Name: a visual guide for studying behavioral defenses to pathogen attacks in leaf-cutting ants
Uploaded: 2018-10-12T15:00:00
Duration: 8 min 10 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about A Visual Guide for Studying Behavioral Defenses to Pathogen Attacks in Leaf-Cutting Ants at JoVE.com

ברצוננו להודות Vej Ugelvig קו Sheehy קירסטן לדיונים שימושי לגבי הטיפוח מנגנונים של המנקים האנטנה ואת הצילומים הגדרת. מייקל פולסן נתמך על ידי Villum קאן רסמוסן יאנג החוקר אחווה (VKR10101) טאביתה מפשע על ידי מארי קירי בודדים האירופית אחווה (הפורום הישראלי לאנרגיה להעניק 627949). אנחנו רוצים גם תודה מכון המחקר הטרופי הסמית'סוניאן לשימוש של מתקני, תמיכה לוגיסטית בפנמה, ותודה Autoridad נאסיונאל דל המלון רשות כדי לאסוף ולייצא נמלים לדנמרק.

1. בידוד Escovopsis
<ol><li>לבודד זני Escovopsis Acromyrmex echinatior מעבדה מושבות, על ידי הצבת פטריה שברים הגן, עם נמלים הוסר, על צלחת פטרי עם צמר גפן לח במשך מספר ימים עד Escovopsis נובט sporulates. להעביר את הנבגים פלטות אגר דקסטרוז תפוחי אדמה (PDA, 39 g/L), תקופת דגירה-ca. 23° C כשבועיים. הערה: זן אחד שימש במחקר הנוכחי.</li>
	<li>השתמש מחט סטרילית לבחור בוגר נבגים של הלוחיות הראשון. לאסוף מספיק נבגים כדי לכסות את קצה המחט.</li>
	<li>לחסן נבגים על צלחות חדש בתנאים סטריליים, דגירה ב ~ 23 מעלות צלזיוס במשך כשבועיים.</li>
	<li>כאשר hyphae כיסה את הצלחת כולה התפתחה נבגים חום בוגרת, חזור על שלב 1.3 אבל הפעם עם נבגים מהצלחת PDA חדש.</li>
	<li>חזור על התהליך עד מלאי נקי של Escovopsis עבור כל זן רכשה (חומציות גלוי גוברת על או מתחת לפני השטח צלחת).</li>
</ol>2. הגדרת ניסיוני
<ol><li>השתמש שלוש מושבות echinatior א . הערה: כאן המושבות Ae160b, Ae322, Ae263 שימשו.</li>
	<li>מהמושבה לכל, להפוך 12 המושבות המשנה. להפוך את ששת המושבות תת להשגחה לאחר הו ששת המושבות תת להשגחה לאחר 72 h. זה נותן סכום כולל של 36 מושבות משנה; לסמן חצי של המושבות משנה כל המושבה 'אב' כפקד, ואת החצי השני 'כטיפולEscovopsis' . הערה: בזמן במושבות הורה הנוכחות של מלכה משפיעה על התנהגות העובד, אנחנו מצפים (למרות שזה לא ניתן להבטיח), כי מושבות תת המלכה-פחות צפויים להתנהג כמו מושבות queenright לתקופה קצרה של זמן שמפעיל הניסוי.</li>
	<li>לשימוש בכל מושבה תת, קופסה מרובעת של אורך: ~ 3.15 ב (8 ס"מ), רוחב: ~ 2.17 in (5.5 ס"מ) ועומק ~ 1.77 אינטש (4.5 ס מ). הערה: הנקודה החשובה היא לספק די שטח עבור נמלים מחוץ השבר פטריה מספוא, לזרוק פסולת, אבל באותו זמן כדי להפוך את תיבת קטן מספיק צילום וזיהוי התנהגות הוא ריאלי.</li>
	<li>כל המושבה משנה, להוסיף חתיכת תה-כפית בגודל (כ 2.2 ס"מ3 ו- 1.2 גר') של החלק המרכזי של הגן פטריה (ל' gongylophorus) מן המושבה המקורי, כמה עלי הפטל, ואת חתיכת צמר גפן ספוג במים. הערה: הכותנה מספק לחות. זה צריך להיות לא נוטפים מים, לא צריכים לגעת הגן פטריה.</li>
	<li>עבור תת מושבות שטופלו Escovopsis, להשתמש ללולאה חיסון הפתח ולמלא אותו אז הוא פשוט מכוסה על ידי נבגים Escovopsis . לחסן את הנבגים על-ידי בעדינות הקשה חלק קטן, המותאמות לשפות אחרות של הגן פטריה עשר עד עשרים פעמים כך נבגים אינם מקובצים מדי.</li>
	<li>עבור מושבות המשנה להשתמש כפקדים, לחקות את היישום של Escovopsis אל הגן פטריה עם לולאה חיסון סטרילי. הערה: למרות שזה לא נעשה בניסוי הנוכחי, ניתן לבצע את חיסון של אבקה סטרילי (כמו גרפיט או אבקת טלק) בשלב זה כדי להבדיל בין זיהום עם. חיידק סוכן אינרטי.</li>
	<li>עבור תצפיות 72 h, להשאיר חצי של המושבות המשנה (שולט וגם נגוע) במשך 72 שעות לאחר החדרת Escovopsis לפני הוספת נמלים או ייזום הקלטת וידאו. הערה: מחכה 72 h בהיעדרו של נמלים עושה את זה סביר כי Escovopsis נבגים לנבוט (שלא פורסמו במבחנה נתונים); למרות זאת גם מגדילה את הסיכוי של זיהומים נוספים (לדוגמה מפטרייה כבר נוכח הגן פטריה), פרק זמן זה עדיפה לטיפול הזה לייצג את השלבים המוקדמים של הזיהום הוקמה.</li>
	<li>עבור 0 h תצפיות, ישירות אחרי שלב 2.6 ו כ 30 דקות לפני הקלטה, להוסיף דגירה שני, ארבעת הפועלים קטין, ארבעת הפועלים העיקריים בו זמנית מהמושבה האב כל תיבה.<ol>
<li>השתמש שתי הגדולות עובדים בתוך הגן אשר הנך צעירה עם פיגמנט בהיר, עם מכסה לרוב הקוטיקולה Actinobacteria. קח את השני שניים בחוץ בגינה, עם פיגמנט כהה, Actinobacteria רק מכסה את הצלחות laterocervical.</li>
	</ol>
</li>
	<li>עבור תצפיות 72 h, חזור על 2.8 ו 2.8.1-30 דקות לפני הקלטת, קרי, h 71.5 לאחר חיסון עם Escovopsis. הערה: ניסיוני מושבות משנה קטנים משמעותית הקים מושבות Acromyrmex טבעי. הדבר נחוץ כדי להקליט באופן מדויק את ההתנהגות. בזמן זה עשוי להשפיע התדירות של התנהגויות מסוימות איכותית, ההרכב של מושבות המשנה נבחר כדי לשקף את התמהיל של העובדים במושבות טבעי יותר סביר איכותית לשקף את האינטראקציות התנהגותית.</li>
</ol>3. הקלטת וידאו והניקוד התנהגויות
<ol><li>להשתמש אנדוסקופ USB מחובר מחשב נייד (או שווה ערך) ומספקים אור מספקת.</li>
	<li>כל המושבה משנה, לבצע הקלטת וידאו במשך 4 שעות (החל 0 h או 72 שעות לאחר הפגיעה).</li>
	<li>לאחר הקלטת המושבות תת 36, לסקור סה כ 144 h של צילומים והניקוד התנהגויות כל עניין לכל האנשים במושבה משנה כל. הערה: בדוגמה הניסיונית הנוכחית, היינו צריכים לכלול שתי מושבות משנה (פקד מהמושבה Ae160b) ומושבה תת טיפול מהמושבה Ae322 עקב זיהום עם פטריות חוץ Escovopsis, להפחית את המספר הכולל של שעות של תצפיות כדי 136.</li>
	<li>בכל פעם התנהגות נצפית, להקליט את זה כמו מופע 1. הערה: התנהגות יכולה להיות של משך זמן קצר או ארוך, אלא רק את התוצאה זה > 1 אם זה נקטע על ידי התנהגות אחרת, או אם הנמלה הוא פסיבי עבור תקופת זמן.</li>
