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 a été financée par le HJ Van Cleave professorat à l’Université de l’Illinois, Urbana-Champaign. En outre, pour le financement, nous remercions le Human Frontier Science Program (à M.E.H. et T.G.) et le Fonds Social européen et le budget de l’Etat de la République tchèque, n° du projet. CZ.1.07/2.3.00/30.0041 (à T.G.). Nous remercions océan optique destiné à couvrir les frais de publication.

Toutes les méthodes décrites ici ont été approuvés par l’animalier institutionnel et utilisation Comité (IACUC) de l’Université de Long Island-Post.
1. mélange acrylique peint
<ol><li>
Mélanger la coloration de la coquille de l’oeuf au sol, qui est la couleur qui couvre uniformément toute la surface de coquille d’oeuf. La recette suivante va faire 50 g de peinture, qui remplira un peu plus de deux tubes de peinture en aluminium de 22 mL.
	<ol>
<li>Générer...

Bien que les expériences de rejet des oeufs sont la méthode la plus courante pour l’étude de co-évolution hôte-parasite couvain66, des efforts concertés pour standardiser les protocoles, techniques et matériaux sont absents. C’est particulièrement problématique pour les méta-analyses. Aucune méta-analyse, à notre connaissance, de rejet d’oeuf hôte jusque n’a contrôlé des différences méthodologiques entre les études67,68...

Parasites de couvée pondent leurs œufs dans les nids d’autres espèces qui peut ensuite élever leurs petits et payer les coûts associés aux soins parentaux1,2,3. Cet acte de tromperie pour déjouer l’hôte par le parasite et le détective pour détecter le parasite de la part de l’hôte fournit des fortes pressions sélectives sur les deux acteurs. Dans certains cas de parasitisme de couvée aviaire, reconnaissance de l’hôte de œufs de parasites disparates sélectionne des parasites qui imitent les œufs de l’hôte, qui produit une course aux armements évolutionnaire entre l’hôte et le parasite4. Étudier le parasitisme est important parce que c’est un système modèle pour étudier la dynamique coévolutive et prise de décision dans le sauvage5. Des expériences de rejet oeuf sont l’une des méthodes plus courantes utilisées pour étudier le parasitisme de couvée aviaire sur le terrain et un outil important qui permet d’étudier les interactions interspécifiques6écologistes.
Au cours des expériences de rejet oeuf, chercheurs généralement présenter naturelles ou modèle oeufs et évaluer la réponse de l’hôte de ces oeufs expérimentales sur une période normalisée. De telles expériences peuvent impliquer échangeant des oeufs véritables (qui varient en apparence) entre nids7, ou teinture ou peinture de la surface des oeufs véritables (éventuellement ajouter de la structure) et leur retour à leur origine des nids8ou génération modèle d’oeufs qui ont manipulé des traits comme couleur9, spotting10, taille11ou12de la forme. La réponse de l’hôte aux œufs d’aspect variable peut fournir de précieuses informations sur le contenu de l’information qu’ils utilisent pour arriver à une décision de rejet d’oeuf13 et à quel point différentes qu’oeuf doit être de susciter une réponse14. Une acceptation optimale seuil théorie15 prévoit que les hôtes doivent équilibrer les risques d’accepter à tort un oeuf parasite (erreur d’acceptation) ou de la suppression par erreur leurs propres oeufs (erreur de rejet) en étudiant la différence entre leurs propres oeufs (ou un modèle interne de ces œufs) et les œufs de parasites. Par conséquent, un seuil d’acceptation existe au-delà duquel les hôtes décident qu'un stimulus est trop différent de tolérer. Lorsque le risque de parasitisme est faible, le risque d’erreurs d’acceptation est inférieur à quand le risque de parasitisme est élevé ; ainsi, les décisions sont contexte spécifique et entraîne une répartition appropriée comme risques perçus changement14,16,17.
Théorie de seuil d’acceptation optimal suppose que hôtes fondent des décisions à variation continue de phénotypes d’hôte et le parasite. Mesurer les réactions de l’hôte aux différents phénotypes de parasite est donc nécessaire d’établir comment une population hôte (avec sa propre variation phénotypique) est tolérante à une gamme des phénotypes parasitaires. Toutefois, pratiquement toutes les études préalables ont compté sur traitements couleur et maculation oeuf catégorique (p. ex., mimétique/non-mimétique). Seulement si des phénotypes hôte coquille d’oeuf ne varient pas, qui n’est pas une attente biologiquement pratique, toutes les réponses seraient directement comparables (quel que soit le degré de mimétisme). Dans le cas contraire, un modèle « mimétique » oeuf variera dans Comment similaires, c’est aux oeufs de l’hôte au sein et entre les populations, ce qui pourraient conduire à la confusion lorsque l'on compare les résultats de18. La théorie suggère cet hôte décisions reposent sur la différence entre le œuf parasite et leurs propres14, pas nécessairement une couleur particulière oeuf parasite. En utilisant un seul oeuf modèle type n’est donc pas une approche idéale pour tester les hypothèses sur les seuils de décision hôte ou des capacités de discrimination, à moins que le seuil de différence perceptible (ci-après JND) entre le type de modèle de ponte et les hôtes individuels oeuf couleur est la variable d’intérêt. Cela vaut également pour les études expérimentales qui échanger ou ajouter des oeufs naturels pour tester les réactions de l’hôte d’une aire de répartition naturelle de couleurs19. Cependant, alors que ces études permettent des variations dans les phénotypes hôte et le parasite, ils sont limités par des variations naturelles, trouvée en caractères6, particulièrement si vous utilisez des oeufs conspécifiques7.
En revanche, les chercheurs qui font des oeufs artificiels de couleurs variées sont libres des contraintes de la variation naturelle (par exemple, ils peuvent étudier les réponses à superstimuli20), ce qui leur permet de sonder les limites de l’hôte perception6. Des recherches récentes a utilisé des nouvelles techniques pour mesurer h6te dans une gamme phénotypique, par oeufs expérimentale de peinture conçus pour correspondre et dépasser la variation naturelle de la variation dans la coquille d’oeuf9 et tons21. Étudier les réactions de l’hôte aux oeufs avec des couleurs le long de gradients peut découvrir des processus cognitifs sous-jacents parce que les prédictions théoriques, telles que l’acceptation seuils15 ou mimétisme co-évolués4, sont fondées sur des différences continues entre traits. Par exemple, en utilisant cette approche, Dainson et al. 21 a établi que lorsque le contraste chromatique entre la coloration de la coquille de l’oeuf au sol et coloration de la tache est plus élevé, le Merle d’Amérique Turdus migratorius tend à rejeter les oeufs plus fortement. Cette constatation donne des indications précieuses sur comment cet hôte traite l’information, en l’occurrence par le biais de spotting, pour décider s’il faut supprimer un oeuf parasite. En personnalisant les mélanges de peinture, chercheurs manipulables précisément la similitude entre couleur d’un oeuf expérimentale et de la couleur d’oeuf de l’hôte, tout en standardisant les autres facteurs de confusion tels que taches modèles10, oeuf taille22 et oeuf forme23.
Afin d’encourager la réplication et metareplication24 autres devis rejet oeufs classiques et récents, il est important que les scientifiques utilisent des méthodologies qui sont normalisés dans la phylogénie (différentes espèces hôtes)7,22, (les populations hôtes différents)7,22,25,26 l’espace et le temps (saisons de reproduction différentes)7,22,25,26 ,27, qui a été fait que rarement. Méthodes qui n’étaient pas standardisés28 se sont révélés plus tard conduire à des résultats artéfactuelles29,30. Cet article sert comme un ensemble de lignes directrices pour les chercheurs qui cherchent à reproduire ce type d’expérience de rejet des oeufs qui examine les réponses à variation continue et met en évidence un certain nombre de concepts méthodologiques importants : l’importance des nids de contrôle, priori hypothèses, metareplication, pseudoreplication et la couleur et l’analyse spectrale. Malgré des expériences de rejet oeuf qui domine le champ de co-évolution hôte-parasite aviaire, aucun protocole complète n’existe encore. Par conséquent, ces lignes directrices sera une ressource précieuse pour augmenter inter - et intra-laboratoire répétabilité comme le vrai test de toute hypothèse réside dans metareplication, c'est-à-direrépéter toute études sur la phylogénie, espace et temps24, qui ne peut être valablement fait lors de l’utilisation des méthodes cohérentes29,30,31.

