>
	<li>평평한 피부의 열 이미지를 엽니다. 원을 이동하지 않고 온도 값을 원의 중앙에 기록합니다. 참고: 원이 이미지에 기록되지 않기 때문에 2.6절에서 촬영한 아크릴 유리의 이미지로 원의 배치를 보정하는 것이 중요합니다.<ol>
<li>적절한 값으로 카메라를 보정해야 합니다. 방사율31을 0.95로 설정하고 온도 값을 기록하기 전에 실험실의 현재 조건으로 주변 온도와 습도를 설정해야 합니다.</li>
	</ol>
</li>
	<li>모든 시편의 모든 측정을 위해 3.1-3.2 단계를 반복합니다.</li>
</ol>4. 열 성능 계산
<ol><li>아크릴 유리의 온도에서 깃털 코트표면의 온도를 뺍니다. 이 값은 깃털 코트에 의해 유지되는 열을 나타냅니다.</li>
</ol>

<ol>
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저자는 공개 할 것이 없습니다.

이 백서는 조류 평평한 피부 표본의 반복 가능하고 표준화된 열 화상 진찰 측정을 위한 프로토콜을 제공합니다. 이 방법을 사용하면 종, 종 내, 비교 가능한 개인 들 사이, 그리고 개인의 시체에 다른 위치에서, 모든 표본의 파괴없이 깃털 코트의 열 성능을 비교할 수 있습니다.
필요한 재료 및 장비의 가용성은 이 방법의 제한일 수 있습니다. 열화상 카메라는 빠르게 접근성과 ...