</ol>4. התנהגויות
הערה: הגדרות התנהגותית נעשו באמצעות שילוב של תיאורים קודמות מחקרים23,27,28,31,45 , תצפיות אישי. ראו איור מפורט לראווה מבנים מורפולוגיים חשובים המשמשים את הפרוטוקול זיהוי של התנהגויות, איור 1.
<ol><li>טיפוח עצמי ואנטנה ניקוי (וידאו 1)<ol>
<li>שים לב אם הנמלים יעצור את תנועת הרגל ליזום טיפוח עצמי. בדוק כי מחושיהם נמשכים דרך של שואבי אנטנה על הרגליים הקדמי (איור 1), מבנה דומה ממוקם על המפרק שוקה-טארסוס המורכב חריץ מול תמריץ עם שונים בגודל סומרות ומסרקים45, 46.</li>
		<li>לאחר ניקוי האנטנה, להתבונן כי הנמלה ינקה את הרגליים ואת של שואבי אנטנה, על ידי משיכת הרגליים דרך mouthparts, הסרת חלקיקים פתוגנים פוטנציאליים עם glossa (איור 1). הערה: טיפוח עצמי יכול להיות מורכב ניקוי האנטנה ובעקבות כך למכבסה אנטנה (איור 1), אך גם באמצעות mouthparts לנקות את הרגליים. כאשר נמלה מנקה את הרגליים שלה, הוא בדרך כלל מנקה כל שש רגליים ברצף.</li>
	</ol></li>
	<li>פטריה לטפח (סרטון 2)
	<ol>
<li>שים לב אם הנמלים עוצרת תנועות הרגל בנקודה קבועה בגינה פטריה. שים לב כי מחושיהם הינם ללא תנועה במקביל פונים לכיוון הפטריה כך הזווית בין scape funiculus (איור 1) הוא כ 45 °, קצה מחושיהם כמעט נוגעים אחד את השני, בקרבת קצות (הלסת איור 1).</li>
		<li>שימו לב כי העליונה (maxillae) ואת mouthparts (ליפ קונטור) נמוך יותר פתוחות, עם glossa (איור 1) המתעוררים ללקק את הפטרייה.</li>
	</ol></li>
	<li>Allogrooming (וידאו 3)
	<ol>
<li>בהתנהגות זו כאשר אחד או יותר נמלים התקרבו עוד נמלה (הנמען) או להיפך. במהלך הפעולה, הנמלים לעצור את התנועה, לעמוד מקרוב יחד עם מגע פיזי. Ant(s) טיפוח עשויים לנוע מעט לכסות שטח גדול יותר של הגוף של הנמלה הנמען.</li>
		<li>שים לב כי מחושיהם של actor(s) יכולה להיות תנועה ומכוונים לעבר נקודה ספציפית של נמלה המקבל או נע בקלילות הקשה המקלט. הזווית בין scape את funiculus (איור 1) הוא כ 45 מעלות תלוי אם הם קבועים מנקודה מסוימת או הקשה. קצות אנטנות של השחקן בדרך כלל קרוב אחד לשני קצות הלסת (איור 1).</li>
		<li>שימו לב כי העליונה (maxillae) ואת mouthparts (ליפ קונטור) נמוך יותר פתוחות, עם glossa (איור 1) המתעוררים ללקק את הנמלה מקלט.</li>
	</ol></li>
	<li>Metapleural בלוטת לטפח (וידאו 4)<ol>
<li>שימו לב מתי הנמלה מפסיק התנועה ליזום טיפוח metapleural בלוטת (איור 1). שימו לב כי הנמלים נוטה לצד אחד כדי להגיע לאחד גבו רגליו הקדמיות כדי לשפשף את הפתיחה (meatus) של בלוטת metapleural (לדוגמה, הרגל הקדמי הימני). הערה: הרגל הקדמית אחרים היא בו זמנית (בדוגמה זו הרגל הקדמית השמאלית) מוקף את glossa (איור 1).</li>
		<li>בדוק כי הנמלים נוטה לצד הנגדי מתגים רגליים, חוזר על אותה תנועה עם הרגליים מול. הנמלה ממשיך לנוע כאשר רגליו הקדמיות בלוטות metapleural ולאחר מכן ל glossa את החלפת כל הזמן בין הרגליים (איור 1). הערה: בדוגמה זו, הנמלה עכשיו יעבור הרגל הקדמית השמאלית בלוטת metapleural, את הרגל הקדמי הימני glossa (איור 1). לאחר metapleural בלוטת (איור 1) לטפח, הנמלה יוזם לעיתים קרובות טיפוח עצמי (שלב 4.1).</li>
	</ol></li>
	<li>נבג ניכוש (וידאו 5)
	<ol>
<li>בהתנהגות זו כאשר הנמלה מפסיק תנועות הרגל בנקודה קבועה בגן פטריה. שים לב כי מחושיהם הם ללא תנועה, במקביל, פונים לכיוון הפטריה כך הזווית בין scape funiculus הוא כ 45°, ולא קצות מחושיהם כמעט נוגעים אחד בשני, קצות הלסת (איור 1).</li>
		<li>בדוק כי הנמלה פתיחת הלסת שלה (איור 1) לתפוס נבגים Escovopsis גלוי ולנתק אותם מן היבול פטרייתי על ידי אותם. הנמלה נושא האשכול של נבגים מהקן, בעוד מחושיהם עוברים בעדינות לאוריינטציה. ייתכן לנקות מחושיהם דרך לשואבי אנטנה (איור 1; ראה וידאו 1) תוך החזקת האשכול של נבגים. הנמלה יוריד את הנבגים בתוך ערימת פסולת. הערה: הקלטה של פעילות סביב ערימת פסולת לא נעשתה הניסוי הנוכחי אבל יהיה סיומת מתאימה בפרוטוקול הנוכחי.</li>
	</ol></li>
	<li>פטריה ניכוש (וידאו 6)
	<ol>
<li>בהתנהגות זו כאשר הנמלה מפסיק תנועות הרגל בנקודה קבועה של הפטריה. מחושיהם הן באופן רופף הצביע לכיוון החלק של הפטריה שהנמלה מנסה להסיר, בעת ההקשה מעט את החתיכה פטריה.</li>
		<li>שים לב כי הנמלה משתמשת הלסת שלה כדי או חצו היבול פטרייתי לנתק אזור שצוינו, או לקחת חלק של היצירה פטריה עם הלסת שלה (איור 1). הנמלה בו-זמנית סלע מצד לצד על הרגליים שלה, בזמן זה מוריד את החתיכה פטריה. הערה: ניכוש יכול להיעשות על ידי עובדים מרובים על ידי קטינים והן מקצועות ראשיים. אם כל כך, כמה נמלים לעשות חיתוך פטריה, אחרים לבצע את הרוק ומושך תנועה. החלק מנותקת של הפטרייה הוא נשא מחוץ לקן, בתוך ערימת פסולת. הקלטה של ההפקדה פסולת לא נעשתה הניסוי הנוכחי, אבל תהיה סיומת מתאימה בפרוטוקול הנוכחי.</li>
	</ol></li>
	<li>נוזל צואתי לטפח (וידאו 7)
	<ol>
<li>בהתנהגות זו כאשר הנמלה מפסיק תנועות הרגל בנקודה קבועה בגן פטריה. הנמלה מתכופף שלה גסטר (איור 1) וראש אחד כלפי השני להחלת droplet של נוזל צואתי mouthparts.</li>
		<li>שים לב כי הנמלה מושך את רגליו הקדמיות דרך הלסת (איור 1), אחד בכל פעם. לאחר מכן, הנמלה עוברת מחושיהם דרך למכבסה אנטנה (איור 1) הממוקם על המפרק שוקה-טארסוס לרגליים הקדמיות.</li>
	</ol></li>
	<li>Droplet regurgitation (וידאו 8)
	<ol>
<li>בהתנהגות זו כאשר הנמלה מפסיק תנועות הרגל בנקודה קבועה של הפטריה. מחושיהם ללא תנועה, במקביל, פונים לכיוון הפטריה כך הזווית בין scape funiculus הוא כ 45°, הינם קצות מחושיהם כמעט לגעת אחד בשני קצות הלסת (איור 1).</li>
		<li>שים לב כי הנמלה regurgitates droplet של נוזל על הפטריה, משתנה מלהיות שקופים אור צהוב או אפילו חום, מן mouthparts שלה.</li>
	</ol></li>
</ol>

המחברים אין לחשוף.

