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 foi financiado pelo HJ Van Cleave Cátedra da Universidade de Illinois, Urbana-Champaign. Além disso, para o financiamento Agradecemos o humano Frontier Science Program (para M.E.H. e T.G.) e do Fundo Social Europeu e o orçamento de estado da República Checa, não do projeto. CZ.1.07/2.3.00/30.0041 (de T.G.). Agradecemos a Ocean Optics para cobrir os custos de publicação.

Todos os métodos descritos aqui foram aprovados pelo Comitê de uso (IACUC) da Universidade de Long Island-Post e institucional Cuidado Animal.
1. mistura acrílica pinta
<ol><li>
Misture a coloração da casca do chão, que é a cor que cobrirá uniformemente toda a superfície da casca de ovo. A seguinte receita fará 50 g de tinta, que vai encher um pouco mais de dois tubos de tinta de alumínio de 22 mL.
	<ol>
<li>Gerar uma cor azul esverdeado, representando uma casca d...

Embora as experiências de rejeição de ovo são o método mais comum para estudar ninhada parasita-hospedeiro coevolução66, esforços concertados para padronizar materiais, técnicas, ou protocolos são escassos. Isto é especialmente problemático para meta-análises. Nenhuma meta-análise, ao nosso conhecimento, rejeição de ovo hospedeiro até agora tem controlado por discrepâncias metodológicas entre os estudos67,68, incluindo o...

