Name: probing the limits of egg recognition using egg rejection experiments along phenotypic gradients
Uploaded: 2018-08-22T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Probing the Limits of Egg Recognition Using Egg Rejection Experiments Along Phenotypic Gradients at JoVE.com

MEH blev finansieret af HJ Van kløver professorat ved University of Illinois, Urbana-Champaign. Derudover støtte vi takker den Human Frontier Science Program (til M.E.H. og T.G.) og den Europæiske Socialfond og statens budget for Den Tjekkiske Republik, projekt nr. CZ.1.07/2.3.00/30.0041 (til T.G.). Vi takker Ocean optik til at dække udgifter.

Alle metoder beskrevet her er blevet godkendt af institutionelle Animal Care og brug udvalg (IACUC) af Long Island Universitet-Post.
1. blanding akryl maling
<ol><li>
Bland æggeskal jorden farvelægningen, som er den farve, der dækker jævnt hele æggeskal overfladen. Følgende opskrift vil gøre 50 g af maling, som vil fylde lidt mere end to 22 mL maling aluminiumsrør.
	<ol>
<li>Generere en blå-grøn farve, der repræsenterer en blå-grøn æggeskal (fx, en ame...

Selv om æg afvisning eksperimenter er den mest almindelige metode til at studere yngel parasit-vært coevolution66, mangler samordnet indsats for at standardisere materialer, teknikker eller protokoller. Dette er især problematisk for meta-analyser. Ingen meta-analyse, at vores viden om værten æg afvisning hidtil har kontrolleret for metodologiske uoverensstemmelser blandt undersøgelser67,68, herunder hvad der betragtes som mimetiske ...