המטרה העיקרית של מחקר זה היתה לבחון ולהשתמש הרשומה האופיינית חיתוך עלה נמלה הגנתית התנהגויות בנוכחות זיהום פטרייה-גן עם Escovopsis, יצירת הפניה קליפים עבור הקהילה המדעית רחב יותר. יצוין כי התנהגויות אלו אינם בלעדיים ההגנה של מושבות של Escovopsis, אך עשוי גם לשחק תפקיד בהגנה נגד אחרים מזהמים וזיהומים6,7,8,9 10, ,11,12, ואת ההגנה של הנמלים עצמם42. פרוטוקול שלנו מספק רקע עבור מחקר רחב יותר על ההגנות בגידול על-ידי פטרייה נמלים. . זה עשוי להיות שימושי במיוחד: (i) לחוקרים צעירים אשר אינם מכירים את התנהגויות אלו; (ii) כדי להבטיח עקביות הגדרות עבור ותצפיות של התנהגויות; (iii) כדי להקל על השוואות מעבר ללימודים, נמלה מינים; (iv) כי מספר התנהגויות אלו עלולות להתרחש לעיתים כל כך רחוקות אפילו חוו חוקרים עשויים לא מקיימות אותם; (iv) כי הבנה והכרה התנהגויות בתנאים מבוקרים בעזרה מעבדה מחקרים בחיי עיר בה התנאים קשה יותר לשלוט.
התוצאות של המחקר התנהגותית שלנו עקביים עם העבודות הקודמות אשר הראו כי קטין עובדים פטריה החתן — מכריע אם הזיהום זוהה מוקדם – העובדים הגדולים יותר מ25,28,32. . הנה, העובדים הגדולים הגדילה את כמות לטפח פטרייתי לאחר זיהום Escovopsis (איור 2). הדבר מצביע על כי קטין הפועלים מנקה פטריה הדומיננטית, אבל כי עובדי מרכזי עשוי לסייע למניעת ההתפשטות של יותר הוקמה זיהומים. עובדי מרכזי גדול יותר ניתן להסיר נבגים מהר יותר, בעוד העובדים קטין יכול להיות יותר מתאים כדי הסרת נבגים פחות נגיש. מצאנו גם כי פועלים בהצלחה הסירו נבגים בסביבות חצי של המושבות תת הנגוע (4 מתוך 9) כאשר הוצגו בזמנו של זיהום, ובכך יכול לזהות את הפתוגן מוקדם (איור 3c). בסך הכל, הזה מצביע על סדרה של תגובות התנהגותיות איפה הנמלים קודם מנסים לעצור את הזיהום Escovopsis על-ידי הסרת נבגים (וגם עושה אז לפני זיהום מתפשט), בניגוד להסרה חלקי הגן פטריה (איור 3a, b. ). זה משתנה לאורך זמן אם הזיהום מתקדמת, כאשר נמלים נוטים יותר להסיר חלקים פטריה גן28. למרות שלנו גודל מדגם קטן מדי כדי להיות חד משמעי, לא נוכל לשלול כי זיהומים סימולטני המושרה התנהגויות ניכוש, הנתונים שלנו תומכת מגמה זו, עם פטריות ניכוש בעיקר להיות נוכח בשלבים מאוחרים יותר של זיהום (איור 3 ). רמות נמוכות בדרך כלל של פטריה ניכוש עשוי להציע כי הנמלים להשתמש הגנות אחרות (למשל, כימיקלים) כדי לעכב את הצמיחה של Escovopsisעוד יותר, או אף אחד שלנו מושבות תת ניסיוני גם קשות היו נגועים (מה שהופך יותר הרסני הגנות מיותרות).
הממצאים שלנו מראים כי טיפוח עצמי עם נוזל צואתי מאפיינת של נמלים הזנת הגן פטריה, משמש כאמצעי מניעתי, במקום להיות קשור עם זיהום. תצפיות דומות נצפו אצל נקבות מייסדת לטפח עצמם ולא להעביר טיפות צואה עם הפה שלהם רגליהם, בעת הזנת את הקן או טיפול את היבול27. זיהום צריך בתיאוריה להגדיל את הפעילות של העובדים בקצה הגן פטריה, אם החומר נגועים שהוסרו שבוצעו קפצתי ערימות פסולת. לפיכך, טיפוח נוזל צואתי עשויה גם בעקיפין להגדיל במהלך זיהום כדי למזער את התפשטות המחלה. היינו מצפים תבנית הנגדי לזיהומים קשים, עם תנועה מופחתת בקצה של הגן פטריה, כמו עובדים או לנטוש את הפטריה או לאמץ אמצעים קיצוניים יותר כגון הגנה כימית.
בעוד נוזלים בצואה יכול לשמש כאבן מניעתי חשובים כימי עבור אדם יחיד, allogrooming משמש על ידי חברי הקן על עובדים אחרים אם הם מזהים חלקיקים זרים או חיידקים. ההבדל משמעותי הבחנו בין התדירות (טבלה 1) טיפוח נוזל צואתי (n = 304) ושל allogrooming (n = 48) עשוי להצביע על הבדל זיהוי הפתוגן. נמלים אינם מסוגלים בקלות לזהות פתוגנים על עצמם עם האנטנה שלהם; allogrooming לעומת זאת נעשית על ידי חברי הקן, מי יכול לבחון את כל הגוף של נמלה או לבחור רק את החתן במידת הצורך. מאחר Escovopsis הוא טפיל של הגן פטריה ולא את הנמלים, זה עלול להסביר גם הכמות הנמוכה של allogrooming.
אנחנו לעיתים נדירות בלוטת metapleural טיפוח, ולא רק בשלבים מאוחרים יותר של זיהום. מינים של גידול הפטרייה נמלים עם כיסוי חיידקי Pseudonocardia שופע החתן בלוטות metapleural פחות מינים עם פחות או לא לכסות25,47. כמו echinatior א יש שפע ונאבו47, זה עשוי להסביר בלוטת נמוך לטפח תדר. הפרשת בלוטת metapleural הוא גם יקר לייצר30, ניתן לאחסן בתוך הכיס infrabuccal לפרקי זמן, כלומר כי הצורך הטיפוח של בלוטת metapleural עשוי להיות נדירים יותר. במהלך metapleural בלוטת לטפח, הנמלים בעת ובעונה אחת להחליף רגליים וללקק את הרגל. היה רק לטפח את בלוטת; הנבגים ובכך מועברים אל הכיס infrabuccal, איפה הפרשות בלוטת הם קריטיים עבור עיכוב Escovopsis' פוטנציאל נביטה עוקבות25. העובדים קטין בשפע רב יותר בתוך הקן, יש בלוטות metapleural גדול לכל יחידת הגוף המונים30, רומז שהם אחראים המכריע של ההפרשות בלוטת metapleural. זה גם יסביר למה, במחקר שלנו, התדירות הגבוהה של פטריה המטפח היה בקרב עובדי משנית.
אנו אמורים לצפות behavior(s) המציין פעיל להשתמש אנטיביוטיקה מן ונאבו חיידקי Pseudonocardia, בדרך כלל מובחנים את הקוטיקולה של עובדים Acromyrmex , ידוע כדי לשחק תפקיד בהגנה נגד Escovopsis 36 , 39 , 40. ההסבר הסביר ביותר להתבוננות לא התנהגות כזאת היא כי היישום של אלה אנטיביוטיקה עשויה להיות ישולבו התנהגויות אחרות, כגון טיפוח עצמי ואחריו פטריה הטיפוח ו/או ניכוש, אשר עשויות להפוך את זה קשה להתבונן בתור התנהגות ברורים.
. הבחנו את התנהגות יוצאת דופן אמרתי טיפות נוזל על הגן פטריה... פליטות מרובות של מזון nestmates שתואר קודם לכן עלה וגזירה נמלים22. בניסוי שלנו, טיפות שונה בצבע מ שקוף עד חום כהה, רומז שהם עשויה להיות מקור מזון לנמלים אחרים ו/או לספק מים. רק הבחנו בשני מקרים איפה שאר הנמלים שתה טיפות, אז אנחנו לא יכולים לדעת אם טיפות לטובת שאר הנמלים או לשרת כדי להחזיר נוזלים הפטרייה כאשר הלחות נמוכה. רוב תצפיות על התנהגות זו היו במהלך זיהומים Escovopsis , אשר עשוי לרמוז תפקיד הגנתי, כגון מערכת החיסון לקרקע על ידי פליטות מרובות של פפטידים מיקרוביאלית16,48. לא נוכל לשלוף מסקנות המשרד בנושא שכן התנהגות זו היה נדיר, אבל זה יהיה קו מעניין לחקור עוד יותר, לדוגמה, על-ידי קביעת בין אם טיפות יש מאפיינים מיקרוביאלית.
נתון זה מחקרים תצפיתיים של ההתנהגויות הגנה מורכבות של עלה-חותך נמלים, כולל כל השוואה עם ובלי זיהום גן פטריה, יהיה קשה מאוד לעשות בשטח, נתוני הניסוי יכול לספק תובנות לתוך התנהגויות אלו תחת יותר בתנאים מבוקרים. בעוד תצפיותיו בתנאי מעבדה עלולות להיות שונות ההתנהגויות שנמצאו בתנאים טבעיים, כלי כגון שלנו קטלוג של התנהגויות הגנתית מפתח צריך לפתח, כדי לשפר את שניהם ניסיוני ולא של שדה לימודים בעתיד. הגישה ניסיוני, עם זאת, חלקית מסביר מדוע התנהגויות מסוימות היו נדירים ביותר (למשל, allogrooming, metapleural בלוטת הטיפוח) בהפגנה שלנו של שימוש בהגדרות אלה התנהגותית. מחקרים עתידיים ולכן מומלץ לשקול את המגבלות של הגדרת הניסוי הזה, כדי למצוא דרכים עושים הבחנות טבעי יותר. גורמים נוספים גם יכול להשתלב בפרוטוקול הנוכחי, כגון הבחנה בין נושא Actinobacteria עובדים (הצעיר) לעובדים מבוגרים עם כיסוי פחות שופע, עשויים להגיב באופן שונה האיום של Escovopsis זיהום. ישנם הפשרות בין ביצוע תצפיות מדויקות יותר (לדוגמה כשקלע יחידים מוקד), או שיש גודל המושבה תת גדול יותר (מספר גדול יותר של עובדים), ואת משך הזמן או מספר מושבות משנה או יחידים זה יכול להיות שצולמו נתון נקודת זמן. בכל זאת, תוך אפשרות להאריך את הסידור ללימודי התנהגותית גדול יותר עם דגש על התייחסות מטרה התנהגותית, במקרה זה התמקדנו בהצלחה לראווה שיטת הקלטה של הגדרת התנהגויות הגנה מסוימת.
תיעדנו התנהגויות שתורמים ההגנה בחיתוך עלה נמלים, יותר באופן משמעותי, יש באופן שיטתי מזוהה תיאר, שנתפסו התנהגויות הגנתי על הסרט. התוצאות נציג שלנו לחזק אחרים מחקרים בתחום זה רומז למה זה קשה. חיידק להדביק בהצלחה מושבות נמלים פטריה-חקלאות, כאשר מול נרחב התנהגויות הגנתית, הקשורים ביישום מיקרוביאלית תרכובות. המטרה העיקרית שלנו היה לספק כלי חדש עבור עבודה עתידי בתחום זה, אנו מקווים כי הקטלוג התנהגותית יוכיח יקר לאבטחת הקונצנזוס ואת הגדרות מפושטת, תצפיות, פרשנויות של התנהגויות, כדי לשמש משאב חשוב למחקר עתידי.

