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 è stato finanziato dalla HJ Van Cleave cattedra presso l'Università dell'Illinois, Urbana-Champaign. Inoltre, per il finanziamento ringraziamo la Human Frontier Science Program (da m.e.h. e T.G.) e il Fondo sociale europeo e il bilancio statale della Repubblica Ceca, nessun progetto. CZ.1.07/2.3.00/30.0041 (a T.G.). Ringraziamo l'ottica dell'oceano per la copertura dei costi di pubblicazione.

Tutti i metodi descritti qui sono stati approvati dal istituzionale Animal Care e uso Committee (IACUC) di Long Island University-Post.
1. miscelazione vernici acriliche
<ol><li>
Mescolare la colorazione del guscio d'uovo terra, che è il colore che coprirà in modo uniforme sull'intera superficie del guscio d'uovo. La seguente ricetta farà 50 g di vernice, che riempirà un po' più di due tubi di vernice alluminio 22 mL.
	<ol>
<li>Generare un colore blu-verde, che rapprese...

Anche se gli esperimenti di rifiuto dell'uovo sono il metodo più comune per studiare coulors parassita-ospite coevolution66, sforzi concertati per standardizzare i materiali, tecniche, o protocolli sono carenti. Questo è particolarmente problematico per le meta-analisi. Nessuna meta-analisi, a nostra conoscenza, del rifiuto di uovo host finora ha controllato per differenze metodologiche tra studi67,68, tra cui quello che è considerato m...