Yngel parasitter lægge deres æg i reder af andre arter, der kan derefter hæve deres unge og betale omkostningerne i forbindelse med forældreomsorg1,2,3. Denne handling af bedrag at overliste vært parasitten og detektivevner ægprodukters parasit hos værten giver stærke selektive pres på begge skuespillere. I nogle tilfælde af aviær yngel parasitisme vælger værtens anerkendelse af uensartet parasitære æg for parasitter, der efterligner vært æg, som producerer en evolutionær våbenkapløb mellem vært og parasit4. Studerer yngel parasitisme er vigtig, fordi det er en modelsystem for at undersøge coevolutionary dynamics og beslutningsprocessen i de vildtlevende5. Æg afvisning eksperimenter er en af de mest almindelige metoder, der anvendes til at studere aviær yngel parasitisme i feltet og et vigtigt redskab, som økologer bruger til at undersøge artskrydsede interaktioner6.
I løbet af æg afvisning eksperimenter, forskerne typisk indføre naturlige eller model æg og vurdere værtens svar på disse eksperimentelle æg i en standardiseret periode. Sådanne eksperimenter kan involvere bytte rigtige æg, (der varierer i udseende) mellem reder7, eller farvning eller maleri overflader af rigtige æg (valgfrit tilføjelse mønstre) og returnere dem til deres oprindelige reder8eller generere model æg har manipuleret træk såsom farve9, spotting10, størrelse11, og/eller figur12. Host reaktion på æg af varierende udseende kan give værdifuld indsigt i oplysninger indhold de bruger til at nå et æg afvisning beslutning13 og hvor forskellige, æg skal være at fremkalde en reaktion14. Optimal accept tærskel teori15 hedder det, at værter skal afveje risikoen for fejlagtigt at acceptere en parasitisk æg (accept fejl) eller fejlagtigt fjerne deres egne æg (afvisning fejl) ved at undersøge forskellen mellem deres egne æg (eller en interne skabelon af disse æg) og parasit æg. Som sådan findes en accept tærskel, over hvilket værter beslutte en stimulus er for forskellige til at tolerere. Når parasitisme risiko er lav, er risikoen for accept fejl lavere end når risikoen for parasitisme er høj; således beslutninger er sammenhæng specifikke og vil skifte passende som opfattede risici ændring14,16,17.
Optimal accept tærskel teori antager, at værter basere beslutninger ved kontinuerlig variation i vært og parasit fænotyper. Det er derfor nødvendigt at fastslå, hvordan tolerant en værtsbefolkningen (med sin egen fænotypisk variation) er en række snyltende phenotypes måling vært svar til varierende parasit fænotyper. Men næsten alle forudgående undersøgelser har påberåbt sig kategorisk æg farve og maculation behandlinger (fxmimetiske/ikke-mimetiske). Kun hvis vært æggeskal fænotyper ikke variere, der ikke er en biologisk praktiske forventning, ville alle svar være direkte sammenlignelig (uanset graden af mimicry). Ellers, en "mimetiske" æg model varierer i hvor ens det er vært æg inden for og mellem befolkningsgrupper, som potentielt kan føre til forvirring, når man sammenligner resultaterne18. Teori foreslår, at værten beslutninger er baseret på forskellen mellem den parasitære æg og deres egen14, ikke nødvendigvis en bestemt parasit æg farve. Derfor, ved hjælp af et enkelt æg modeltype er ikke en ideel metode til at teste hypoteser om værten beslutning tærskler eller diskrimination evner, medmindre den bare mærkbar forskel (herefter JND) mellem æg modeltype og individuelle vært æg farve er den variabel af interesse. Dette gælder også for eksperimentelle undersøgelser, at bytte eller tilføje naturlige æg for at teste vært svar til en naturlig vifte af farver19. Men mens disse studier tillader for variation i vært og parasit fænotyper, er de begrænset af naturlige variation fundet i træk6, især når du bruger conspecific æg7.
Derimod, forskere, at lave kunstige æg af varierede farver er fri for begrænsninger af naturlige variationer (f.eks.de kan undersøge svar til superstimuli20), at tillade dem at sonde grænserne for værten perception6. Nyere forskning har anvendt nye teknikker til at måle vært svar på tværs af en fænotypiske vifte af maleri eksperimentelle æg designet til at matche og overgå den naturlige udbredelsesområde af variation i æggeskal9 og staffagefarver21. Studerer vært svar til æg med farver langs forløb kan afdække underliggende kognitive processer, fordi teoretiske forudsigelser som accept tærskler15 eller coevolved mimicry4, er baseret på kontinuerlig forskelle mellem træk. For eksempel ved hjælp af denne fremgangsmåde, Dainson et al. 21 fastslået, at når kromatisk kontrast mellem æggeskal jorden farvningen og spot farvning er højere, den amerikanske Robin Turdus migratorius tendens til at afvise æg mere kraftigt. Dette resultat giver værdifuld indsigt om, hvordan denne vært behandler oplysninger, i dette tilfælde gennem spotting, for at afgøre, om at fjerne en parasit æg. Ved at tilpasse maling blandinger, kan forskere netop manipulere ligheden mellem en eksperimentel æg farve og værtens æg farve, mens standardisere andre forstyrrende faktorer såsom spotte mønstre10, ægget størrelse22 og æg figur23.
For at tilskynde yderligere replikation og metareplication24 af klassiske og nyere æg afvisning arbejde, er det vigtigt, at forskere bruger metoder, der er standardiseret på tværs af fylogeni (anden vært arter)7,22, plads (anden vært populationer)7,22,25,26 og tid (forskellige avl sæsoner)7,22,25,26 ,27, som blev gjort kun sjældent. Metoder, der ikke var standardiseret28 blev senere vist sig at føre til artefactual resultater29,30. Dette papir fungerer som et sæt retningslinjer for forskere søger at kopiere denne type af æg afvisning eksperiment, der undersøger svar til kontinuerlig variation og fremhæver en række vigtige metodiske begreber: vigtigheden af kontrol reder, forhånd hypoteser, metareplication, pseudoreplikation, og farve og spektralanalyse. Trods æg afvisning eksperimenter dominerer inden for aviær vært-parasit coevolution, eksisterer ingen omfattende protokol endnu. Disse retningslinjer vil derfor være en værdifuld ressource til at øge inter - og intra-lab repeterbarhed som den sande test af enhver hypotese ligger i metareplication, dvs., gentage hele undersøgelser over fylogeni, plads og tid24, som kan kun meningsfuldt gøres når du bruger konsekvent metoder29,30,31.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Replicator Mini +</td>
			<td>Makerbot</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Professional Acrylic Paint Cobalt Turquoise Light</td>
			<td>Winsor &#38; Newton</td>
			<td>28382</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Professional Acrylic Paint Titanium White</td>
			<td>Winsor &#38; Newton</td>
			<td>28489</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Professional Acrylic Paint Cobalt Green</td>
			<td>Winsor &#38; Newton</td>
			<td>28381</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Professional Acrylic Paint Cobalt Turquoise</td>
			<td>Winsor &#38; Newton</td>
			<td>28449</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Professional Acrylic Paint Burnt Umber</td>
			<td>Winsor &#38; Newton</td>
			<td>28433</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Professional Acrylic Paint Red Iron Oxide</td>
			<td>Winsor &#38; Newton</td>
			<td>28486</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Professional Acrylic Paint Cadmium Orange</td>
			<td>Winsor &#38; Newton</td>
			<td>28437</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Professional Acrylic Paint Raw Umber Light</td>
			<td>Winsor &#38; Newton</td>
			<td>28391</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Professional Acrylic Paint Yellow Ochre</td>
			<td>Winsor &#38; Newton</td>
			<td>28491</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Professional Acrylic Paint Mars Black</td>
			<td>Winsor &#38; Newton</td>
			<td>28460</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Paint Brush</td>
			<td>Utrecht</td>
			<td>206-FB</td>
			<td>Filbert brush</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Paint Brush</td>
			<td>Utrecht</td>
			<td>206-F</td>
			<td>Flat brush</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hair Dryer</td>
			<td>Oster</td>
			<td>202</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fiber optic cables</td>
			<td>Ocean Optics Inc.</td>
			<td>OCF-103813</td>
			<td>1 m custom bifurcating fiber optic assembly with blue zip tube (PVDF), 3.8mm nominal OD jeacketing and 2 legs</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Spectrometer</td>
			<td>Ocean Optics Inc.</td>
			<td>Jaz</td>
			<td>Spectrometer unit with a 50 um slit width, installed with a 200-850 nm detector (DET2B-200-850), and grating option # 2.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Battery and SD card module for spectrometer</td>
			<td>Ocean Optics Inc.</td>
			<td>Jaz-B</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Light source</td>
			<td>Ocean Optics Inc.</td>
			<td>Jaz-PX</td>
			<td>A pulsed xenon light source</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>White standard</td>
			<td>Ocean Optics Inc.</td>
			<td>WS-1-SL</td>
			<td>made from Spectralon</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>OHAUS Adventurer Pro Scale</td>
			<td>OHAUS</td>
			<td>AV114C</td>
			<td>A precision microbalance</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gemini-20 portable scale</td>
			<td>AWS</td>
			<td>Gemini-20</td>
			<td>A standard scale</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Empty Aluminum Paint Tubes (22 ml)</td>
			<td>Creative Mark</td>
			<td>NA</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Telescopic mirror</td>
			<td>SE</td>
			<td>8014TM</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>GPS</td>
			<td>Garmin</td>
			<td>Oregon 600</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>220-grit sandpaper</td>
			<td>3M</td>
			<td>21220-SBP-15</td>
			<td>very fine sandpaper</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>400-grit sandpaper</td>
			<td>3M</td>
			<td>20400-SBP-5</td>
			<td>very fine sandpaper</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>color analysis software: &#8216;pavo&#8217;, an R package</td>
			<td>for use in, R: A language and environment for statistical computing</td>
			<td>v 1.3.1</td>
			<td>https://cran.r-project.org/web/packages/pavo/index.html</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>UV clear transparent</td>
			<td>Flock off!</td>
			<td>UV-001</td>
			<td>A transparent ultraviolet paint</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Plastic sandwich bags</td>
			<td>Ziploc</td>
			<td></td>
			<td>Regular plastic sandwich bags from Ziploc that can be purchased at the supermarket.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Kimwipes</td>
			<td>Kimberly-Clark Professional</td>
			<td>34120</td>
			<td>11 x 21 cm kimwipes</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Toothbrush</td>
			<td>Colgate</td>
			<td></td>
			<td>Toothbrush</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

