Este protocolo é um método de custo extremamente baixo de coleta de dados sobre fisiologia organística, de forma acessível e padronizada. Esta ferramenta pode ser usada para explorar a fisiologia em vários níveis. Pode ser empregado por biólogos de campo intrépidos, bem como crianças de escola.
A principal vantagem dessa técnica é que ela se baseia em materiais prontamente disponíveis e é de baixo custo. Pode ser realizado em quase qualquer lugar e por pesquisadores com uma gama de conhecimentos e metas. Esse método pode fornecer insights sobre processos fisiológicos, comportamentais e ecológicos.
À medida que as métricas-chave para obter uma resposta fisiológica são padronizadas, o método pode aumentar nossa capacidade de entender e comparar características-chave entre grupos de indivíduos, espécies e comunidades ecológicas. Manusear insetos sem danificá-los requer prática, mas a prática torna-se perfeito. Definir os parâmetros do seu experimento, como quanto tempo para manter insetos na água gelada, pode levar tempo e requer experimentação e compreensão de sua taxa focal.
Demonstrando o procedimento comigo estarão Heather Rohrer e Matt Standridge, dois técnicos do laboratório do Daniel. Comece com a identificação das espécies de interesse, tendo em mente que cada grupo vai diferir no tempo que leva para induzir um coma frio. Com base no organismo e no uso de dados, escolha diferentes pontos de corte para o experimento se o indivíduo focal não voar.
Realize um pré-julgamento em uma pequena amostra para determinar os parâmetros-chave, como o tempo necessário no gelo, para induzir um coma frio. Escolha um tempo de corte com base na ecologia da espécie. Tendo em mente que depois de muitos minutos de ser incapaz de voar, alguns insetos são levados por predadores.
Coletar insetos usando métodos apropriados, como armadilhas iscas e redes entomológicas. Coloque cada indivíduo em um envelope de vidro separado com uma ID única e armazene os animais em um lugar fresco sombreado protegido de sol direto, vento e predadores. Sempre exponha o animal ao tratamento experimental dentro de 24 horas após ser capturado para padronizar esse tempo o máximo possível em ensaios.
Encha um refrigerador com água e gelo suficiente para manter o ambiente na água a zero graus Celsius. Escolha entre um e quatro indivíduos focais para uma rodada de experimentação, certificando-se de que cada indivíduo é identificável. Ao usar várias espécies, use apenas uma de cada para evitar confusão.
Se o experimento não estiver relacionado com coloração de asas, marque as asas com IDs únicos com um marcador de ponta de feltro fino para distinguir indivíduos. Se os experimentos não atenderem a nenhum dos critérios acima, realize o experimento em um indivíduo de cada vez. Preencha as linhas de ficha técnica com as informações sobre cada inseto avaliado, incluindo seu ID exclusivo e um identificador útil, nas notas.
Coloque todos os indivíduos focais em um saco plástico selado com um peso e coloque o saco em água gelada por 60 minutos para induzir o coma frio. Use um termômetro simples para registrar a temperatura ambiente em intervalos curtos à mão. Se disponível, você pode registrar condições ambientais usando um data logger.
Primeiro, conecte o data logger, vá ao dispositivo, inicie e selecione o dispositivo conectado clicando em Ok. Digite o nome do teste, selecione Temperatura e Intensidade da Luz e entre nas unidades. Defina o intervalo de registro para 10 segundos.
Digite a data e a hora do experimento e selecione Delayed Start para iniciar o data logger no momento selecionado. Certifique-se de que as informações do data logger, incluindo a hora do dia, sejam sincronizadas com experimentos para que os dados sobre condições ambientais possam ser posteriormente combinados com cada inseto focal individual. Decida sobre os parâmetros experimentais, como se a recuperação ocorrerá à sombra ou ao sol, e observe esses tratamentos na ficha técnica.
Coloque uma gaiola de malha para os insetos em um local apropriado para que os ambientes de temperatura e luz sejam homogêneos dentro da gaiola. Mantenha a base da gaiola elevada para que possa ser aproveitada pelo observador e coloque o data logger fora ou dentro da gaiola onde possa ser mantido intacto. Retire os animais do banho de água gelada após 60 minutos e remova imediatamente os insetos do saco plástico, em seguida, remova cada indivíduo de seu envelope rapidamente com o mínimo de manuseio e inicie o cronômetro assim que os animais estiverem na gaiola de malha.
Toque na base da gaiola com um lápis com frequência e força suficiente apenas para agitar os insetos em recuperação sem causar uma resposta. Marque o julgamento como completo uma vez que um indivíduo tenha voado. Termine o teste e considere que o inseto não se recuperou se não se moveu após 30 minutos.
Remova os insetos da gaiola de malha e coloque os indivíduos de volta em seus envelopes de vidro rotulados. Liberte os animais ou guarde-os para posterior coleta de dados e processe os dados conforme descrito no manuscrito do texto. Para acessar os dados ambientais registrados, conecte o gravador de dados HOBO de volta ao computador.
Vá para leitura do dispositivo, selecione Stop Logging e salve os arquivos na pasta desejada como arquivos HOBO. Após a exibição de um pop-up, confirme as unidades dos parâmetros e selecione Plot para obter um gráfico para condições experimentais. Para exportar a tabela de dados, selecione Dados de tabela de exportação de arquivos e exporte-os como um arquivo CSV para salvar na pasta apropriada.
Neste protocolo, a interação entre condições ambientais importantes para a fisiologia do organismo e a recuperação de choque frio foi explorada para espécies variáveis de borboletas. Observou-se que, à medida que a temperatura média do ensaio aumentava, o tempo de recuperação do choque frio diminuiu mostrando variabilidade entre os impostos. Da mesma forma, observou-se a relação inversa entre a intensidade média da luz do ensaio e o tempo de recuperação do choque frio, indicando que tanto as condições de temperatura quanto de luz contribuem para a recuperação das borboletas.
181 espécies selvagens de borboletas coletadas por três observadores ao longo de cinco meses mostraram recuperação distinta do coma frio induzido pelo choque frio, destacando a amplitude taxonômica através da qual este experimento pode ser aplicado com sucesso. As condições de campo ambiente e as condições experimentais foram traçadas, demonstrando a relevância ecológica da realização de ensaios fisiológicos em condições ambientais. Ao executar este protocolo, certifique-se de prestar muita atenção a todos os indivíduos na gaiola de malha, pois as mudanças de comportamento podem ser sutis e acontecer rapidamente.
Os dados gerados por este protocolo lançaram luz sobre os traços fisiológicos ecológicos dos organismos testados. Muitas outras características contribuem para a fisiologia do organismo, como tamanho, cor e filogenia. Dados sobre características adicionais explicarão e contextualizarão ainda medidas de recuperação de choque frio, somando-se ao contexto ecológico e histórico de vida dessas informações.
Usei este método para caracterizar a fisiologia ecológica de comunidades inteiras de borboletas nos Andes colombianos. Como o protocolo é acessível, barato e simples o suficiente para ser implementado em ambientes rurais, os dados foram coletados em centenas de indivíduos em um curto período de tempo.