깃털은 조류의 정의 특성이며, 가장 중요한 절연1중, 많은 기능을 제공합니다. 조류는 척추 동물 군의 평균 평균 온도가 가장 높으며, 환경 온도 변화로부터 절연하는 깃털은 특히 추운 환경에서 에너지 균형의 중요한 부분입니다2. 깃털의 중요성에도 불구하고, 조류의 열 상태의 변화에 대한 문학의 대부분은단열3,4, 5,6,7,7,9,10 (자세한 내용은 와드 등을 참조)로 깃털의 기능보다는 온도 변화에 대한 대사 반응에 초점을 맞추고있다. 11,12,13. 그러나 깃털 자체는 시간, 개인 및 종에 따라 다를 수 있습니다.
여기에 제시된 방법은 깃털 코트의 전체 열 값을 정량화하는 데 유용합니다. 그것은 살아있는 조류에 혼란 요인을 제거, 행동 온도 조절 등1 및 절연 지방의 다양 한 금액. 깃털 코트의 열 성능에 대한 보다 광범위한 측정은 깃털이 단열재에 기여하는 방법과 조류의 생명 역사와 연간 주기 전반에 걸쳐 종 내에서 어떻게 변화하는지에 대한 이해를 향상시키기 위해 필요합니다.
깃털은 깃털 뿐만 아니라 피부와 깃털 사이 공기를 트래핑하 여 새를 절연 하 고 열 손실14에물리적 장벽을 만듭니다. 깃털은 바브14라고불리는 프로젝션이 있는 rachis라고 불리는 중앙 깃털 샤프트로 구성됩니다. 바불은 인접한 바브와 함께 연동하여 깃털을 "지퍼"하고 구조를 제공하는 바브의 작고 보조 투영입니다. 또한, 아래 깃털은 중앙 인종이 부족하고 몇 바불이, 따라서 피부 위에 바브의 느슨하고 절연 질량을 형성14. 깃털 코트는 종 에 따라 다릅니다15,16,종 내에서17,18,및 비교 개인 내에서2,19,20, 21,22,23,24. 그러나 깃털 수의 변화, 새의 다양한 유형의 깃털의 상대적 풍부 또는 바브 /바불 수의 변화가 깃털 코트의 전반적인 열 성능에 미치는 영향에 대한 정량적 정보는 거의 없습니다. 이전 연구는 주어진종11,12, 13에대한 단열 및 열 전도도의 단일 평균 값을 결정하는 데 초점을맞추고있다.
깃털 코트는 종마다 다른 것으로 알려져 있습니다. 예를 들어, 대부분의 조류는 깃털이 각각14라고불리는 피부의 뚜렷한 영역을 가지고 있습니다. pterylae (때로는 "깃털 지역"이라고도 함)의 배치는 종에 따라 다르며 분류 문자(14)로가치가 있습니다. 그러나 일부 조류 (즉, 쥐와 펭귄)는이 pterylosis를 잃고 몸14에걸쳐 깃털의 균일 한 분포를 가지고있다. 또한, 다른 종, 특히 다른 환경에 살고있는 사람들은 깃털 유형15의다른 비율을 가지고있다. 예를 들어, 추운 기후를 사는 새들은 깃털15개, 따뜻한 환경에 사는 종보다 더 큰 깃털부분(16)을 가진 윤곽 깃털을 더 많이 가지고 있습니다.
특정 유형의 깃털의 미세 구조는 또한 종25,26에걸쳐 절연에 영향을 미칠 수 있습니다. Lei 외. 많은 중국 파세린 참새의 윤곽 깃털의 미세 구조를 비교하고 추운 환경에 거주하는 종은 각 윤곽 깃털, 더 긴 바불, 높은 노드 밀도 및 따뜻한 환경(25)에거주하는 종보다 더 큰 노드의 더 높은 비율을 가지고 있음을 발견했다. D'alba 등은 일반적인이더(Somateria mollissima)와그레이라그 거위(Anser anser)의 다운 깃털의 미세 구조를 비교하고 이러한 차이가 깃털의 응집력과 깃털의능력(Anser anser)에어떻게 영향을 미치는지 설명하여공기(26)를포획한다. 깃털의 이러한 변화가 종 에 걸쳐 깃털 코트의 전반적인 열 성능에 미치는 영향에 대한 정량적 비교 데이터는 제한됩니다 (자세한 내용은 테일러와 워드 등을 참조하십시오.) 11,13.
종 내에서 깃털 코트의 열 성능은 다를 수 있습니다. 승려 앵무새(Myiopsitta monachus)17과 같은 일부 종은 매우 크고 다양한 지리적 범위에 살고 있습니다. 이러한 다른 환경에 의해 제기 된 다른 열 응력은 지역적으로 종 내에서 조류의 깃털 코트에 영향을 미칠 수 있지만 현재이 주제에 사용할 수있는 데이터가 없습니다. 또한, Broggi 외. 북반구에서 큰 구덩이(파루스 주요 L.)의두 인구를 비교. 그(것)들은 더 많은 북부 인구의 윤곽 깃털이 더 많은 남부 인구의 그보다는 더 짧고 비례적으로 깃털이 있었다는 것을 보여주었습니다. 그러나, 이러한 차이는 두 인구의 새가 같은 장소에서 제기 되었을 때 사라졌다18.
더욱이, Broggi 등은 이러한 결과를 다른 열 조건에 대한 플라스틱 반응으로 설명했지만, 이러한 상이한 깃털코트(18)의단열값을 측정하지 는 않았다. 결과는 또한 윤곽 깃털 밀도가 윤곽 깃털에 있는 plumulaceous 바브의 비율 보다는 절연에 더 중요하다는 것을 건의합니다, 그러나 Broggi 외. 북부 인구는 적당한 양분18의부족 때문에 최적 깃털을 생성할 수 없을 지도 모른다는 것을 건의했습니다. 이 깃털 코트의 전반적인 열 성능의 정량적 측정은 깃털 차이의 중요성을 더 잘 이해할 것입니다.
시간이 지남에 따라 개별 조류의 깃털 코트는 다양합니다. 적어도 일년에 한 번, 모든 조류 몰트 (깃털을 모두 교체)19. 해가 갈수록 깃털은2,20, 덜 수많은18,21,22,23을착용하게됩니다. 일부 조류는 일년에 한 번 이상 몰트하여 매년19개의뚜렷한 깃털 코트를 제공합니다. 미들턴은 일년에 두 번 몰트하는 미국의골드핀치(Spinus tristis)가겨울철에 기본 깃털에 깃털이 더 많고, 여름철24년동안 다른 깃털보다 더 많은 깃털을 가지고 있음을 보여주었습니다. 깃털 코트의 이러한 연간 차이는 새가 추운 기간 동안 더 많은 열을 수동적으로 보존하거나 따뜻한 계절 동안 더 많은 열을 수동적으로 흘릴 수 있지만, 이 것을 결정적으로 테스트한 연구는 없습니다.
조류는행동적으로 1,27을 조절하고 다른 열 조건3,4,5,6,7,8,9,10,26에대사적으로 적응할 수 있지만, 깃털은 일정한 절연층을 제공함으로써 열조절에 중요한 역할을 한다. 여기에 설명 된 방법은 깃털 코트를 단독으로 대답하고 패시브 온도 조절 (즉, 살아있는 새가 행동이나 신진 대사를 수정하지 않고 얼마나 많은 열을 유지합니까?)에 대한 질문에 깃털을 격리하여 대답하도록 설계되었습니다. 활성 및 생리 적 온도 조절은 생태학적으로 중요하지만 깃털만이 절연을 어떻게 돕고 적극적인 행동 및 생리 적 온도 조절의 필요성에 미치는 영향을 이해하는 것도 중요합니다.