Parassiti depongono le uova nei nidi di altre specie che possono quindi allevare i loro piccoli e pagare i costi di cure parentali1,2,3. Questo atto di inganno di superare in astuzia l'host da parte del parassita e investigatore per rilevare il parassita da parte dell'host fornisce forti pressioni selettive su entrambi gli attori. In alcuni casi di parassitismo aviaria, riconoscimento dell'ospite di diverse uova parassita seleziona per parassiti che imitano uova host, che produce una corsa agli armamenti evolutiva tra ospite e parassita4. Studiare il parassitismo è importante perché è un sistema modello per lo studio di dinamiche coevolutionary e decisionali allo stato selvatico5. Gli esperimenti di rifiuto dell'uovo sono uno dei metodi più comuni utilizzati per studiare il parassitismo aviaria nel campo e uno strumento importante che gli ecologisti utilizzano per analizzare le interazioni interspecifiche6.
Nel corso di esperimenti di rifiuto di uovo, i ricercatori in genere introducono naturale o uova di modello e valutare la risposta dell'host a queste uova sperimentale per un periodo standardizzato. Tali esperimenti possono coinvolgere lo scambio uova reali (che variano in apparenza) tra nidi7, o la tintura o le superfici di uova reali (facoltativamente aggiungere modelli) e restituirli ai loro nidi originale8o la generazione di modello di pittura delle uova che hanno manipolato la tratti come colore9, spotting10, dimensione11e/o forma12. La risposta dell'ospite alle uova di aspetto variabile in grado di fornire informazioni preziose nel contenuto di informazioni che utilizzano per raggiungere una decisione di rifiuto dell'uovo13 e quanto diversi che uovo deve essere di suscitare una risposta14. Accettazione ottimale soglia teoria15 afferma che i padroni di casa dovrebbe bilanciare i rischi di erroneamente accettando un uovo di parassita (errore di accettazione) o rimuovere erroneamente le proprie uova (errore di rigetto) esaminando la differenza tra le proprie uova (o un modello interno di quelle uova) e le uova del parassita. Come tale, una soglia di accettazione esiste oltre la quale host decidono che uno stimolo è troppo diverso da tollerare. Quando rischio di parassitismo è basso, il rischio di errori di accettazione è inferiore rispetto a quando il rischio di parassitismo è alto; così, le decisioni sono contesto specifico e si sposteranno in modo appropriato come i rischi percepiti cambiamento14,16,17.
Teoria di soglia ottimale accettazione presuppone che i padroni di casa basare le decisioni su variazione continua nei fenotipi ospite e parassita. Pertanto, misurare le risposte ospite di diversi fenotipi di parassita è necessario stabilire come tollerante è una popolazione ospitante (con la propria variante fenotipica) ad una gamma di fenotipi parassitari. Tuttavia, praticamente tutti gli studi precedenti hanno fatto affidamento su uovo categorico colore e maculazione trattamenti (ad es., mimetico/non-mimetico). Solo se fenotipi host guscio d'uovo non variano, che non è un'aspettativa biologicamente pratica, sarebbe direttamente comparabili (indipendentemente dal grado di mimetismo) tutte le risposte. In caso contrario, un modello di "mimetico" uovo varierà in quanto simili è alle uova di host all'interno e tra popolazioni, che potrebbero potenzialmente portare a confusione quando si confrontano i risultati18. La teoria suggerisce che ospitano le decisioni sono basate sulla differenza tra l'uovo del parassita e proprio14, non necessariamente un colore particolare uovo parassita. Pertanto, utilizzando un tipo di modello singolo uovo non è un approccio ideale per testare ipotesi su host decisione soglie o capacità di discriminazione, a meno che la differenza appena evidente (d'ora in avanti JND) tra il tipo di modello di uovo e colore dell'uovo singolo host è il variabile di interesse. Questo vale anche per gli studi sperimentali che scambia o aggiungono uova naturali per testare la risposta dell'ospite per un intervallo di colori19naturali. Tuttavia, mentre questi studi consentono la variazione nei fenotipi ospite e parassita, sono limitati dalla variazione naturale trovata in tratti6, particolarmente quando usando uova conspecifici7.
Al contrario, i ricercatori che fanno uova artificiali di vari colori sono liberi dai vincoli di variazione naturale (ad esempio, possono indagare le risposte a superstimuli20), permettendo loro di sondare i limiti di host percezione6. La ricerca recente ha utilizzato tecniche di romanzo per misurare le risposte ospite attraverso una gamma fenotipica, da uova della pittura sperimentale progettate per abbinare e superare l'intervallo di variazione in guscio d'uovo9 e colori spot21naturali. Studiando le risposte ospite le uova con colori lungo gradienti può scoprire i processi cognitivi sottostanti perché predizioni teoriche, come soglie di accettazione15 o mimetismo si4, sono basati su differenze continue fra tratti. Ad esempio, utilizzando questo approccio, Dainson et al. 21 stabilito che quando contrasto cromatico tra il guscio d'uovo terra colorazione e colorazione spot è superiore, il pettirosso americano Turdus migratorius tende a rifiutare le uova più fortemente. Questa scoperta fornisce preziose indicazioni su come questo host elabora le informazioni, in questo caso attraverso spotting, per decidere se rimuovere un uovo di parassita. Personalizzando le miscele di vernice, i ricercatori possono manipolare precisamente la somiglianza tra colore di un uovo sperimentale e dell'host uovo, standardizzando altri fattori confondenti come spotting modelli10, uovo dimensioni22 e uovo Figura23.
Per incoraggiare ulteriore replica e metareplication24 di uovo classico e recente lavoro di rifiuto, è importante che gli scienziati usano metodologie che sono standardizzati attraverso filogenesi (specie di host diversi)7,22, (popolazioni host diversi)7,22,25,26 di spazio e tempo (stagioni di riproduzione diversi)7,22,25,26 ,27, che è stato fatto solo raramente. Metodologie che non sono stati standardizzati28 più successivamente sono stati indicati per portare a risultati artefactual29,30. Questa carta serve come un insieme di linee guida per i ricercatori che cercano di replicare questo tipo di esperimento di rifiuto di uovo che esamina le risposte alla variazione continua ed evidenzia una serie di importanti concetti metodologici: l'importanza dei nidi di controllo, aprioristicamente ipotesi, metareplication, pseudoreplication e colore e analisi spettrale. Nonostante gli esperimenti di rifiuto di uovo che domina il campo di coevoluzione ospite-parassita aviaria, nessun protocollo completo esiste ancora. Pertanto, queste linee guida sarà una risorsa preziosa per aumentare inter - e intra-laboratorio ripetibilità come la vera prova di qualsiasi ipotesi si trova in metareplication, vale a dire, ripetendo tutto studi attraverso filogenesi, spazio e tempo24, che può essere chiaramente fatto solo quando si utilizzano metodi coerenti29,30,31.