probing the limits of egg recognition using egg rejection experiments along phenotypic gradients

Yngel parasitter lægger deres æg i andre hunnens reder, forlader værten forældre for at luge og bag deres unger. At studere hvordan yngel parasitter manipulere værter til at hæve deres unge og hvordan værter opdage parasitisme give vigtig indsigt i feltet i coevolutionary biologi. Yngel parasitter, som gøgen og cowbirds, få en evolutionær fordel, fordi de ikke har til at betale omkostningerne i forbindelse med opdræt af deres egne unge. Men disse omkostninger vælge for værten forsvar mod alle udviklingsstadier af parasitter, herunder æg, deres unge og voksne. Æg afvisning eksperimenter er den mest almindelige metode bruges til at studere vært forsvar. Under disse eksperimenter, en forsker lægger et eksperimenterende æg i en vært reden og overvåger, hvordan værter reagere. Farven er ofte manipuleret, og forventningen er, at sandsynligheden for æg forskelsbehandling og graden af forskellighed mellem vært og eksperimenterende ægget hænger positivt. Dette papir tjener som vejledning for udførelse af æg afvisning eksperimenter fra beskriver metoder til at skabe konsistent æg farver til at analysere resultaterne af disse eksperimenter. Særlig opmærksomhed til en ny metode involverer entydigt farvede æg langs farveovergange, der har potentiale til at udforske farve bias i vært anerkendelse. Uden standardisering er det ikke muligt at sammenligne resultaterne mellem undersøgelser på en meningsfuld måde; en standardprotokol inden for dette område vil gøre det muligt for stadig mere nøjagtige og sammenlignelige resultater for yderligere eksperimenter.