이전연구는 동물 펠트11,12,13,28의열 전도도 및 단열성을 정량화하는 방법을 확립했다. 여기에 제시된 방법은 "보호된 핫플레이트"방법(11,12,13,28)의연장이다. 그러나, 여기서 설명된 방법은 열전대가 아닌 열카메라를 사용하여 깃털 코트의 외부 경계에서 온도를 측정한다. 가드 핫 플레이트 방법은 펠트를 통해 에너지 흐름의 매우 정확한 추정을 제공하지만, 그것은 멀티 재료 핫 플레이트의 건설, 열전대와 열더미의 사용에 대한 몇 가지 친숙, 작은 조각으로 절단해야 펠트의 파괴적인 사용이 필요합니다. 이 조각들은 시료와 핫 플레이트 장치 사이의 공기를 제거하기 위해 기름을 바른다. 무테리아 (예를 들어, 펭귄)가 부족한 몇 마리의 새를 제외하고, 컷의 위치는 실제로 피부에 부착 된 깃털의 수에 큰 영향을 가하기 때문에 새 가죽에서 작은 사각형을 절단하는 것은 비교 목적으로 문제가됩니다. 이 문제는 ptyerlae14의존재, 크기 및 배치에서 택시 간의 변화에 의해 악화된다.
또한 박물관 표본은 조류 간의 절연 변동을 평가하기위한 잠재적으로 풍부한 자원이 될 수 있지만 일반적으로 과학 컬렉션에서 피부 표본을 자르고 기름칠 할 수있는 권한은 달성 할 수 없습니다. 또한 보호된 핫 플레이트 측정을 위해 야생에서 가져온 표본은 이후에 박물관 표본으로 사용할 수 없습니다. 여기에 제시된 방법은 1) 시편의 파괴를 필요로 하지 않고, 전체 건조 조류 스킨과 함께 사용할 수 있다는 점에서 보호된 핫 플레이트 방법과 다르며, 2) 피부의 밑면을 기름칠한다. 그것은 열 관계의 라이브 조류 측정에 사용되는 (여전히 상대적으로 비싸지만) 점점 저렴해지는 열 카메라를 사용합니다.
이 방법은 보호된 핫 플레이트 방법처럼 피부와 깃털을 직접 통해 에너지 흐름(열 전도도 또는 단열값)을 측정하지 않습니다. 대신 열카메라를 사용하여 깃털 코트의 바깥 쪽 경계의 온도를 측정합니다. 결과 값은 피부, 깃털 및 그 사이에 갇힌 공기를 통해 수동적으로 손실된 열을 통합한 측정값입니다(아래 열원에 비해). 평평한 스킨으로 제조되고 기술된 기술을 사용하여 측정된 표본은 수집에 저장될 수 있으며 향후 연구를 위한 가치를 무기한 으로 제공할 수 있습니다. 이 방법은 모든 평평한 스킨 시편에서 깃털 코트 열 성능을 측정하는 표준화되고 비교적이며 비교적 간단한 방법을 제공하며, 이는 상호 및 내별 비교에 특히 유용합니다.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Aluminum Foil</td>
			<td>Reynolds Wrap</td>
			<td>109000831</td>
			<td>30 square ft.; this exact model need not be used.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Foam Core Board</td>
			<td>Foamular</td>
			<td>20WE</td>
			<td>1 in. x 4 ft. x 8 ft; this exact model need no be used.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>General Purpose Water Bath</td>
			<td>PolyScience</td>
			<td>WB02</td>
			<td>Ambiet +5 &#176;C to 100 &#176;C; &#177;.01 &#176;C</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PDF Data logger</td>
			<td>Elitech</td>
			<td>RC-51H</td>
			<td>Built in temperature and humidity sensor</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Plexiglass</td>
			<td>AdirOffice</td>
			<td>1212-3-C</td>
			<td>Acrylic glass; 12 in. x 12 in. x 1/8 in.; this exact model need not be used.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Thermal Image Analysis Software</td>
			<td>FLIR</td>
			<td>ResearchIR Max v4.40.7.26 (64-bit)</td>
			<td>Allows collection of precise, quantitative thermal data</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Thermal Imaging Camera</td>
			<td>FLIR</td>
			<td>SC655</td>
			<td>680x480-pixel resolution, &#177;2 &#176;C or &#177;2% accuracy, 40 cm minimum focusing distance</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tripod</td>
			<td>The Audubon Shop</td>
			<td>The Birder Tripod with Manfrotto 700RC2 Rapid Release Head</td>
			<td>65&#34; maximum height; this exact model need not be used.</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