<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

Parassiti depongono le uova nei nidi di altre femmine, lasciando i genitori ospitanti per schiudersi e posteriore i loro piccoli. Studi come parassiti manipolare gli host in allevamento loro piccoli e come padroni di casa rilevare parassitismo fornire le comprensioni importanti nel campo della biologia coevolutionary. Parassiti, come i cuculi e cowbirds, guadagnano un vantaggio evolutivo, perché non hanno a pagare i costi di allevamento i propri giovani. Tuttavia, questi costi seleziona per difese ospite contro tutte le fasi di sviluppo di parassiti, tra cui uova, giovani e adulti. Gli esperimenti di rifiuto dell'uovo sono il metodo più comune utilizzato per studiare le difese ospite. Durante questi esperimenti, un ricercatore depone un uovo sperimentale in un nido di host e controlla come padroni di casa rispondono. Colore viene spesso manipolato, e l'aspettativa è che la probabilità di discriminazione di uovo e il grado di dissimilarità tra l'host e uovo sperimentale sono positivamente correlati. Questa carta serve come guida per lo svolgimento di esperimenti di rifiuto di uovo da che descrive metodi per la creazione di colori coerenti uovo ad analizzare i risultati di tali esperimenti. Particolare attenzione è data per un nuovo metodo che coinvolgono le uova in modo univoco colorate lungo gradienti di colore che ha il potenziale per esplorare pregiudizi di colore nel riconoscimento di host. Senza standardizzazione, non è possibile confrontare i risultati tra gli studi in modo significativo; un protocollo standard all'interno di questo campo permetterà per risultati sempre più precisi e comparabili per ulteriori esperimenti.

Generazione di modelli uovo variopinto
Spettri di riflettanza di miscele di verniciatura personalizzata e uova naturali sono mostrati in Figura 1A-D. Miscele di vernice utilizzate negli studi di parassitismo dovrebbero corrispondere fedelmente con misure di riflettanza naturale in termini di forma spettrale (colore) e magnitudine (luminosità). Se che è raggiunto, ...

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

Sondare i limiti del riconoscimento uovo utilizzando esperimenti di rifiuto uovo lungo gradienti fenotipiche

Questo protocollo fornisce linee guida per l'esecuzione di esperimenti di rifiuto di uovo: tecniche relative alla struttura per pittura sperimentale uovo modelli da emulare i colori delle uova di uccello naturale, lo svolgimento di lavoro sul campo e analizzare i dati raccolti. Questo protocollo fornisce un metodo uniforme per lo svolgimento di esperimenti di rifiuto uovo comparabili.

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

Un completamente automatizzata Roditore condizionata Protocollo per Sensomotoria Integrazione e esperimenti di controllo cognitive

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

Ricerca

Comportamento

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

Valutazione di un sistema di riconoscimento attività umana basata-Smartphone in un ambiente di vita quotidiana

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

Esplorare l&#39;uso di espressioni Isolati e filmati per valutare Emotion Recognition da persone con trauma cranico

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

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Test di riconoscimento di oggetto romanzo per l'indagine di apprendimento e memoria in topi

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Virtual Reality Experiments with Physiological Measures

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Riconoscimento di oggetti nuovi e oggetto posizione comportamentali test in topi con un budget limitato

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

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Valutazione della coerenza delle brevi narrazioni dei genitori per quanto riguarda il loro bambino utilizzando la procedura di campionamento del discorso di cinque minuti

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