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 werd gefinancierd door de HJ Van klieven leerstoel aan de Universiteit van Illinois in Urbana-Champaign. Daarnaast financieren wij danken het Human Frontier Science Program (aan M.E.H. en T.G.) en het Europees Sociaal Fonds en de staatsbegroting van de Tsjechische Republiek, project neen. CZ.1.07/2.3.00/30.0041 (naar T.G.). Wij danken Oceaan optica voor de dekking van de publicatiekosten.

Alle methoden die hier worden beschreven zijn goedgekeurd door de institutionele Animal Care en gebruik Comité (IACUC) van Long Island University-Post.
1. mengen acryl verven
<ol><li>
Meng de eierschaal grond kleuring, die is de kleur die uniform betrekking op het gehele oppervlak van de eierschaal hebben zal. Het volgende recept zal het maken van 50 g van verf, die een beetje meer dan twee 22 mL aluminium verf buizen vullen zal.
	<ol>
<li>Genereren van een blauw-groene kle...

Hoewel ei afwijzing experimenten de meest voorkomende methode om te studeren brood parasiet-gastheer coevolution66, gecoördineerde inspanningen zijn op de standaardisering van materialen, technieken, of protocollen ontbreken. Dit is met name problematisch voor meta-analyses. Geen meta-analyse, om onze kennis, van host ei afwijzing tot nu toe heeft de zeggenschap voor methodologische verschillen tussen de studies67,68, met inbegrip van wat...