using a thermal camera to measure heat loss through bird feather coats

깃털은 단열재에 필수적이며, 따라서 조류의 온도 조절 비용에 필수적입니다. 다양한 생태 학적 상황에 걸쳐 조류의 온도 조절의 에너지 비용에 대한 강력한 문헌이있다. 그러나, 몇몇 연구 결과는 열조절에 단독으로 깃털의 기여를 특징짓는다. 몇몇 이전 연구는 동물 펠트의 절연 값을 측정하기위한 방법을 설립했지만, 깃털이 피부에 고르게 분포되지 않는 조류에 문제가있는 파괴적인 샘플링 방법이 필요합니다. 더 많은 정보가 필요합니다 1) 열조절에 깃털의 기여는 종 에 걸쳐 및 2) 깃털 코트가 공간과 시간에 걸쳐 변경 될 수있는 방법 모두에 걸쳐 변화하는 방법. 여기에 보고된 것은 피부 표본을 파괴할 필요 없이 건조된 전체 피부 시편을 사용하여 깃털 코트와 피부의 열 성능을 신속하고 직접적으로 측정하는 방법이다. 이 방법은 열 조절에 행동 및 생리 적 전략을 사용하는 살아있는 조류의 열 손실 및 신진 대사 비용을 측정하는 방식으로 깃털 코트를 가로 질러 열 그라데이션을 분리하고 측정 할 수 없습니다. 이 방법은 열 카메라를 사용하여 정량적 열 데이터를 빠르게 수집하여 피부를 통해 안정적인 소스에서 열 손실을 측정할 수 있습니다. 이 프로토콜은 다양한 연구 질문에 쉽게 적용 할 수 있으며, 모든 조류 택시에 적용되며 피부 표본의 파괴를 요구하지 않습니다. 마지막으로, 정량적 데이터 수집을 단순화하고 가속화함으로써 조류의 수동 온도 조절의 중요성에 대한 이해를 한층 더 강화할 것입니다.

6종으로 측정된 5종 각각 의 한 개인의 한 개 개인의 대표적인 결과는 도 4및 도 5로제시된다. 이들은 피부의 배치에 있는 작은 변이가 최대 1.7°C의 판독값에 있는 변이를 초래할 수 있다는 것을 보여줍니다. 그림 4는 조사자의 훈련이 측정의 반복성을 증가하는 방법을 보여줍니다. 예를 들어, 동일한 개별 집참새(Passer domesticus)?...

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Using a Thermal Camera to Measure Heat Loss Through Bird Feather Coats

이 프로토콜은 열화상 카메라와 온수 목욕을 사용하여 평평한 피부 조류 표본을 통한 열 전달의 정량화를 설명합니다. 이 방법을 사용하면 말린 평평한 피부 표본을 사용하여 종 에 걸쳐 깃털 코트의 열 성능에 대한 정량적 비교 데이터를 얻을 수 있습니다.

열 카메라를 사용하여 새 깃털 코트를 통해 열 손실을 측정합니다.

Feathers are essential to insulation, and therefore to the cost of thermoregulation,&#160;in birds. There is robust literature on the energetic cost of ...

using-a-thermal-camera-to-measure-heat-loss-through-bird-feather-coats

Research

JoVE Journal

Biology

3.4K 조회수.  University of Connecticut. 이 프로토콜은 열화상 카메라와 온수 목욕을 사용하여 평평한 피부 조류 표본을 통한 열 전달의 정량화를 설명합니다. 이 방법을 사용하면 말린 평평한 피부 표본을 사용하여 종 에 걸쳐 깃털 코트의 열 성능에 대한 정량적 비교 데이터를 얻을 수 있습니다.

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Transformation of Plasmid DNA into E. coli Using the Heat Shock Method

Transformation of plasmid DNA into E. coli using the heat shock method is a basic technique of molecular biology. It consists of inserting a foreign plasmid or ligation product into bacteria. This video protocol describes the traditional method of transformation using commercially available chemically competent bacteria from Genlantis. After a short incubation in ice, a mixture of chemically competent bacteria and DNA is placed at 42&deg;C for 45 seconds (heat shock) and then placed back in ice. SOC media is added and the transformed cells are incubated at 37&deg;C for 30 min with agitation. To be assured of isolating colonies irrespective of transformation efficiency, two quantities of transformed bacteria are plated. This traditional protocol can be used successfully to transform most commercially available competent bacteria. The turbocells from Genlantis can also be used in a novel 3-minute transformation protocol, described in the instruction manual.

