Name: long-term video tracking of cohoused aquatic animals: a case study of the daily locomotor activity of the norway lobster (nephrops norvegicus)
Uploaded: 2019-04-08T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Long-term Video Tracking of Cohoused Aquatic Animals: A Case Study of the Daily Locomotor Activity of the Norway Lobster Nephrops norvegicus at JoVE.com

Die Autoren sind dankbar für die Firma Dr. Joan B., die die Veröffentlichung dieser Arbeit finanziert. Darüber hinaus sind die Autoren während der experimentellen Arbeit an die Techniker der experimentellen Aquarium Zone am Institute of Marine Sciences in Barcelona (ICM-CSIC) für ihre Hilfe dankbar.
Diese Arbeit wurde unterstützt durch das RITFIM-Projekt (CTM2010-16274; Prüfärztin: J. Aguzzi) gegründet durch das spanische Ministerium für Wissenschaft und Innovation (MICINN) und der TIN2015-66951-C2-2-R-Zuschuss vom spanischen Ministerium für Wirtschaft und die Wettbewerbsfähigkeit.

Die Arten, die in dieser Studie verwendeten ist keinem bedrohten oder geschützten Tierarten. Probenahme und Labor Experimente folgten der spanischen Gesetzgebung und internen institutionellen (ICM-CSIC) Regelungen bezüglich des Tierschutzes. Tierische Probenahme wurde mit der Erlaubnis der örtlichen Behörde (Regionalregierung von Katalonien) durchgeführt.
1. Tier Wartung und Probenahme
Hinweis: Das folgende Protokoll basiert auf der Annahme, dass...

Die Leistung und Vertreter Ergebnisse mit dem Video-Tracking-Protokoll bestätigt seine Gültigkeit für die angewandte Forschung auf dem Gebiet der tierischen Verhaltens, mit einem besonderen Schwerpunkt auf soziale Modulation und zirkadiane Rhythmen von cohoused Tieren. Die Effizienz der Tier-Erkennung (69 %) und die Genauigkeit der Tag Diskriminierung (89,5 %) gepaart mit der Verhaltensmerkmale (d. h. Gängigkeit) der Zielarten verwendet hier legen nahe, dass dieses Protokoll eine perfekte Lösung für langfristige ex...