חיתוך עלה נמלים הן מתקדמות חרקים חברתיים, ויוצרים כמה מן המושבות המורכבים ביותר על פני כדור הארץ. הם ענף נגזרת של הנמלים גידול הפטרייה (שבט Attini) בהיקף של שני סוגים Acromyrmex , אתא1. הם בנצלה את היבול פטרייתי Leucoagaricus gongylophorus (פטריות בסיסה: Agaricales), אשר הם מסתמכים על2,שלהם מקור המזון העיקרי3. הנמלים לספק ודניס עם עלים טריים חומר הצמיחה שלה, ומייצרת הפטרייה בתמורה עשירות נפוחות hyphal עצות (gongylidia) שנצרכים על ידי הנמלים ואת הגוזלים שלהם. מושבות נבנים מתחת לאדמה, החיתוך פטרייתי נשמרת ב גני חיצוני4,5, ולהגן על החקלאים נמלה מונוקולטורה היבול שלהם פוטנציאל פתוגנים6,7,8 ,9,10,11,12. מושבות לחלק את העבודה בין העובדים גודל שונים (כת) בגיל13,14,15, אשר מרחיב את ההגנה של נמלים, חיתוך של פתוגנים.
אנו עשויים לצפות כי מושבות נמלים חיתוך עלה להיות פגיע למחלות. קבוצת חיים צפוי להקל על התפשטות מחלות בין עובדים הקשורות בשל האינטראקציות בתדירות גבוהה, לפיכך, שידור קל16. הנמלים רגישים entomopathogenic טפילים פטרייתיים, כמו מינים Metarhizium ו Beauveria bassiana6. טפילים אלו הם generalists, והם לעתים קרובות להציג באדמה בקרבת קינים7,8. חקלאות של החיתוך פטריה כפי מונוקולטורה4,5 מקל עשוי גם להיות רגישים למחלה17,18. זה יכול להיות נגוע על ידי טפילים פטרייתיים ההפרכה (כולל אספרגילוס ניז'ר ו Trichoderma מינים3); עם זאת, האיום המשמעותי ביותר הוא פטריה necrotrophic מומחה של הסוג Escovopsis (פטריות שק: Hypocreales)11. באמצעות הפרשת אנזימי mycolytic ותרכובות אחרות, Escovopsis הורג והוא מקבל חומרים מזינים הפטרייה חיתוך12, עם השלכות שעשויות להיות קטלניות עבור מושבות נמלים11,19.
כדי להילחם במחלה איומים, הנמלים יש הגנות מדהים ברמת הפרט והן המושבה, שילוב של הדברה ביולוגית, הגנות כימיות ובעיות התנהגות לפעול מניעה ו, בעת הצורך, בתגובה לזיהום. באופן קולקטיבי, הגנות אלה למנוע או להפחית את ההשפעה של זיהומים ההפרכה פתוגנים והן מומחים כגון Escovopsis. באופן כללי הם כוללים הימנעות ההתכווצות של טפילים הסביבה20, מניעת טפילים של הזנת את הקן, והגבלת התפשטות הזיהום קינים. השורות הראשונות של ההגנה כוללים כימיקלים מן הפרשות בלוטות3,21,22,23,24,25,26, 27 לחטא צמחים מצעים, דרך עובדי מלקקת אותם לפני התאגדות פטריה בגינה, נמלים בביצוע עצמי והן allogrooming. לטפח את עצמם, במיוחד עם כניסתו הקן, עובדים עשויים לחול גם הפרשות צואה חומצי ל שלהם הגוף27. הגנות אלה מניעתי חשובים כאפשרית למנוע זיהום על ידי איומים פתוגניים6,7,8,9,10,11, 12.
אם ההגנה הראשונית להיכשל חיידק כגון Escovopsis מצליחה בהזנה הקן והגן פטריה, ואם זיהום מתגלה בשלב מוקדם, הנמלים להשתמש פטריה לטפח להסרת הנבגים25,28. הנמלים להחיל הפרשות בלוטות metapleural או להעביר את הנבגים הכיס infrabuccal (חלל הפה), שם הם מעורבבים עם קוקטייל כימיות המכילות metapleural ושפתני בלוטת הפרשות26. ישנם יותר מ-20 תרכובות ידועות בבלוטות אלה, לרבות γ - keto-, קרבוקסילית- חומצות indoleactic3. אלה הן באופן פעיל יישומית25, יש תכונות אנטיביוטיות, fungistatic, אנטי-פטרייתית29, יכול לעכב נביטה נבג Escovopsis 30. נבגים לאחסן בכיס infrabuccal מגורשים מאוחר יותר בחוץ המושבה31,32. רוב ודניס לטפח בעקבות זיהוי בשלב מוקדם מתבצעת על ידי עובדי משנית28,33. עם זאת, אם מנהל למנוע זיהוי חיידק מתפשט בתוך הגן פטריה, קלים הגדולות עובדים עשב נגוע חלקי פטריה28וגם שהוסר החומר מועבר מחוץ לקן31. בנוסף, לתחזק מינים של הסוג עלה וגזירה Acromyrmex להשתמש הדברה ביולוגית בצורה של אנטיביוטיקה המיוצר על ידי השיתופיות Actinobacteria34,35,36— לציפורן נמלה37של עובדים גדולים בעיקר צעירים34,38,39,40— לייצר תרכובות למנוע צמיחה mycelial של Escovopsis 34 , 38 , 41. הייצור לאנטיביוטיקה זה בתורו עשויה להיות לקוי על ידי Escovopsis-המיוצרים תרכובות במהלך זיהום19.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58420/58420fig1.jpg"> איור 1: תכוניות מורפולוגיות נמלה. שרטוט סכמטי של נמלה מציג את מבנה מורפולוגי מצויה בפרוטוקול. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58420/58420fig1large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.</a>
חיתוך עלה נמלה ההגנות מהווים, אפוא, הרכבה משולב של מנגנונים התנהגותיים, כימי קולקטיבי לספק לנמלים אלו הגנה יעילה מאוד מפני מחלת42. הבנת ההגנות האלה היא עניין רחב, הם היו חקר בהרחבה16,20,42,43,44. עם זאת, אוסף ויזואלי של ההתנהגויות הגנתי זה יעזור הגדרה ברורה וחד משמעית ותיאור מהם עבור שימוש שיטתי על ידי חוקרים היא, הידע שלנו, לא זמין. אף על פי המינוח המשמש לתיאור התנהגות נמלה יתוקנן יחסית, אין לכן שום ודאות אותן פעולות התנהגותיות נקראים באופן עקבי במחקרים שונים. כאן, המטרה העיקרית שלנו היא למלא את החסר על-ידי מתן הבהירות ואת האחדתו דרך אוסף של הקלטות וידאו של התנהגויות מניעתי ומתגונן בודדים בליווי הגדרות המשויכים. צילמנו סרטוני אלה במהלך בניסוי התנהגותי, שבו אנו שנצפו, לכמת התנהגויות בהקשר של זיהומים Escovopsis ניסיוני של מושבות תת Acromyrmex echinatior , תוצאותיה אנו מציגים גם כאן כמו דוגמה להמחשה איך אוסף זה יכול לשמש למחקרים התנהגותיים.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="1058">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Plastic boxes</td>
			<td style="width:175px;">N/A</td>
			<td style="width:119px;">N/A</td>
			<td style="width:549px;">Transparent. Length: 3.15 in (8 cm), width: 2.17 in (5.5 cm), depth: 1.77 in (4.5 cm)</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Petri dishes</td>
			<td style="width:175px;">Sarstedt</td>
			<td>82.1472</td>
			<td>3.62x0.63 in (9.2x1.6 cm)</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Inoculation loops</td>
			<td style="width:175px;">Labsolute</td>
			<td style="width:119px;">7696431</td>
			<td>Disposable 1uL. Length: 7.67 in (19.5 cm)&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Cameras</td>
			<td style="width:175px;">DBPower</td>
			<td style="width:119px;">NTC50HD_8.5mm</td>
			<td>USB Endoscope Camera</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Holders for the cameras</td>
			<td style="width:175px;">N/A</td>
			<td style="width:119px;">N/A</td>
			<td>Old beaker clamp stand.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Laptop</td>
			<td style="width:175px;">HP</td>
			<td style="width:119px;">N/A</td>
			<td>Generic laptop for saving recordings.</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:216px;">Program used on the laptop</td>
			<td style="width:175px;">Windows Movie maker</td>
			<td style="width:119px;">N/A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="19">
			<td height="19" style="height:19px;width:216px;">Forceps</td>
			<td style="width:175px;">Vermandel</td>
			<td style="width:119px;">50.054</td>
			<td>Soft</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Potato dextrose broth</td>
			<td style="width:175px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">P6685-1KG</td>
			<td>24 g/L</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a visual guide for studying behavioral defenses to pathogen attacks in leaf-cutting ants