열 충격 방법을 사용 E. 대장균에 플라스미드 DNA의 변화

Transformation of plasmid DNA into E. coli using the heat shock method is a basic technique of molecular biology. It consists of inserting a foreign ...

연구

생물학

A Behavioral Assay to Measure Responsiveness of Zebrafish to Changes in Light Intensities 

The optokinetic reflex (OKR) is a basic visual reflex exhibited by most vertebrates and plays an important role in stabilizing the eye relative to the visual scene. However, the OKR requires that an animal detect moving stripes and it is possible that fish that fail to exhibit an OKR may not be completely blind. One zebrafish mutant, the no optokinetic response c (nrc) has no OKR under any light conditions tested and was reported to be completely blind. Previously, we have shown that OFF-ganglion cell activity can be recorded in these mutants. To determine whether mutant fish with no OKR such as the nrc mutant can detect simple light increments and decrements we developed the visual motor behavioral assay (VMR). In this assay, single zebrafish larvae are placed in each well of a 96-well plate allowing the simultaneous monitoring of larvae using an automated video-tracking system. The locomotor responses of each larva to 30 minutes light ON and 30 minutes light OFF were recorded and quantified. WT fish have a brief spike of motor activity upon lights ON, known as the startle response, followed by return to lower-than baseline activity, called a freeze. WT fish also sharply increase their locomotor activity immediately following lights OFF and only gradually (over several minutes) return to baseline locomotor activity. The nrc mutants respond similarly to light OFF as WT fish, but exhibit a slight reduction in their average activity as compared to WT fish. Motor activity in response to light ON in nrc mutants is delayed and sluggish. There is a slow rise time of the nrc mutant response to light ON as compared to WT light ON response. The results indicate that nrc fish are not completely blind. Because teleosts can detect light through non-retinal tissues, we confirmed that the immediate behavioral responses to light-intensity changes require intact eyes by using the chokh (chk) mutants, which completely lack eyes from the earliest stages of development. In our VMR assay, the chk mutants exhibit no startle response to either light ON or OFF, showing that the lateral eyes mediate this behavior. The VMR assay described here complements the well-established OKR assay, which does not test the ability of zebrafish larvae to respond to changes in light intensities. Additionally, the automation of the VMR assay lends itself to high-throughput screening for defects in light-intensity driven visual responses.

A Behavioral Assay to Measure Responsiveness of Zebrafish to Changes in Light Intensities

We developed the Visual-Motor Response to quantitate the motor output of larval zebrafish in response to light increments and decrements. We also examined zebrafish vision mutants, including the no optokinetic response (nrc) mutants, which were thought to be completely blind when tested by another vision assay, the optokinetic reflex.

라이트 농도의 변화에​​ Zebrafish의 응답을 측정하기 위하여 행동 어세이

The optokinetic reflex (OKR) is a basic visual reflex exhibited by most vertebrates and plays an important role in stabilizing the eye relative to the ...

Rapid PCR Thermocycling using Microscale Thermal Convection

Many molecular biology assays depend in some way on the polymerase chain reaction (PCR) to amplify an initially dilute target DNA sample to a detectable concentration level. But the design of conventional PCR thermocycling hardware, predominantly based on massive metal heating blocks whose temperature is regulated by thermoelectric heaters, severely limits the achievable reaction speed1. Considerable electrical power is also required to repeatedly heat and cool the reagent mixture, limiting the ability to deploy these instruments in a portable format.
Thermal convection has emerged as a promising alternative thermocycling approach that has the potential to overcome these limitations2-9. Convective flows are an everyday occurrence in a diverse array of settings ranging from the Earth's atmosphere, oceans, and interior, to decorative and colorful lava lamps. Fluid motion is initiated in the same way in each case: a buoyancy driven instability arises when a confined volume of fluid is subjected to a spatial temperature gradient. These same phenomena offer an attractive way to perform PCR thermocycling. By applying a static temperature gradient across an appropriately designed reactor geometry, a continuous circulatory flow can be established that will repeatedly transport PCR reagents through temperature zones associated with the denaturing, annealing, and extension stages of the reaction (Figure 1). Thermocycling can therefore be actuated in a pseudo-isothermal manner by simply holding two opposing surfaces at fixed temperatures, completely eliminating the need to repeatedly heat and cool the instrument.
One of the main challenges facing design of convective thermocyclers is the need to precisely control the spatial velocity and temperature distributions within the reactor to ensure that the reagents sequentially occupy the correct temperature zones for a sufficient period of time10,11. Here we describe results of our efforts to probe the full 3-D velocity and temperature distributions in microscale convective thermocyclers12. Unexpectedly, we have discovered a subset of complex flow trajectories that are highly favorable for PCR due to a synergistic combination of (1) continuous exchange among flow paths that provides an enhanced opportunity for reagents to sample the full range of optimal temperature profiles, and (2) increased time spent within the extension temperature zone the rate limiting step of PCR. Extremely rapid DNA amplification times (under 10 min) are achievable in reactors designed to generate these flows.