Parasitas de ninhada depositam seus ovos em ninhos de outras espécies que podem, então, criar os seus filhotes e pagar os custos associados com cuidado parental1,2,3. Este ato de decepção para despistar o acolhimento por parte do parasita e investigar para detectar o parasita por parte do host fornece fortes pressões selectivas em ambos os atores. Em alguns casos de parasitismo de ninhada aviária, reconhecimento do hospedeiro de ovos de parasitas díspares seleciona para parasitas que imitam ovos do hospedeiro, que produz uma corrida armamentista evolutiva entre hospedeiro e parasita de4. Estudar o parasitismo de ninhada é importante porque é um sistema modelo para investigar a dinâmica coevolutionary e tomada de decisões no selvagem5. Experiências de rejeição de ovos são um dos métodos mais comuns utilizados para estudar o parasitismo de ninhada aviária no campo e uma importante ferramenta que ecologistas usam para investigar interações interespecíficas6.
Durante o curso das experiências de rejeição do ovo, pesquisadores normalmente apresentar natural ou modelo ovos e avaliar a resposta do host para estes ovos experimentais durante um período normalizado. Tais experiências podem envolver troca de ovos de verdade (que variam na aparência) entre ninhos7, ou tingir ou pintar as superfícies de ovos de verdade (opcionalmente adicionando padrões) e retorná-los ao seu original ninhos8ou gerar modelo ovos que manipularam características tais como cor9, manchando10, tamanho11, e/ou forma12. A resposta do hospedeiro aos ovos de aparência diferentes pode fornecer insights valiosos sobre o conteúdo de informação que eles usam para alcançar um de decisão de rejeição de ovo13 e quão diferente que precisa ser para eliciar uma resposta14de ovo. Limiar de aceitação ideal teoria15 afirma que anfitriões devem equilibrar os riscos de aceitar por engano um ovo parasitário (erro de aceitação) ou por engano, removendo seu próprio ovo (erro de rejeição), examinando a diferença entre seus próprios ovos (ou um modelo interno desses ovos) e os ovos de parasitas. Como tal, um limiar de aceitação existe além do qual anfitriões decidem que um estímulo é muito diferente de tolerar. Quando o risco de parasitismo é baixo, o risco de erros de aceitação é inferior quando o risco de parasitismo é elevado; assim, as decisões são contexto específico e mudará adequadamente como riscos percebidos mudança14,16,17.
Teoria do limiar de aceitação ideal pressupõe que hosts de baseiam as decisões em cima de variação contínua em fenótipos host e parasita. Portanto, medir as respostas do hospedeiro para diferentes fenótipos de parasita é necessário estabelecer como tolerante a uma população de acolhimento (com sua própria variação fenotípica) é a uma gama de fenótipos parasitárias. No entanto, praticamente todos os estudos prévios têm invocado categórica ovo cor e maculation tratamentos (por exemplo, mimética/não-mimético). Apenas fenótipos de anfitrião da casca de ovo não variam, o que não é uma expectativa biologicamente prática, todas as respostas se directamente comparáveis (independentemente do grau de mimetismo). Caso contrário, um modelo de "mimética" ovo variará em como semelhante está a anfitrião ovos dentro e entre populações, que potencialmente podem levar a confusão ao comparar resultados18. Uma teoria sugere que hospedam as decisões baseiam-se se a diferença entre o ovo de parasita e suas próprias14, não necessariamente uma cor particular ovo parasitárias. Portanto, usar um tipo de modelo único ovo não é uma abordagem ideal para testar hipóteses sobre os limites de decisão de acolhimento ou habilidades de discriminação, salvo se a diferença apenas perceptível (doravante JND) entre o tipo de modelo de ovo e cor de ovo do anfitrião individual a variável de interesse. Isto também se aplica aos estudos experimentais que trocar ou adicionar ovos naturais para testar respostas de anfitrião a uma variedade natural de cores19. No entanto, enquanto estes estudos permitem variação no hospedeiro e parasita fenótipos, eles são limitados pela variação natural encontrada em traços6, particularmente ao usar ovos coespecíficas7.
Por outro lado, os investigadores que fazem ovos artificiais de cores variadas são livres dos constrangimentos da variação natural (por exemplo, eles podem investigar respostas para superstimuli20), permitindo-lhes sondar os limites da percepção de anfitrião6. Pesquisas recentes tem usado novas técnicas para medir respostas do hospedeiro através de uma escala fenotípica, por ovos experimental de pintura projetados para corresponder e superar a faixa natural de variação em casca de ovo9 e cores especiais21. Estudar as respostas do hospedeiro para ovos com cores ao longo de gradientes pode revelar os processos cognitivos subjacentes porque predições teóricas, tais como limites de aceitação15 ou mimetismo desenvolvido4, baseiam-se na contínuas diferenças entre traços. Por exemplo, usando esta abordagem, Dainson et al . 21 estabeleceu que, quando o contraste cromático entre a coloração da casca do chão e coloração local é maior, o Tordo-americano Turdus migratorius tende a rejeitar os ovos mais fortemente. Esse achado fornece informações valiosas sobre como este anfitrião processa informações, neste caso através da mancha, para decidir se deseja remover um ovo do parasitário. Personalizando as misturas da pintura, pesquisadores podem manipular precisamente a semelhança entre cor de um ovo experimental e cor de ovo do hospedeiro, enquanto outros fatores de confundimento como detectar padrões10, ovo e ovo tamanho22 a padronização forma23.
Para incentivar ainda mais a replicação e metareplication24 de trabalho de rejeição de ovo clássicos e recentes, é importante que os cientistas usam metodologias que são padronizadas pela filogenia (espécie de host diferente)7,22, espaço (populações de host diferente)7,22,25,26 e tempo (temporadas diferentes reprodutores)7,22,25,26 ,27, que foi feito apenas raramente. Metodologias que não eram padronizados28 mostraram-se mais tarde para levar a resultados artefactual29,30. Este papel serve como um conjunto de orientações para investigadores que pretendam replicar este tipo de experimento de rejeição de ovo que examina as respostas à variação contínua e destaca uma série de conceitos metodológicos importantes: a importância de ninhos de controle, um priori hipóteses, metareplication, pseudoreplication e cor e análise espectral. Apesar das experiências de rejeição de ovo dominando o campo de coevolução aviária hospedeiro-parasita, nenhum protocolo abrangente existe ainda. Portanto, estas orientações será um recurso valioso para aumentar intere intralaboratório repetibilidade, como o verdadeiro teste de qualquer hipótese encontra-se em metareplication, ou seja, repetindo todo estudos através de filogenia, espaço e tempo,24, que Só pode ser significativamente feito quando usando métodos consistentes29,30,31.