<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

Parasites de couvée pondent leurs œufs dans les nids des autres femelles, laissant les parents de l’hôte pour éclore et élèvent leurs petits. Étudier comment couvain parasites manipulent des hôtes en élever leurs jeunes et comment détecter les hôtes parasitisme fournissent des renseignements importants dans le domaine de la biologie coévolutive. Parasites de couvée, comme les coucous et les vachers, obtenir un avantage évolutionnaire, parce qu’ils n’ont pas à payer les coûts de l’élevage de leurs propres petits. Toutefois, ces coûts sélectionner pour les défenses de l’hôte contre tous les stades de développement des parasites, y compris les œufs, les jeunes et les adultes. Des expériences de rejet oeuf sont la méthode la plus couramment utilisée pour étudier les défenses de l’hôte. Au cours de ces expériences, un chercheur met un œuf expérimental dans un nid de l’hôte et surveille la façon dont réagissent les hôtes. Couleur est souvent manipulé, et l’espoir est que le risque de discrimination de le œuf et le degré de dissimilarité entre l’hôte et le œuf expérimental sont liées positivement. Ce document sert de guide pour mener des expériences de rejet oeuf de décrire les méthodes pour créer des couleurs oeuf cohérente pour analyser les résultats de ces expériences. Une attention particulière est accordée à une nouvelle méthode impliquant des oeufs colorés de façon unique le long de gradients de couleur qui a le potentiel pour explorer les préjugés de couleur en reconnaissance de l’hôte. Sans normalisation, il n’est pas possible de comparer les résultats entre les études de façon significative ; un protocole standard dans ce domaine permettra de résultats de plus en plus précises et comparables pour d’autres expériences.

Générer des modèles de œufs colorés
Les spectres de réflectance des mélanges de peinture personnalisée et oeufs naturels sont indiquées dans la Figure 1 a-D. Mélanges de peinture utilisées dans les études de parasitisme de couvée doivent correspondre étroitement avec mesures de réflectance naturel en ce qui concerne la forme spectrale (couleur) et de ...

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

Sonder les limites de la reconnaissance d’oeuf à l’aide d’expériences de rejet oeufs le long de Gradients phénotypiques

Ce protocole fournit des lignes directrices pour l’exécution des oeufs des expériences de rejet : techniques décrivant pour la peinture expérimentale d’oeufs modèles à émuler les couleurs des œufs d’oiseaux naturels, mener sur le terrain et en analysant les données recueillies. Ce protocole fournit une méthode uniforme pour mener des expériences de rejet oeuf comparables.

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

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