We describe a novel method to perform DNA replication via the polymerase chain reaction (PCR). Thermal convection is harnessed to continuously shuttle reagents between denaturing, annealing, and extension conditions by maintaining opposing surfaces of the reactor at constant temperature. This inherently simple design promises to make rapid PCR more accessible.

Microscale 열 대류를 사용하여 신속한 PCR의 Thermocycling

Many molecular biology assays depend in some way on the polymerase chain reaction (PCR) to amplify an initially dilute target DNA sample to a detectable ...

Preparation of Quality Inositol Pyrophosphates

Myo-inositol is present in nature either unmodified or in more complex phosphorylated derivates. Of the latest, the two most abundant in eukaryotic cells are inositol pentakisphosphate (IP5) and inositol hexakisphosphate (phytic acid or IP6). IP5 and IP6 are the precursors of inositol pyrophosphate molecules that contain one or more pyrophosphate bonds1. Phosphorylation of IP6 generates diphoshoinositolpentakisphosphate (IP7 or PP-IP5) and bisdiphoshoinositoltetrakisphosphate (IP8 or (PP)2-IP4). Inositol pyrophosphates have been isolated from all eukaryotic organisms so far studied. In addition, the two distinct classes of enzymes responsible for inositol pyrophosphate synthesis are highly conserved throughout evolution2-4.
The IP6 kinases (IP6Ks) posses an enormous catalytic flexibility, converting IP5 and IP6 to PP-IP4 and IP7 respectively and subsequently, by using these products as substrates, promote the generation of more complex molecules5,6. Recently, a second class of pyrophosphate generating enzymes was identified in the form of the yeast protein VIP1 (also referred as PP-IP5K), which is able to convert IP6 to IP7 and IP87,8.
Inositol pyrophosphates regulate many disparate cellular processes such as insulin secretion9, telomere length10,11, chemotaxis12, vesicular trafficking13, phosphate homeostasis14 and HIV-1 gag release15. Two mechanisms of actions have been proposed for this class of molecules. They can affect cellular function by allosterically interacting with specific proteins like AKT16. Alternatively, the pyrophosphate group can donate a phosphate to pre-phosphorylated proteins17. The enormous potential of this research field is hampered by the absence of a commercial source of inositol pyrophosphates, which is preventing many scientists from studying these molecules and this new post-translational modification. The methods currently available to isolate inositol pyrophosphates require sophisticated chromatographic apparatus18,19. These procedures use acidic conditions that might lead to inositol pyrophosphate degradation20 and thus to poor recovery. Furthermore, the cumbersome post-column desalting procedures restrict their use to specialized laboratories.
In this study we describe an undemanding method for the generation, isolation and purification of the products of the IP6-kinase and PP-IP5-kinases reactions. This method was possible by the ability of polyacrylamide gel electrophoresis (PAGE) to resolve highly phosphorylated inositol polyphosphates20. Following IP6K1 and PP-IP5K enzymatic reactions using IP6 as the substrate, PAGE was used to separate the generated inositol pyrophosphates that were subsequently eluted in water.

Inositol pyrophosphates play an important role in human pathologies such cancer, diabetes and obesity; however, the exact mechanism of action is a matter of dispute. The lack of commercially available inositol pyrophosphates renders detailed studies problematic. Here we describe a simple protocol to produce and isolate milligrams of inositol pyrophosphates.

품질 이노시톨 Pyrophosphates의 준비

Myo-inositol is present in nature either unmodified or in more complex phosphorylated derivates. Of the latest, the two most abundant in eukaryotic cells ...

Large-scale Gene Knockdown in C. elegans Using dsRNA Feeding Libraries to Generate Robust Loss-of-function Phenotypes

RNA interference by feeding worms bacteria expressing dsRNAs has been a useful tool to assess gene function in C. elegans. While this strategy works well when a small number of genes are targeted for knockdown, large scale feeding screens show variable knockdown efficiencies, which limits their utility. We have deconstructed previously published RNAi knockdown protocols and found that the primary source of the reduced knockdown can be attributed to the loss of dsRNA-encoding plasmids from the bacteria fed to the animals. Based on these observations, we have developed a dsRNA feeding protocol that greatly reduces or eliminates plasmid loss to achieve efficient, high throughput knockdown. We demonstrate that this protocol will produce robust, reproducible knock down of C. elegans genes in multiple tissue types, including neurons, and will permit efficient knockdown in large scale screens. This protocol uses a commercially available dsRNA feeding library and describes all steps needed to duplicate the library and perform dsRNA screens. The protocol does not require the use of any sophisticated equipment, and can therefore be performed by any C. elegans lab.