<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

Parasitas de ninhada depositam seus ovos em ninhos das outras fêmeas, deixando os pais de acolhimento para chocar e criar seus filhotes. Estudar parasitas como ninhadas manipulam anfitriões para criar seus filhotes e como anfitriões detectam parasitismo fornecem importantes visões no campo da biologia coevolutionary. Parasitas de ninhada, como cucos e cowbirds, ganham uma vantagem evolutiva, porque eles não têm que pagar os custos de criação de seus próprios filhotes. No entanto, estes custos selecionar para as defesas do hospedeiro contra todas as fases do desenvolvimento de parasitas, incluindo ovos, jovens e adultos. Experiências de rejeição de ovo são o método mais comum usado para estudar as defesas do hospedeiro. Durante estas experiências, um pesquisador coloca um ovo experimental em um ninho de anfitrião e monitora como hosts de respondem. Cor é muitas vezes manipulado, e a expectativa é que a probabilidade de discriminação de ovo e o grau de dissimilaridade entre o host e o ovo experimental estão positivamente relacionados. Este papel serve como um guia para a realização de experiências de rejeição de ovo de descrevendo métodos para criar cores de ovo consistente para analisar os resultados de tais experiências. Especial atenção é dada para um novo método envolvendo ovos exclusivamente coloridos ao longo de gradientes de cor que tem o potencial para explorar preconceitos de cor, em reconhecimento do hospedeiro. Sem padronização, não é possível comparar resultados entre os estudos de uma forma significativa; um protocolo padrão dentro deste campo permitirá resultados cada vez mais precisos e comparáveis para novas experiências.

Geração de modelos de ovo colorido
Espectros de reflectância de misturas de pintura personalizada e ovos naturais são mostrados na figura 1A-D. Misturas de tinta utilizadas em estudos de parasitismo de ninhada devem corresponder estreitamente com medições de reflectância natural em termos de forma espectral (cor) e magnitude (brilho). Se isso for alcançado, ...

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

Sondar os limites do reconhecimento de ovo usando ovo experiências de rejeição ao longo de gradientes fenotípicas

Este protocolo fornece diretrizes para a execução de ovo experiências de rejeição: técnicas de estrutura de tópicos para pintura experimental ovo modelos para emular as cores dos ovos de pássaro natural, realizando trabalho de campo e análise dos dados coletados. Este protocolo fornece um método uniforme para a realização de experiências de rejeição de ovo comparáveis.

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

Um totalmente automatizada Roedor Condicionado Protocolo para Sensorimotor Integração e Experimentos controle cognitivo

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

Comportamento

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

Avaliação de um Sistema de Reconhecimento de Atividade Humana baseado em Smartphone em uma Vida Diária Ambiente

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

Explorando o uso de expressões isoladas e clipes de filmes para avaliar Emoção Reconhecimento por pessoas com lesão cerebral traumática

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

Teste de reconhecimento de objeto romance para a investigação da aprendizagem e memória em ratos

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

Uma instalação em rede de realidade Virtual Desktop para ciência de decisão e as experiências de navegação com vários participantes

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

Experiências de realidade virtual com medidas fisiológicas

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

Reconhecimento de objetos novos e localização de objeto comportamental testes em ratos em um orçamento

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

Gerando estímulos controlados estritamente para experiências de reconhecimento de figura

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

Tarefa de decisão lexical para o estudo do reconhecimento de palavras escritas em adultos com e sem demência ou comprometimento cognitivo leve

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

Avaliando a coerência das narrativas curtas dos pais em relação ao seu filho usando o procedimento de amostra de fala de cinco minutos

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