אורח החיים מורכבים, היסטוריה אבולוציונית של שיתוף פעולה מתקדם, והגנות המחלה של נמלים חיתוך עלה טוב נלמדים. למרות מחקרים רבים תיארו את התנהגויות הקשורות במחלה ההגנה, ושימוש המשויך של כימיקלים, antimicrobials, אין התייחסות חזותי נפוץ הפך. המטרה העיקרית של מחקר זה היה להקליט סרטוני קצר של התנהגויות מעורב ההגנה המחלה, מניעה והן באופן ישיר ממוקד כלפי אנטגוניסט של המושבה בעקבות זיהום. לשם כך השתמשנו ניסוי זיהום, עם מושבות תתי המינים נמלה חיתוך עלה Acromyrmex echinatior, ואת האיום המשמעותי ביותר פתוגניים ידוע על היבול פטרייתי של הנמלים (Leucoagaricus gongylophorus), מיוחדת פטריה פתוגניים של הסוג Escovopsis. אנו שצולמו, לעומת מושבות נגוע ולא נגוע, בשלבים מוקדם והן מתקדמות יותר של זיהום. אנחנו לכמת מפתח התנהגויות הגנה על פני טיפולים ולהראות התגובה ההתנהגותית להתקפה הפתוגן, סביר משתנה בין הקאסטות השונות של נמלים העובד, לבין גילוי מוקדם ומאוחר של איום. מבוסס על ההקלטות שיצרנו ספרייה של קליפים התנהגותית, בליווי הגדרות של ההתנהגויות הראשי הגנתית בודדים. אנו צופים כי מדריך כזה יכול לספק מסגרת התייחסות משותפת עבור חוקרים אחרים לעבוד בתחום זה, להכיר וללמוד את התנהגויות אלה, וכן לספק טווח גדול יותר לצורך השוואת מחקרים שונים ובסופו של דבר לעזור להבין טוב יותר את התפקיד התנהגויות אלו לשחק בהגנה המחלה.