Large-scale Gene Knockdown in C. elegans Using dsRNA Feeding Libraries to Generate Robust Loss-of-function Phenotypes

While dsRNA feeding in C. elegans is a powerful tool to assess gene function, current protocols for large scale feeding screens result in variable knockdown efficiencies. We describe an improved protocol for performing large scale RNAi feeding screens that results in highly efficacious and reproducible knockdown of gene expression.

대규모 유전자 넉다운에<em&gt; C. 엘레</em&gt; 강력한 기능 상실 표현형을 생성하는 dsRNA를 먹이는 라이브러리 사용

RNA interference by feeding worms bacteria expressing dsRNAs has been a useful tool to assess gene function in C. elegans. While this strategy works well ...

Quantitative Immunofluorescence Assay to Measure the Variation in Protein Levels at Centrosomes

Centrosomes are small but important organelles that serve as the poles of mitotic spindle to maintain genomic integrity or assemble primary cilia to facilitate sensory functions in cells. The level of a protein may be regulated differently at centrosomes than at other .cellular locations, and the variation in the centrosomal level of several proteins at different points of the cell cycle appears to be crucial for the proper regulation of centriole assembly. We developed a quantitative fluorescence microscopy assay that measures relative changes in the level of a protein at centrosomes in fixed cells from different samples, such as at different phases of the cell cycle or after treatment with various reagents. The principle of this assay lies in measuring the background corrected fluorescent intensity corresponding to a protein at a small region, and normalize that measurement against the same for another protein that does not vary under the chosen experimental condition. Utilizing this assay in combination with BrdU pulse and chase strategy to study unperturbed cell cycles, we have quantitatively validated our recent observation that the centrosomal pool of VDAC3 is regulated at centrosomes during the cell cycle, likely by proteasome-mediated degradation specifically at centrosomes.

Here, a novel quantitative fluorescence assay is developed to measure changes in the level of a protein specifically at centrosomes by normalizing that protein&#8217;s fluorescence intensity to that of an appropriate internal standard.

정량 면역 형광 분석은 중심체에서 단백질 수준의 변화를 측정하기 위해

Centrosomes are small but important organelles that serve as the poles of mitotic spindle to maintain genomic integrity or assemble primary cilia to ...

Using plusTipTracker Software to Measure Microtubule Dynamics in Xenopus laevis Growth Cones

Microtubule (MT) plus-end-tracking proteins (+TIPs) localize to the growing plus-ends of MTs and regulate MT dynamics1,2. One of the most well-known and widely-utilized +TIPs for analyzing MT dynamics is the End-Binding protein, EB1, which binds all growing MT plus-ends, and thus, is a marker for MT polymerization1. Many studies of EB1 behavior within growth cones have used time-consuming and biased computer-assisted, hand-tracking methods to analyze individual MTs1-3. Our approach is to quantify global parameters of MT dynamics using the software package, plusTipTracker4, following the acquisition of high-resolution, live images of tagged EB1 in cultured embryonic growth cones5. This software is a MATLAB-based, open-source, user-friendly package that combines automated detection, tracking, visualization, and analysis for movies of fluorescently-labeled +TIPs. Here, we present the protocol for using plusTipTracker for the analysis of fluorescently-labeled +TIP comets in cultured Xenopus laevis growth cones. However, this software can also be used to characterize MT dynamics in various cell types6-8.

Using plusTipTracker Software to Measure Microtubule Dynamics in Xenopus laevis Growth Cones

The MATLAB-based, open source software package, plusTipTracker, can be used to analyze image series of fluorescently-labeled +TIPs to quantify microtubule dynamics.

에 미세 소관 역학을 측정하는 plusTipTracker 소프트웨어를 사용<em&gt; 운송에 필요한 정보 미국 교통부</em&gt; 성장 콘

Microtubule (MT) plus-end-tracking proteins (+TIPs) localize to the growing plus-ends of MTs and regulate MT dynamics1,2. One of the most well-known and ...

