Этот протокол является чрезвычайно недорогим методом сбора данных о физиологии организма доступным и стандартизированным способом. Этот инструмент может быть использован для изучения физиологии на нескольких уровнях. Его могут использовать бесстрашные полевые биологи, а также маленькие школьники.
Основным преимуществом этой методики является то, что она опирается на легкодоступные материалы и имеет очень низкую стоимость. Это может быть выполнено практически в любом месте и исследователями с широким спектром знаний и целей. Этот метод может дать представление о физиологических, поведенческих и экологических процессах.
Поскольку ключевые показатели для получения физиологического ответа стандартизированы, метод может повысить нашу способность понимать и сравнивать ключевые черты между группами людей, видами и экологическими сообществами. Обращение с насекомыми, не повреждая их, требует практики, но практика делает совершенным. Определение параметров вашего эксперимента, например, как долго держать насекомых в ледяной воде, может занять время, и это требует экспериментов и понимания ваших фокусных таксонов.
Демонстрировать процедуру со мной будут Хизер Рорер и Мэтт Стэндридж, два техника из лаборатории Даниэля. Начните с определения интересующих видов, имея в виду, что каждая группа будет отличаться по времени, необходимому для того, чтобы вызвать холодную кому. Исходя из организма и использования данных, выбирайте различные точки отсечения для эксперимента, если фокусная особь не летает.
Проведите предварительное судебное дело на небольшом образце, чтобы определить ключевые параметры, такие как время, необходимое на льду, чтобы вызвать холодную кому. Выберите время отсечения, исходя из экологии вида. Имея в виду, что после многих минут неспособности к полету некоторые насекомые забираются хищниками.
Собирайте насекомых с помощью соответствующих методов, таких как ловушки с приманкой и энтомологические сети. Поместите каждую особь в отдельный стеклянный конверт с уникальным идентификатором и храните животных в затененном прохладном месте, защищенном от прямых солнечных лучей, ветра и хищников. Всегда подвергайте животное экспериментальному лечению в течение 24 часов после отлова, чтобы стандартизировать это время как можно больше в испытаниях.
Наполните охладитель водой и достаточным количеством льда, чтобы поддерживать окружающую среду в воде при нуле градусов Цельсия. Выберите между одним и четырьмя фокусными людьми для раунда экспериментов, убедившись, что каждый человек идентифицируется. При использовании нескольких видов используйте только один из них, чтобы избежать путаницы.
Если эксперимент не связан с окраской крыльев, пометьте крылья уникальными идентификаторами с помощью маркера с тонким войлочного наконечника, чтобы отличить людей. Если эксперименты не соответствуют ни одному из вышеперечисленных критериев, проводите эксперимент на одном человеке за раз. Заполните строки технического паспорта информацией о каждом анализируемом насекомом, включая их уникальный идентификатор и полезный идентификатор, в примечаниях.
Поместите всех фокусных лиц в запечатанный пластиковый пакет с весом и поместите пакет в ледяную воду на 60 минут, чтобы вызвать холодную кому. Используйте простой термометр для записи температуры окружающей среды через короткие промежутки времени вручную. При наличии можно записывать условия окружающей среды с помощью регистратора данных.
Сначала подключите регистратор данных, перейдите к устройству, запустите и выберите подключенное устройство, нажав ok. Введите название пробной версии, выберите Температура и интенсивность света и введите единицы измерения. Установите интервал ведения журнала равным 10 секундам.
Введите дату и время эксперимента и выберите Отложенный запуск, чтобы запустить регистратор данных в выбранное время. Убедитесь, что информация регистратора данных, включая время суток, синхронизирована с экспериментами, чтобы данные об условиях окружающей среды впоследствии могли быть сопоставлены с каждым отдельным очаговым насекомым. Определитесь с экспериментальными параметрами, например, будет ли восстановление происходить в тени или на солнце, и запишите эти методы лечения в паспорте.
Поместите сетчатую клетку для насекомых в соответствующее место, чтобы температура и световая среда были однородными внутри клетки. Держите основание клетки приподнятым так, чтобы наблюдатель мог постучать по ней, и поместите регистратор данных прямо снаружи или внутри клетки, где его можно держать нетронутым. Выньте животных из ледяной водяной бани через 60 минут и сразу же извлеките насекомых из полиэтиленового пакета, затем быстро извлеките каждую особь из своего конверта с минимальным обращением и запустите секундомер, как только животные будут в клетке сетки.
Постукивайте карандашом по основанию клетки часто и достаточно сильно, чтобы просто перемешать выздоравливающих насекомых, не вызывая реакции. Отметьте испытание как завершенное, как только человек прилетел. Закончите испытание и считайте, что насекомое не выздоровело, если оно не двигалось через 30 минут.
Извлеките насекомых из клетки сетки и поместите особей обратно в их помеченные стеклянные конверты. Освободите животных или сохраните их для дальнейшего сбора данных и обработайте данные, как описано в текстовой рукописи. Чтобы получить доступ к записанным данным об окружающей среде, подключите регистратор данных HOBO обратно к компьютеру.
Перейдите к считываемой устройстве, выберите Остановить ведение журнала и сохраните файлы в нужной папке как файлы HOBO. После отображения всплывающего окна подтвердите единицы измерения параметров и выберите График, чтобы получить график для экспериментальных условий. Чтобы экспортировать таблицу данных, выберите Файл экспортировать данные таблицы и экспортируйте ее в виде CSV-файла для сохранения в соответствующей папке.
В этом протоколе было исследовано взаимодействие между условиями окружающей среды, важными для физиологии организма, и восстановлением холодового шока для переменных видов бабочек. Было отмечено, что по мере повышения средней температуры испытания время восстановления после холодового шока уменьшалось, показывая изменчивость по таксонам. Аналогичным образом, наблюдалась обратная зависимость между средней интенсивностью света в испытании и временем восстановления после холодного удара, что указывает на то, что как температура, так и световые условия способствуют восстановлению бабочек.
181 дикий вид бабочек, собранный тремя наблюдателями в течение пяти месяцев, показал отчетливое восстановление от холодной комы, вызванной холодным шоком, подчеркивая таксономическую широту, на которой этот эксперимент может быть успешно применен. Построены полевые условия окружающей среды и экспериментальные условия, демонстрирующие экологическую значимость проведения физиологических анализов в условиях окружающей среды. При выполнении этого протокола обязательно обратите пристальное внимание на всех людей в клетке сетки, так как изменения в поведении могут быть тонкими и происходить быстро.
Данные, полученные по этому протоколу, проливает свет на экофизиологические признаки тестируемых организмов. Многие другие черты способствуют физиологии организма, такие как размер, цвет и филогения. Данные о дополнительных признаках будут дополнительно объяснять и контекстуализировать меры восстановления после холодового шока, добавляя к экологическому и жизненному контексту этой информации.
Я использовал этот метод для характеристики экофизиологии целых сообществ бабочек в колумбийских Андах. Поскольку протокол доступен, дешев и достаточно прост для реализации в сельских районах, данные были собраны о сотнях людей за короткий период времени.