המטרה העיקרית של מחקר זה היתה היצירה של קליפים קצרים שממחישים התנהגויות המשויך המחלה ההגנה בחיתוך עלה נמלים, כדי להפיק קטלוג שישמש כהפניה עבור מחקרים עתידיים. בנוסף, המחקר נעשה שימוש דוגמה של התקנה ניסיונית שבתוכו התנהגויות אלו היו לכמת להראות כיצד ניתן להשתמש בקטלוג במחקרים התנהגותיים, שנציג תוצאותיה אנו מסכמים כאן.
Sub-colonies הוגדר עבור תצפית-שלב מוקדם (0 h) ולדלקת המנוח הבמה (72 h). עקב דלקות כבד עם פטריות חוץ Escovopsis לאחר 72 h, שתי מושבות משנה (פקד אחד המושבה Ae160b) וטיפול אחד עבור המושבה Ae322 היו נשלל, כדי שנוכל להתמקד בהצגת התוצאות נקודת זמן הו, לשים פחות דגש על התנהגויות נצפתה לאחר 72 h. אחרי הצילומים מושבות משנה כל וניקוד ההתנהגויות הגנתית, מצאנו הבדלים בדפוסי ההתנהגות הקשורים עם הזמן לאחר זיהום, הקשר, כולל הדרכים השונות שבו השתמשו בהם עובדים קלים הגדולות. לעומת זאת, טיפוח עצמי בוצע לעבר כל הזמן שליטה והן מושבות תת נגועים. זה היה נפוץ גם כאשר נמלים היו המבקשים, מנסה להסיר, Escovopsis hyphae או נבגי. כי התנהגות זו היה אז אוניברסלית שנצפה ותכופים בכל המצבים, אנחנו לא לכמת אותו.
! עשינו כל התנהגויות אחרות המתוארות את הפרוטוקול ואת נוכח מחושב הכולל וממוצע תדרים לעובדים קטין ואת ראשית לכל תת המושבה (טבלה 1). מצאנו כי בפקדים, קטין לטפח את יבול הגן יותר עובדים הגדולות (איור 2), ועובדי anecdotally ציין כי הם בילו יותר זמן בגינה פטריה. במושבות נגוע Escovopsis הייתה נטייה מוגברת פטריה לטפח בסך הכל יחסי שליטה מושבות, אבל זה לא היה משמעותי (F1,23 = 2.80, p = 0.1077; טבלה 2; איור 2 ). היה גידול שאינו משמעותי לטפח צואה עם זיהום (F1,23 = 0.60, p = 0.4455; טבלה 1) אבל אין הבדל בין עובדים קלים הגדולות (איור 2b). . הבחנו צואה לטפח עובדים הזנת הפטריה, ולא כשהם היו על או לחלוטין מן הפטריה לתקופות ממושכות של זמן.
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58420/58420fig2v3.jpg"> איור 2: תדירות של טיפוח אירועים- מספר ממוצע (± לשגיאות תקן (SE); n = 9) (א) פטריה הטיפוח ו- (ב) צואה נוזלים לטפח אירועים בתוך ארבע שעות אחרי חיסון, השוואה בין עובדי קלים הגדולות פקדים, טיפולים Escovopsis . <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58420/58420fig2large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.</a>
מספר התנהגויות היו נדירים ביותר. ראינו רק בלוטת metapleural טיפוח ארבע פעמים, כל המופעים אירעה לאחר 72 שעות; פעם אחת בקבוצת הביקורת, שלוש פעמים במושבות עם זיהום Escovopsis (טבלה 1). כמעט כמו לעתים רחוקות, מצאנו כי נמלים להקיא טיפונת נוזל אל הגן פטריה, כמה פעמים מחוץ הפטריה (טבלה 1). קבוצות. אה, זה קרה ברגע במושבה תת שליטה, פעמיים במושבות הנגוע - בכל המקרים שלושה ההתנהגות בוצע על ידי העובד הגדולות. בהזדמנות אחת עובד קטין מהקיבה droplet בפינה של תיבת ופעם שעובד הגדולות עשה את אותו הדבר על עלה ברמבל, שניהם לטיפול Escovopsis . במושבות 72 h, regurgitation droplet על הפטרייה היה מעולם לא נצפתה במושבות שליטה אבל קרה שבע פעמים במושבות נגוע השישה היו על ידי העובדים הגדולים ואת שלושת אלה על ידי אדם יחיד להוסיף טיפות מחוץ הגן פטריה.
נבג ניכוש עשבים (איור 3), פטריות ניכוש (איור 3ב') היו שניהם שתדירותם נמוכה. אומנם אין הבדל משמעותית בשכיחות של פטריה ניכוש בין מושבות נגוע ופקדים, הייתה נטייה ניכוש לגדול עם הזמן מאז התחלת הזיהום (F1,23= 2.91, p = 0.1014; טבלה 2). התצפיות שלנו התמקדו נבג Escovopsis ניכוש, אשר לא השתנו באופן משמעותי עם הזמן, אבל הייתה נטייה תדרים גבוהים במושבות נגוע Escovopsis מאשר בפקדים נגוע (נ1,23 = 3.27, P = 0.0838; טבלה 2). פחות משנה מושבות נגוע Escovopsis היה גלוי נבגים שנותרו לאחר תקופת תצפית עם דלקת בשלב מוקדם (כאשר נמלים הוצגו לאחר 0 h של נבג חיסון), עם נמלים הסרת כל הנבגים ב כמעט מחצית המושבות המשנה (4 מתוך 9; איור 3 c). זיהומים בשלב מאוחר יותר (איפה נמלים הוצגו לאחר 72 h של נבג חיסון), הנמלים היו מסוגלים הסרת נבגים לחלוטין באחת המושבות המשנה. יחדיו, מקרים אלה מצביעים על נטייה נמלים לנוע מ נבג מנכשים את הפטרייה ניכוש במהלך זיהום.
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58420/58420fig3v2.jpg"> איור 3: תדירות של אירועים ניכוש. כלומר תדר (± לשגיאות תקן (SE); n = 9) של (א) נבג ניכוש עשבים (של נבגים Escovopsis ), פטריות (b) ניכוש (Escovopsis או פטריות אחרות) במהלך תקופה של התבוננות בתנועת, השוואה בין המקצועות מקבוצות הטיפול, של קטינים ((c)) מספר מושבות משנה עם נבגים Escovopsis גלוי בקבוצות טיפול בסוף התקופה תצפית. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58420/58420fig3large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.</a>
<table fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody>
<tr>
<td></td>
			<td>העובדים מינור - שליטה</td>
			<td>העובדים מינור - טיפול</td>
			<td>העובדים הגדולים - שליטה</td>
			<td>העובדים הגדולים - טיפול</td>
		</tr>
<tr>
<td colspan="5" fo:text-align="center" style="text-align: center;">הו</td>
		</tr>
<tr>
<td>פטריה לטפח</td>
			<td>84 (9.333)</td>
			<td>131 (14.56)</td>
			<td>37 (4.111)</td>
			<td>66 (7.333)</td>
		</tr>
<tr>
<td>Allogrooming</td>
			<td>6 (0.6667)</td>
			<td>14 (1.556)</td>
			<td>5 (0.5556)</td>
			<td>6 (0.6667)</td>
		</tr>
<tr>
<td>נבג ניכוש</td>
			<td>0</td>
			<td>3</td>
			<td>0</td>
			<td>5 (0.5556)</td>
		</tr>
<tr>
<td>פטריה ניכוש</td>
			<td>0</td>
			<td>0</td>
			<td>0</td>
			<td>0</td>
		</tr>
<tr>
<td>טיפוח נוזל צואתי</td>
			<td>46 (5.111)</td>
			<td>69 (7.667)</td>
			<td>27 (3.000)</td>
			<td>48 (5.333)</td>
		</tr>
<tr>
<td>יישום רביב</td>
			<td>0</td>
			<td>0</td>
			<td>1 (0.1111)</td>
			<td>2 (0.2220)</td>
		</tr>
<tr>
<td>טיפוח בלוטת Metapleural</td>
			<td>0</td>
			<td>0</td>
			<td>0</td>
			<td>0</td>
		</tr>
<tr>
<td colspan="5" fo:text-align="center" style="text-align: center;">72h</td>
		</tr>
<tr>
<td>פטריה לטפח</td>
			<td>10 (1.429)</td>
			<td>45 (5.000)</td>
			<td>24 (3.429)</td>
			<td>38 (4.222)</td>
		</tr>
<tr>
<td>Allogrooming</td>
			<td>2 (0.2857)</td>
			<td>10 (1.111)</td>
			<td>1 (0.1110)</td>