Brood parasieten leggen hun eieren in nesten van andere soorten die vervolgens kan bijdragen tot hun jongen en betalen van de kosten in verband met ouderlijke zorg1,2,3. Deze daad van bedrog naar outwit de host van de kant van de parasiet en sleuthing detecteren de parasiet van de kant van de host biedt sterke selectieve druk op beide partijen. In sommige gevallen van vogelgriep brood parasitisme kiest van de host erkenning van ongelijksoortige parasitaire eieren voor parasieten die host eieren, na te bootsen die een evolutionaire wapenwedloop tussen de host en parasiet4 produceert. Bestuderen van brood parasitisme is belangrijk omdat het een modelsysteem voor het onderzoeken van de dynamiek van de coevolutionary en de besluitvorming in het wild5. Ei afwijzing experimenten zijn een van de meest voorkomende methoden die worden gebruikt voor het bestuderen van aviaire brood parasitism in het veld en een belangrijk instrument waarmee ecologen interspecifieke interacties6onderzoeken.
In de loop van ei afwijzing experimenten, onderzoekers meestal voeren natuurlijke of model van eieren en beoordelen van de host reactie op deze experimentele eieren over een periode van gestandaardiseerde. Dergelijke experimenten kunnen betrekking hebben op de echte eieren (die verschillen in uiterlijk) wisselen tussen nesten7, of het verven of schilderen van de oppervlakken van de echte eieren (eventueel toevoegen patronen) en hen terug te keren naar hun oorspronkelijke nesten8, of het genereren van model dat eieren hebben gemanipuleerd eigenschappen zoals kleur9,10,11van de grootte en/of vorm12spotten. De reactie van de gastheer op eieren van verschillende verschijning kan waardevolle inzicht bieden in de informatie-inhoud dat ze gebruiken om een ei afwijzing besluit13 en gewoon hoe anders dat ei moet te verduidelijken met een reactie14te bereiken. Optimale acceptatie drempel theorie15 bepaalt dat hosts in de risico's evenwicht moeten van ten onrechte het aanvaarden van een parasitaire ei (aanvaarding fout) of per ongeluk verwijderen van hun eigen ei (afwijzing fout) door het onderzoek van het verschil tussen hun eigen eieren (of een interne sjabloon van die eieren) en de parasitaire eieren. Zo bestaat een acceptatie drempel waarboven hosts dat een stimulans is te verschillend beslissen te tolereren. Wanneer het risico van parasitisme is laag, is de kans op aanvaarding fouten lager dan wanneer het risico van parasitisme hoog is; Dus, besluiten specifieke context en zal verschuiven naar behoren als vermeende risico's verandering14,16,17.
Optimale acceptatie drempel theorie gaat ervan uit dat hosts besluiten op continue variatie in host en parasiet fenotypen baseren. Daarom is het noodzakelijk vast te stellen hoe tolerant een gastbevolking (met eigen fenotypische variatie) is voor een aantal parasitaire fenotypen meten host reacties op verschillende fenotypes van de parasiet. Vrijwel alle voorafgaande studies hebben echter vertrouwd op categorische ei kleur en maculation behandelingen (bvmimetische/niet-mimetische). Alleen als de host eierschaal fenotypen doen niet verschillen, die niet een biologisch praktische verwachting, zou alle antwoorden rechtstreeks vergelijkbaar zijn (ongeacht de mate van mimicry). Anders, zal een "mimetische" ei-model verschillen in hoe vergelijkbaar aan host eieren binnen en tussen bevolkingsgroepen, die leiden tot verwarring is kunnen bij het vergelijken van bevindingen18. Theorie suggereert die host beslissingen zijn gebaseerd op het verschil tussen de parasitaire ei en hun eigen14, niet noodzakelijkerwijs een bijzondere parasitaire ei kleur. Met behulp van een enkel ei model type is dus niet een ideale aanpak voor het testen van hypothesen over host besluit drempels of capaciteiten van de discriminatie, tenzij het alleen merkbaar verschil (hierna JND) tussen het ei model type en de kleur van afzonderlijke host ei is de variabele van belang. Dit geldt ook voor experimentele studies dat ruilen of natuurlijke eieren om te testen host reacties op een natuurlijke verspreidingsgebied van kleuren19toe te voegen. Echter terwijl deze studies voor variatie in de host- en parasiet fenotypen laat, worden ze begrensd door natuurlijke variatie gevonden in eigenschappen6, met name bij het gebruik van conspecific eieren7.
Daarentegen, onderzoekers waardoor kunstmatige eieren van gevarieerde kleuren zijn vrij van de beperkingen van natuurlijke variatie (bijvoorbeeld, ze kunnen onderzoeken reacties op superstimuli20), waardoor ze de grenzen van host perceptie6sonde. Recent onderzoek heeft nieuwe technieken gebruikt om te meten van host-reacties in een fenotypische-reeks, door experimentele eieren schilderen ontworpen om te voldoen aan en overtreffen het natuurlijke verspreidingsgebied van de variatie in eierschaal9 en steunkleuren21. Onderliggende cognitieve processen kan bestuderen host reacties op eieren met kleuren langs verlopen ontdekken, omdat theoretische voorspellingen, zoals acceptatie drempels15 of coevolved mimicry4, zijn gebaseerd op continue verschillen tussen Eigenschappen. Bijvoorbeeld met behulp van deze aanpak, Dainson et al. 21 vastgesteld dat wanneer chromatisch contrast tussen eierschaal grond kleuring en ter plaatse verkleuring hoger is, de Amerikaanse Robin Turdus migratorius neigt te verwerpen eieren sterker. Deze bevinding biedt waardevolle inzichten over hoe deze host gegevens, in dit geval verwerkt door het spotten, om te beslissen of u wilt verwijderen van een parasitaire ei. Door te passen verf mengsels, kunnen onderzoekers precies de gelijkenis tussen een experimentele ei van kleur en van host ei, manipuleren tijdens het standaardiseren van andere storende factoren zoals spotten patronen10, ei grootte22 en ei vorm van23.
Ter bevordering van verdere replicatie en metareplication24 van klassieke en recente ei afwijzing werk, is het belangrijk dat wetenschappers gebruiken methodologieën die zijn gestandaardiseerd over fylogenie (andere host soorten)7,22, ruimte (andere host populaties)7,22,25,26 en tijd (verschillende fokken seizoenen)7,22,25,26 ,27, die slechts zelden werd gedaan. Methodologieën die niet gestandaardiseerde28 waren werden later aangetoond te leiden tot artefactual resultaten29,30. Dit document dient als een reeks richtsnoeren voor onderzoekers proberen te repliceren deze soort ei afwijzing experiment dat onderzoekt reacties op continue variatie en noemt een aantal belangrijke methodologische concepten: het belang van controle nesten, a priori hypothesen, metareplication, pseudoreplication, en kleur en spectrale analyse. Ondanks ei afwijzing experimenten domineert het gebied van aviaire gastheer-parasiet coevolution, bestaat geen uitgebreide protocol nog. Deze richtsnoeren zullen dus een waardevolle bron aan het verhogen van inter - en intra-lab herhaalbaarheid als de echte test van elke hypothese ligt in metareplication, dat wil zeggen, herhalende hele studies over fylogenie, ruimte en tijd van24, die kan slechts zinvol gebeuren bij het gebruik van consistente methoden29,30,31.