Farverige æg CompanyCurrencyConversion
Reflektionsgraden spektre af brugerdefinerede maling blandinger og naturlige æg er vist i figur 1A-D. Maling blandinger anvendes i yngel parasitisme undersøgelser bør nøje svarer med naturlige Reflektionsgraden målinger spektral form (farve) og størrelsesorden (lysstyrke). Hvis der er opnået, bør farven på den eksperi...

Watch this Scientific Journal Video about Probing the Limits of Egg Recognition Using Egg Rejection Experiments Along Phenotypic Gradients at JoVE.com

Probing the Limits of Egg Recognition Using Egg Rejection Experiments Along Phenotypic Gradients

Sondering grænserne for æg anerkendelse ved hjælp af æg afvisning eksperimenter langs fænotypiske forløb

Denne protokol indeholder retningslinjer for kører æg afvisning eksperimenter: beskriver teknikker til maleri eksperimentelle æg modeller at efterligne farver af naturlige fugl æg, gennemføre feltarbejde, og analysere de indsamlede data. Denne protokol giver en ensartet metode for udførelse af sammenlignelige æg afvisning eksperimenter.

Brood parasites lay their eggs in other females' nests, leaving the host parents to hatch and rear their young. Studying how brood parasites manipulate ...

Research

JoVE Journal

Behavior

A Fully Automated Rodent Conditioning Protocol for Sensorimotor Integration and Cognitive Control Experiments

En fuldautomatisk gnaver Conditioning Protokol for sansemotoriske integration og kognitiv kontrolforsøg

Rodents have been traditionally used as a standard animal model in laboratory experiments involving a myriad of sensory, cognitive, and motor tasks. ...

Evaluation of a Smartphone-based Human Activity Recognition System in a Daily Living Environment

Evaluering af en smartphone-baserede Menneskelig aktivitet Recognition System i en Daily Living Miljø

An evaluation method that includes continuous activities in a daily-living environment was developed for Wearable Mobility Monitoring Systems (WMMS) that ...

Exploring the Use of Isolated Expressions and Film Clips to Evaluate Emotion Recognition by People with Traumatic Brain Injury

Udforskning af anvendelsen af ​​isolerede Udtryk og filmklip til Evaluer Emotion anerkendelse af personer med traumatisk hjerneskade

The current study presented 60 people with traumatic brain injury (TBI) and 60 controls with isolated facial emotion expressions, isolated vocal emotion ...

Novel Object Recognition Test for the Investigation of Learning and Memory in Mice

Roman objekt anerkendelse Test for undersøgelse af indlæring og hukommelse i mus

The object recognition test (ORT) is a commonly used behavioral assay for the investigation of various aspects of learning and memory in mice. The ORT is ...

A Networked Desktop Virtual Reality Setup for Decision Science and Navigation Experiments with Multiple Participants

En netværksbaseret Desktop Virtual Reality Setup for beslutning videnskab og Navigation eksperimenter med flere deltagere

Investigating the interactions among multiple participants is a challenge for researchers from various disciplines, including the decision sciences and ...

Virtual Reality Experiments with Physiological Measures

Virtual Reality eksperimenter med fysiologiske foranstaltninger

Virtual reality (VR) experiments are increasingly employed because of their internal and external validity compared to real-world observation and ...

Novel Object Recognition and Object Location Behavioral Testing in Mice on a Budget

Roman objekt anerkendelse og objekt placering adfærdsmæssige test i mus på en Budget

Ethologically relevant behavioral testing is a critical component of any study that uses mouse models to study the cognitive effects of various ...

Generating Strictly Controlled Stimuli for Figure Recognition Experiments

Generering af strengt kontrolleret Stimuli til figur anerkendelse eksperimenter

This protocol introduces a method for generating strictly controlled and objectively defined stimuli for figure recognition experiments. A (6, n) figure ...

Lexical Decision Task for Studying Written Word Recognition in Adults with and without Dementia or Mild Cognitive Impairment

Leksikisk beslutning opgave for at studere skriftlig ord anerkendelse hos voksne med og uden demens eller mild kognitiv svækkelse

Older adults are slower at recognizing visual objects than younger adults. The same is true for recognizing that a letter string is a real word. People ...

Assessing the Coherence of Parents' Short Narratives Regarding their Child Using the Five-Minute Speech Sample Procedure

Vurdering af sammenhængen i forældrenes korte fortællinger om deres barn ved hjælp af den fem minutters tale prøve procedure

Valid and efficient measures for assessing the quality of parent-child relationships are needed to facilitate research and evidence-based practice with ...