			<td>4 (0.4440)</td>
		</tr>
<tr>
<td>נבג ניכוש</td>
			<td>0</td>
			<td>0</td>
			<td>0</td>
			<td>1 (0.1110)</td>
		</tr>
<tr>
<td>פטריה ניכוש</td>
			<td>0</td>
			<td>1 (0.1110)</td>
			<td>0</td>
			<td>2 (0.2220)</td>
		</tr>
<tr>
<td>טיפוח נוזל צואתי</td>
			<td>19 (2.714)</td>
			<td>38 (4.222)</td>
			<td>30 (4.286)</td>
			<td>30 (3.333)</td>
		</tr>
<tr>
<td>יישום רביב</td>
			<td>0</td>
			<td>1 (0.1110)</td>
			<td>0</td>
			<td>6 (0.6667)</td>
		</tr>
<tr>
<td>טיפוח בלוטת Metapleural</td>
			<td>0</td>
			<td>2 (0.2220)</td>
			<td>1 (0.1429)</td>
			<td>1 (0.1110)</td>
		</tr>
</tbody></table>טבלה 1 : מספר התנהגויות ארבע שעות של תצפית- 0 ו 72 h לאחר Escovopsis חיסון. המספר הכולל אכזרי של תצפיות (עם רשע תדרים לכל אדם בסוגריים מרובעים), השוואה בין עובדים קלים הגדולות ובקרה Escovopsis זיהום תת מושבות, בהתאמה (n = 9).
<table border="1" fo:font-size="6" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody>
<tr>
<td colspan="22" fo:text-align="center" style="text-align: center;">סוג 3 בדיקות של תופעות קבועות</td>
		</tr>
<tr>
<td colspan="2"></td>
			<td colspan="4">פטריה לטפח</td>
			<td colspan="4">Allogrooming</td>
			<td colspan="4">טיפוח צואה</td>
			<td colspan="4">נבג ניכוש</td>
			<td colspan="4">פטריה ניכוש</td>
		</tr>
<tr>
<td colspan="2">אפקטים</td>
			<td>Num DF</td>
			<td>דן DF</td>
			<td>ערך F</td>
			<td>הודעות לעיתונות > F</td>
			<td>Num DF</td>
			<td>דן DF</td>
			<td>ערך F</td>
			<td>הודעות לעיתונות > F</td>
			<td>Num DF</td>
			<td>דן DF</td>
			<td>ערך F</td>
			<td>הודעות לעיתונות > F</td>
			<td>Num DF</td>
			<td>דן DF</td>
			<td>ערך F</td>
			<td>הודעות לעיתונות > F</td>
			<td>Num DF</td>
			<td>דן DF</td>
			<td>ערך F</td>
			<td>הודעות לעיתונות > F</td>
		</tr>
<tr>
<td colspan="2">המושבה</td>
			<td>2</td>
			<td>23</td>
			<td>0.77</td>
			<td>0.4733</td>
			<td>2</td>
			<td>23</td>
			<td>0.52</td>
			<td>0.5989</td>
			<td>2</td>
			<td>23</td>
			<td>0.54</td>
			<td>0.5903</td>
			<td>2</td>
			<td>23</td>
			<td>0.51</td>
			<td>0.6052</td>
			<td>2</td>
			<td>23</td>
			<td>1.17</td>
			<td>0.3272</td>
		</tr>
<tr>
<td colspan="2">תת המושבה (מושבה)</td>
			<td>6</td>
			<td>23</td>
			<td>0.93</td>
			<td>0.4892</td>
			<td>6</td>
			<td>23</td>
			<td>0.51</td>
			<td>0.7978</td>
			<td>6</td>
			<td>23</td>
			<td>0.63</td>
			<td>0.7067</td>
			<td>6</td>
			<td>23</td>
			<td>1.67</td>
			<td>0.1742</td>
			<td>6</td>
			<td>23</td>
			<td>1.53</td>
			<td>0.2127</td>
		</tr>
<tr>
<td colspan="2">טיפול</td>
			<td>1</td>
			<td>23</td>
			<td>2.8</td>
			<td>0.1077</td>
			<td>1</td>
			<td>23</td>
			<td>1.85</td>
			<td>0.1875</td>
			<td>1</td>
			<td>23</td>
			<td>0.6</td>
			<td>0.4455</td>
			<td>1</td>
			<td>23</td>
			<td>3.27</td>
			<td>0.0838</td>
			<td>1</td>
			<td>23</td>
			<td>1</td>
			<td>0.3275</td>
		</tr>
<tr>
<td colspan="2">זמן</td>
			<td>1</td>
			<td>23</td>
			<td>6.53</td>
			<td>0.0177</td>
			<td>1</td>
			<td>23</td>
			<td>0.88</td>
			<td>0.3574</td>
			<td>1</td>
			<td>23</td>
			<td>0.97</td>
			<td>0.3361</td>
			<td>1</td>
			<td>23</td>
			<td>0.53</td>
			<td>0.4742</td>
			<td>1</td>
			<td>23</td>
			<td>2.91</td>
			<td>0.1014</td>
		</tr>
</tbody></table>טבלה 2 : תוצאות סטטיסטיות של מקרה ANOVA מעורב בבדיקות על התנהגויות נפרדים אשר היתה אפשרות לבצע ניתוחים סטטיסטיים. אפקטים קבועים היו המושבה, תת המושבה (מקוננת בתוך המושבה), טיפול, וזמן. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58420/Nilsson-Moller_Table1.xlsx">אנא לחץ כאן כדי להוריד את השולחן הזה.</a>
<img alt="Video 1" src="/files/ftp_upload/58420/58420video1.jpg"> וידאו 1: עצמי טיפוח וניקוי האנטנה. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58420/Video1.mp4" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בסרטון. לחץ לחיצה ימנית על הורדה.</a>
<img alt="Video 2" src="/files/ftp_upload/58420/58420video2.jpg"> סרטון 2: פטריה המטפח. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58420/Video2.mp4" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בסרטון. לחץ לחיצה ימנית על הורדה.</a>
<img alt="Video 3" src="/files/ftp_upload/58420/58420video3.jpg"> וידאו 3: Allogrooming. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58420/Video3.mp4" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בסרטון. לחץ לחיצה ימנית על הורדה.</a>
<img alt="Video 4" src="/files/ftp_upload/58420/58420video4.jpg"> וידאו 4: טיפוח בלוטת Metapleural. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58420/Video4.mp4" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בסרטון. לחץ לחיצה ימנית על הורדה.</a>
<img alt="Video 5" src="/files/ftp_upload/58420/58420video5.jpg"> וידאו 5: נבג ניכוש. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58420/Video5.mp4" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בסרטון. לחץ לחיצה ימנית על הורדה.</a>
<img alt="Video 6" src="/files/ftp_upload/58420/58420video6.jpg"> וידאו 6: פטריה ניכוש. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58420/Video6.mp4" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בסרטון. לחץ לחיצה ימנית על הורדה.</a>
<img alt="Video 7" src="/files/ftp_upload/58420/58420video7.jpg"> וידאו 7: טיפוח נוזל צואתי. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58420/Video7.mp4" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בסרטון. לחץ לחיצה ימנית על הורדה.</a>
<img alt="Video 8" src="/files/ftp_upload/58420/58420video8.jpg"> וידאו 8: רביב regurgitation. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58420/Video8.mp4" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בסרטון. לחץ לחיצה ימנית על הורדה.</a>