<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

Brood parasieten leggen hun eieren in nesten andere vrouwtjes, verlaten de ouders van de host om uitkomen en hun jongen aan de achterkant. Bestuderen hoe brood parasieten manipuleren hosts in het verhogen van hun jongen en hoe hosts detecteren parasitisme bieden belangrijke inzichten op het gebied van coevolutionary biologie. Brood parasieten, zoals koekoeken en cowbirds, krijgen een evolutionair voordeel omdat zij niet hoeven te betalen van de kosten van het fokken van hun eigen jongen. Echter, deze kosten selecteren voor host verdedigingen tegen alle ontwikkelingsstadia van parasieten, zoals eieren, hun jongeren en volwassenen. Ei afwijzing experimenten zijn de meest voorkomende methode gebruikt bij het bestuderen van de verdediging van de gastheer. Tijdens deze experimenten, een onderzoeker plaatst een experimentele ei in een nest van de host en controleert hoe hosts reageren. Kleur is vaak gemanipuleerd, en de verwachting is dat de kans op ei discriminatie en de mate van verschil tussen de host en experimentele ei positief zijn gerelateerd. Dit document dient als een gids voor ei afwijzing experimenten uit met een beschrijving van methoden voor het maken van consistente ei kleuren bij de analyse van de resultaten van dergelijke experimenten uitvoeren. Speciale aandacht is besteed aan een nieuwe methode waarbij uniek gekleurde eieren langs kleurovergangen die heeft het potentieel om te verkennen kleur vertekeningen in host erkenning. Zonder standaardisatie is het niet mogelijk om te vergelijken bevindingen tussen studies op een zinvolle manier; een standaardprotocol binnen dit gebied zal zorgen voor steeds meer nauwkeurige en vergelijkbare resultaten voor verdere experimenten.

Genereren van kleurrijke ei modellen
Reflectie spectra van de verf van de douane mengsels en natuurlijke eieren worden weergegeven in figuur 1A-D. Verf mengsels gebruikt in brood parasitisme studies moeten nauw overeen met natuurlijke reflectiecoëfficiënt metingen op het gebied van spectrale vorm (kleur) en omvang (helderheid). Als dat is bereikt, moet de kleur va...

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

De grenzen van de erkenning van de ei met ei afwijzing experimenten langs fenotypische verlopen sonderen

Dit protocol biedt richtlijnen voor het uitvoeren van ei afwijzing experimenten: overzicht technieken voor het schilderen van experimentele ei modellen om te emuleren de kleuren van natuurlijke vogel eieren, uitvoeren van veldwerk en het analyseren van de verzamelde gegevens. Dit protocol biedt een uniforme methode voor vergelijkbare ei afwijzing experimenten uitvoeren.

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

Een volledig geautomatiseerde Knaagdieren Conditioning Protocol voor Sensomotorische Integratie en cognitieve controle-experimenten

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

Evaluatie van een smartphone op basis van menselijke activiteiten Recognition System in een dagelijkse Leefomgeving

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

Het verkennen van het gebruik van geïsoleerde Uitdrukkingen en Film Clips te evalueren Emotion Erkenning door mensen met een traumatisch hersenletsel

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

De herkenningstest roman-Object voor het onderzoek naar leren en geheugen in muizen

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

Een genetwerkte bureaublad Virtual Reality Setup voor besluit wetenschap en navigatie experimenten met meerdere deelnemers

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 experimenten met fysiologische maatregelen

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 Objectherkenning en Object locatie gedrags testen in muizen op een begroting

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

Genereren van streng gecontroleerde Stimuli voor figuur erkenning experimenten

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

Lexicale beslissings taak voor het bestuderen van geschreven woordherkenning bij volwassenen met en zonder dementie of milde cognitieve stoornissen

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

De samenhang van de korte verhalen van ouders over hun kind beoordelen aan de hand van de vijf minuten durende spraak voorbeeld procedure

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