A New Technique for Quantitative Analysis of Hair Loss in Mice Using Grayscale Analysis

Alopecia is a common form of hair loss which can occur in many different conditions, including male-pattern hair loss, polycystic ovarian syndrome, and alopecia areata. Alopecia can also occur as a side effect of chemotherapy in cancer patients. In this study, our goal was to develop a consistent and reliable method to quantify hair loss in mice, which will allow investigators to accurately assess and compare new therapeutic approaches for these various forms of alopecia. The method utilizes a standard gel imager to obtain and process images of mice, measuring the light absorption, which occurs in rough proportion to the amount of black (or gray) hair on the mouse. Data that has been quantified in this fashion can then be analyzed using standard statistical techniques (i.e., ANOVA, T-test). This methodology was tested in mouse models of chemotherapy-induced alopecia, alopecia areata and alopecia from waxing. In this report, the detailed protocol is presented for performing these measurements, including validation data from C57BL/6 and C3H/HeJ strains of mice. This new technique offers a number of advantages, including relative simplicity of application, reliance on equipment which is readily available in most research laboratories, and applying an objective, quantitative assessment which is more robust than subjective evaluations. Improvements in quantification of hair growth in mice will improve study of alopecia models and facilitate evaluation of promising new therapies in preclinical studies.

Alopecia is a common form of hair loss which can occur in many different conditions, including as a side-effect of chemotherapy. We have developed a method to quantify hair loss in mice, utilizing a standard gel imager to perform a grayscale analysis, to facilitate study of promising new alopecia therapies.

그레이 스케일 분석을 사용하여 마우스의 탈모의 정량 분석​​을위한 새로운 기술

Alopecia is a common form of hair loss which can occur in many different conditions, including male-pattern hair loss, polycystic ovarian syndrome, and ...

Using Microfluidic Devices to Measure Lifespan and Cellular Phenotypes in Single Budding Yeast Cells

Budding yeast Saccharomyces cerevisiae is an important model organism in aging research. Genetic studies have revealed many genes with conserved effects on the lifespan across species. However, the molecular causes of aging and death remain elusive. To gain a systematic understanding of the molecular mechanisms underlying yeast aging, we need high-throughput methods to measure lifespan and to quantify various cellular and molecular phenotypes in single cells. Previously, we developed microfluidic devices to track budding yeast mother cells throughout their lifespan while flushing away newborn daughter cells. This article presents a method for preparing microfluidic chips and for setting up microfluidic experiments. Multiple channels can be used to simultaneously track cells under different conditions or from different yeast strains. A typical setup can track hundreds of cells per channel and allow for high-resolution microscope imaging throughout the lifespan of the cells. Our method also allows detailed characterization of the lifespan, molecular markers, cell morphology, and the cell cycle dynamics of single cells. In addition, our microfluidic device is able to trap a significant amount of fresh mother cells that can be identified by downstream image analysis, making it possible to measure the lifespan with higher accuracy.

This article presents a protocol optimized for the production of microfluidic chips and the setup of microfluidic experiments to measure the lifespan and cellular phenotypes of single yeast cells.

마이크로 유체 장치를 사용하면 단일 신진 효모 세포의 수명과 세포 표현형을 측정하는

Budding yeast Saccharomyces cerevisiae is an important model organism in aging research. Genetic studies have revealed many genes with conserved effects ...

Tethered Bilayer Lipid Membranes to Monitor Heat Transfer between Gold Nanoparticles and Lipid Membranes

Here we report a protocol to investigate the heat transfer between irradiated gold nanoparticles (GNPs) and bilayer lipid membranes by electrochemistry using tethered bilayer lipid membranes (tBLMs) assembled on gold electrodes. Irradiated modified GNPs, such as streptavidin-conjugated GNPs, are embedded in tBLMs containing target molecules, such as biotin. By using this approach, the heat transfer processes between irradiated GNPs and model bilayer lipid membrane with entities of interest are mediated by a horizontally focused laser beam. The thermal predictive computational model is used to confirm the electrochemically induced conductance changes in the tBLMs. Under the specific conditions used, detecting heat pulses required specific attachment of the gold nanoparticles to the membrane surface, while unbound gold nanoparticles failed to elicit a measurable response. This technique serves as a powerful detection biosensor which can be directly utilized for the design and development of strategies for thermal therapies that permits optimization of the laser parameters, particle size, particle coatings and composition.

This work outlines a protocol to achieve dynamic, non-invasive monitoring of heat transfer from laser-irradiated gold nanoparticles to tBLMs. The system combines impedance spectroscopy for the real-time measurement of conductance changes across the tBLMs, with a horizontally focused laser beam that drives gold nanoparticle illumination, for heat production.

금 나노 입자와 지질 막 사이의 열 전달을 모니터링하는 테더링 된 바이 레이어 지질 멤브레인

Here we report a protocol to investigate the heat transfer between irradiated gold nanoparticles (GNPs) and bilayer lipid membranes by electrochemistry ...