Watch this Scientific Journal Video about A Visual Guide for Studying Behavioral Defenses to Pathogen Attacks in Leaf-Cutting Ants at JoVE.com

A Visual Guide for Studying Behavioral Defenses to Pathogen Attacks in Leaf-Cutting Ants

אנו מציגים כמדריך חזותי כדי מחלת ההגנה התנהגויות חיתוך עלה נמלים, עם קליפים בודדים והגדרות הנלווה, מאויר בתרחיש של זיהום ניסיוני. המטרה העיקרית שלנו היא כדי לסייע לחוקרים אחרים לזהות התנהגויות הגנתית מפתח וכדי לספק הבנה משותפת למחקר עתידי בתחום זה.

מדריך חזותי ללמוד ההגנות התנהגותית כדי הפתוגן בפיגועי חיתוך עלה נמלים

The complex lifestyle, evolutionary history of advanced cooperation, and disease defenses of leaf-cutting ants are well studied. Although numerous studies ...

פרוטוקול חזותי מספק מסגרת התייחסות למחקר רחב יותר על הגנות ונמלים הגדלות פטריות. היתרון העיקרי של גישה זו הוא שהיא תסייע לחוקרים לזהות התנהגויות הגנתיות מרכזיות כדי להבטיח הבנה משותפת לעבודה עתידית. התייחסות למחקר נמלים גידול פטריות עשוי להיות שימושי במיוחד עבור חוקרים צעירים שאינם מכירים התנהגויות אלה.מספר התנהגויות אלה הן נדירות, כך חוקרים מנוסים אולי מעולם לא הבחינו בהם. מדריך זה יקל על השוואות בין מחקרים ומינים של נמלים על ידי המחשת התנהגויות הגנתיות מרכזיות יחד עם הגדרות עקביות. יתר על כן, הבנת התנהגויות בתנאים מבוקרים תסייע למחקרים בבתי גידול טבעיים, שבהם קשה לשלוט בתנאים.כדי להתחיל, לבודד את זני Escovopsis ממושבות מעבדה אכינסטור Acromyrmex, על ידי הצבת שברי גן פטרייה, עם נמלים הוסרו, על צלחת פטרי עם צמר גפן לח במשך כמה ימים, עד Escovopsis נובט ונבגים. מעבירים נבגים לצלחות אגר דקסטרוז תפוחי אדמה, ודגירה בכ 23 מעלות צלזיוס במשך שבועיים. באמצעות מחט סטרילית, להסיר נבגים בוגרים מן הצלחות.לאחר מכן, לחסן את הנבגים על צלחות חדשות בתנאים סטריליים, ו דגירה אותם בערך 23 מעלות צלזיוס במשך שבועיים. כאשר ההייפ גדל כדי לכסות את הצלחת כולה לתוך נבגים חומים בוגרים, לחסן את הנבגים על צלחות חדשות בתנאים סטריליים. באמצעות שלוש מושבות A.Echinatior המקורי, להשיג בסך הכל 36 תת מושבות עם 12 תת מושבות מכל מושבת הורים.ארבע שעות לפני כניסת הנמלה, הוסיפו פיסת כפית בגודל של גן הפטריות של המושבה המקורית, כמה עלי בראמבל, ופיסת צמר גפן ספוג מים לקופסה. עבור תת המושבות כי הם להיות נגועים, למלא לולאת חיסון עם נבגים Escovopsis. לאחר מכן, לחסן את הנבגים על ידי הקשה בעדינות חלק קטן של גן הפטרייה 10 עד 20 פעמים.עבור תת המושבות לבקרה, לחקות את היישום של נבגי Escovopsis על ידי הקשה על גן הפטרייה עם לולאת חיסון סטרילי 10 עד 20 פעמים. במשך 72 שעות לאחר ההדבקה תצפיות, להשאיר מחצית תת המושבות באין מפריע במשך 72 שעות לאחר כניסתה של Escovopsis. לתצפיות שלאחר האפס שעות לאחר ההדבקה, הוסיפו מיד שני עובדים קטנים, ארבעה עובדים קטנים וארבעה עובדים עיקריים במושבת ההורים לכל קופסה 30 דקות לפני ההקלטה.לאחר מכן, מוסיפים את אותה תערובת של עובדים לתצפיות שלאחר ההדבקה 72 שעות 30 דקות לפני ההקלטה. בצע הקלטת וידאו במשך ארבע שעות עבור כל תת מושבה. לאחר הקלטת כל 36 מושבות המשנה, סקור את הצילומים והבקיע את התנהגויות העניין של כל אדם בכל תת-מושבה.הסרטונים הבאים מספקים תיאור של התנהגויות המפתח המובהק שיש לצפות בהם במהלך התצפיות. בעת סקירת הווידאו, שים לב אם נמלה מפסיקה את תנועת הרגליים כדי ליזום טיפוח עצמי. בדוק כדי לוודא שהאנטנות עוברות דרך מנקי האנטנות ברגליים הקדמיות.לאחר מכן, הנמלה צריכה לנקות את רגליה ומנקי האנטנות שלה עם חלקי הפה שלה. כמו כן, שים לב אם נמלה מפסיקה את כל תנועות הרגליים בנקודה קבועה בגן הפטרייה. שימו לב אם האנטנות נייחות ומקבילות, מכוונות לכיוון הפטרייה וכמעט נוגעות זו בשנייה קרוב לקצה ההיכל.לאחר מכן, glossa צריך לצאת ללקק את הפטרייה. נמלה אחת או יותר עשויה גם לטפח זו את זו. במהלך התנהגות זו, הנמלים עוצרות את כל התנועה ומעמדות קרוב זו לזו, תוך שמירה על מגע פיזי.לאחר מכן, נמלת הטיפוח צריכה לכוון את האנטנות שלה לכיוון הנמלה המקבלת ולהקש קלות על המקלט. שים לב כי חלקי הפה העליון והתחתון של אנשים טיפוח פתוחים עם glossa המתעוררים ללקק את הנמלה מקלט. שימו לב מתי הנמלה מפסיקה את התנועה כדי ליזום טיפוח בלוטת metapleural.הנמלה צריכה להישען לצד אחד ולהגיע לאחת מרגליו הקדמיות לאחור כדי לשפשף את פתח הבלוטה, תוך ליקוק הרגל הקדמית השנייה עם הגלוסה. לאחר מכן, הנמלה תחזור על ההתנהגות עם הרגליים הנגדיות. כאשר נמלה עוצרת את תנועות הרגליים בנקודה קבועה בגן הפטרייה, שימו לב שהאנטנות הן ללא תנועה ומקבילות, ומצביעות לכיוון נקודה קבועה בגן הפטרייה.לאחר מכן, הנמלה תתפוס נבגי אסקובופסיס גלויים ותביא אותם אל מחוץ לקן. נמלה יכולה גם לעצור את תנועות הרגליים בנקודה קבועה על הפטרייה, לכוון את האנטנות שלה באופן רופף לכיוון חתיכת פטרייה ו להקיש על פיסת הפטרייה עם האנטנות שלה. לאחר מכן, הנמלה תנתק את חתיכת הפטרייה משאר היבול הפטרייתי.התנהגות פוטנציאלית נוספת ניתן לראות כאשר נמלה מפסיקה תנועות הרגליים בנקודה קבועה על גן הפטרייה. הנמלה תכופף את התנשפותה ותתקדם זה לעבר זה כדי למרוח טיפת נוזל צואה על חלקי הפה שלה. בזה אחר זה, הנמלה תמשוך את רגליה הקדמיות דרך התבלינים, ואת האנטנה דרך מנקי האנטנות.המטרה העיקרית של מחקר זה הייתה ליצור קטלוג של קליפים קצרים הממחישים התנהגויות הגנה מפני מחלות נמלים חותכות עלים. ההתנהגויות המתוארות בפרוטוקול הובקעו בתרחיש זיהום ניסיוני. במושבות הבקרה, עובדים קטינים טיפחו את יבול הגן יותר מאשר עובדים גדולים.במושבות הנגועים הייתה נטייה לא משמעותית לטיפוח פטריות מוגבר ביחס למושבות הבקרה. עלייה לא משמעותית בטיפוח צואה הייתה קשורה לזיהום, אך לא התגלה הבדל בין עובדים קטנים למשמעותיים. גינוי נבגים ועשב פטרייה היו שניהם בתדירות נמוכה, ללא הבדל משמעותי שנצפה בין מושבות נגועות ובקרות.נטייה פטרייה גינוי להגדיל עם הזמן מאז זיהום הוא ציין. רק מעטים מהמושבות הנגועים בזיהומים בשלב מוקדם נותרו נבגים גלויים לאחר תקופת התצפית בת ארבע השעות. באופן מעניין, בתנאי זיהום בשלב מאוחר יותר, הנמלים לא היו מסוגלות להסיר לחלוטין נבגים באף אחת מהמושבות.תוצאות ניסוי זה הן אפוא דוגמה להמחשה של האופן שבו ניתן להשתמש באוסף קליפים למחקרי התנהגות, לחישוב תדרים ממוצעים להתנהגויות של עובדים קטנים ו העיקריים. תיעדנו התנהגויות התורמות להגנות על נמלים הגדלות פטריות, וזיהינו, תיארנו ותפסנו באופן שיטתי התנהגויות אלה בסרט. התוצאות שלנו מחזקות את המחקר בתחום המצביע על כך שקשה לפתוגן להדביק מושבות כאשר הן מתמודדות עם מערכת נרחבת של התנהגויות ותרכובות אנטי-מיקרוביאליות נלוות.אנו מספקים כלי חדש לעבודה עתידית בתחום, ומקווים שהקטלוג ההתנהגותי יוכיח את עצמו כבעל ערך בהבטחת קונצנזוס ובהגדרות, התבוננות ופרשנות של התנהגויות.

Research

JoVE Journal

Behavior

The Crossmodal Congruency Task as a Means to Obtain an Objective Behavioral Measure in the Rubber Hand Illusion Paradigm

משימת קונגרואנסי Crossmodal כאמצעי להשיג מדוד התנהגות אובייקטיבי בפרדיגמה האשליה יד גומי

The rubber hand illusion (RHI) is a popular experimental paradigm. Participants view touch on an artificial rubber hand while the participants' own hidden ...

Methods to Explore the Influence of Top-down Visual Processes on Motor Behavior

שיטות לחקור את ההשפעה של תהליכים חזותיים מלמעלה למטה על התנהגות מוטורית

Kinesthetic awareness is important to successfully navigate the environment. When we interact with our daily surroundings, some aspects of movement are ...

A Procedure to Observe Context-induced Renewal of Pavlovian-conditioned Alcohol-seeking Behavior in Rats

נוהל ללב התחדשות מושרה הקשר של התנהגות אלכוהול מחפשי מיזוג הפבלובית בחולדות

Environmental contexts in which drugs of abuse are consumed can trigger craving, a subjective Pavlovian-conditioned response that can facilitate ...

Performing Behavioral Tasks in Subjects with Intracranial Electrodes

ביצוע משימות התנהגות בנושאים עם אלקטרודות תוך גולגולתי

Patients having stereo-electroencephalography (SEEG) electrode, subdural grid or depth electrode implants have a multitude of electrodes implanted in ...

Asymmetric Walkway: A Novel Behavioral Assay for Studying Asymmetric Locomotion

א-סימטרי טיילת: רומן התנהגות Assay עבור לימוד אסימטרית תנועה

Behavioral assays are commonly used for the assessment of sensorimotor impairment in the central nervous system (CNS). The most sophisticated methods for ...

Combined Shuttle-Box Training with Electrophysiological Cortex Recording and Stimulation as a Tool to Study Perception and Learning

שילוב הסעות-Box הדרכה עם אלקטרו Cortex הקלטה וגירוי ככלי לחקר תפיסה ולמידה

Shuttle-box avoidance learning is a well-established method in behavioral neuroscience and experimental setups were traditionally custom-made; the ...

Vagus Nerve Stimulation as a Tool to Induce Plasticity in Pathways Relevant for Extinction Learning

הקוצב וגאלי ככלי כדי לגרום פלסטיות במסלולים רלוונטיים ללמידה הכחדה

Extinction describes the process of attenuating behavioral responses to neutral stimuli when they no longer provide the reinforcement that has been ...

The Rodent Psychomotor Vigilance Test (rPVT): A Method for Assessing Neurobehavioral Performance in Rats and Mice

The Rodent Psychomotor Vigilance Test rPVT: A Method for Assessing Neurobehavioral Performance in Rats and Mice

מבחן הערנות Psychomotor המכרסם (rPVT): שיטה להערכת ביצועי נוירו-התנהגותיות אצל חולדות ועכברים

The human Psychomotor Vigilance Test (PVT) is a widely used procedure for measuring changes in fatigue and sustained attention. The present article ...

Behavioral Disturbances: An Innovative Approach to Monitor the Modulatory Effects of a Nutraceutical Diet

הפרעות התנהגותיות: גישה חדשנית אחר ההשפעות modulatory של תזונה Nutraceutical

In dogs, diets are often used to modulate behavioral disturbances related to chronic anxiety and stress caused by intense and restless activity. However, ...

Visual Classical Conditioning in Wood Ants

התניה קלאסית חזותי של נמלות עץ

Several species of insects have become model systems for studying learning and memory formation. Although many studies focus on freely moving animals, ...