In den letzten Jahren hat automatische Bild-basierten Tracking hochgenaue Datasets versehen, die verwendet werden können, um grundlegende Fragen in Ökologie und Verhalten Disziplinen1zu erkunden. Diese Datensätze können für die Quantitative Analyse von Tierverhalten2,3verwendet werden. Allerdings hat jedes Bild-Methodik für die Verfolgung von Tieren und Verhalten Bewertung ihrer Stärken und Grenzen. Im Bild-basierten Tracking-Protokolle, die räumliche Informationen aus vorhergehenden Frames in einem Film zu verwenden, um Tiere4,5,6verfolgen, können Fehler eingeführt werden, wenn kreuzen sich die Wege der beiden Tiere. Diese Fehler sind in der Regel irreversibel und durch die Zeit zu verbreiten. Trotz der rechnerischen Fortschritte, die verringern oder fast beseitigt dieses Problem5,7, benötigen diese Techniken noch homogene Versuchsaufbauten für genaue Kennzeichnung von Tieren und Tracking.
Die Beschäftigung von Marken, die bei Tieren eindeutig identifiziert werden können diese Fehler vermieden und ermöglicht die langfristige Verfolgung von identifizierten Personen. Weit verbreitete Marker (z.B., Barcodes und QR-Codes) gibt es in Industrie und Gewerbe und identifiziert werden kann mit bekannten Computer-Vision-Techniken, wie augmented Reality (z. B. ARTag8) und Kamera-Kalibrierung (z. B.CALTag9 ). Tagged Tiere haben zuvor für Hochdurchsatz-Verhaltensstudien in verschiedenen Tierarten verwendet worden, für Beispiel, Ameisen3 oder Bienen10, aber einige dieser früheren Systeme zur Erkennung von isolierten Tags3nicht optimiert sind.
Das Tracking-Protokoll präsentiert in diesem Papier eignet sich besonders für die Verfolgung von Tieren in einkanalige Bilder, z. B. Infrarot (IR) Licht oder monochromatisches Licht (vor allem, wir benutzen blaues Licht). Daher entwickelte Methode verwendet keine Farbe Hinweise, als auch für andere Einstellungen wo gibt es Einschränkungen bei der Beleuchtung. Darüber hinaus verwenden wir benutzerdefinierte Tags entworfen, um nicht zu stören den Hummer und zum gleichen Zeitpunkt ermöglichen Aufnahmen mit preiswerten Kameras. Darüber hinaus ist die hier angewandte Methode basiert auf Frame-unabhängige Tag-Erkennung (dh., der Algorithmus erkennt das Vorhandensein der jeden Tag in das Bild unabhängig von der vorherigen Trajektorien). Diese Funktion ist in Anwendungen, wo Tiere vorübergehend verschlossen werden können, oder Tiere Trajektorien können schneiden, relevant.
Das Tag-Design ermöglicht seine Verwendung in verschiedenen Gruppen von Tieren. Nachdem die Parameter der Methode festgelegt werden, könnte es auf andere Tier-Tracking Probleme ohne die Notwendigkeit der Ausbildung einer bestimmten Klassifizierung (andere Krebse oder Schnecken) übertragen werden. Die wichtigsten Einschränkungen des Exports des Protokolls sind die Größe der Tag und das Bedürfnis nach Bindung an das Tier (das macht es nicht geeignet für kleine Insekten wie fliegen, Bienen, etc.) und die 2D Annahme der Tierbewegung. Diese Einschränkung ist wichtig, angesichts der Tatsache, dass die vorgeschlagene Methode wird davon ausgegangen, dass die Tag-Größe konstant bleibt. Ein Tier in einer 3D Umgebung (z. B. Fisch) frei bewegen würde anderen Tag Größen je nach Entfernung zur Kamera zeigen.
Dieses Protokoll soll eine benutzerfreundliche Methode für die Verfolgung von mehreren tagged Tiere über einen langen Zeitraum hinweg (dh, Tage oder Wochen) in einem 2D Kontext zur Verfügung zu stellen. Der methodische Ansatz basiert auf der Verwendung von open Source Software und Hardware. Freie und open Source Software erlaubt Anpassungen, Änderungen und kostenlose Umverteilung; Daher verbessert die generierten Software bei jedem Schritt11,12.
Das Protokoll hier vorgestellten konzentriert sich auf ein Labor eingerichtet, verfolgen und Auswerten der Bewegungsorgane Aktivität von vier Wassertieren in einem Tank für 5 Tage. Die video-Dateien von einem 1 s-Zeitraffer-Bild aufgezeichnet und in einem Video mit 20 Bildern pro Sekunde (1 aufgezeichneten Tag belegt ca. 1 h Video) zusammengestellt. Alle video-Aufnahmen werden automatisch postprocessed, tierische Positionen, Anwendung von Computer-Vision-Methoden und Algorithmen zu erhalten. Das Protokoll erlaubt die Erlangung großer Mengen von tracking-Daten, deren manuelle Annotation, das gezeigt worden ist, zu zeitaufwendig und mühsam in früheren experimentellen Papiere13zu vermeiden.
Wir verwenden für die Fallstudie der Kaisergranat (Nephrops Norvegicus); So bieten wir artspezifische Laborbedingungen zu gewährleisten. Hummer führen gut untersuchte Fuchsbau entstehen Rhythmen, die unter der Kontrolle der circadianen Uhr14,15, und wenn cohoused, bilden sie Dominanz Hierarchie16,17. Das hier vorgestellte Modell ist daher ein gutes Beispiel für die Forscher die soziale Modulation des Verhaltens mit dem besonderen Schwerpunkt der zirkadianen Rhythmen interessiert.
Die hier vorgestellte Methodik ist leicht reproduziert und kann auf andere Arten angewendet werden, wenn es besteht die Möglichkeit, zwischen Tieren mit einzelnen Variablen zu unterscheiden. Die Mindestanforderungen für die Wiedergabe solcher Ansatzes im Labor sind (i) isothermen Räume für den Versuchsaufbau; (Ii) eine kontinuierliche Wasserversorgung; (Iii) Wasser Temperatur Kontrollmechanismen; (iv) eine Lichtsteuerung; (V) eine USB-Kamera und einem standard-Computer.
In diesem Protokoll verwenden wir Python18 und OpenCV19 (Open Source Computer Vision Library). Wir setzen auf schnelle und häufig angewandte Vorgänge (sowohl in Bezug auf die Umsetzung und Durchführung), z. B. Hintergrund Subtraktion20 und Bild Schnittstellenüberwachung21,22.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:860px;" width="860">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:317px;">Tripod 475</td>
			<td style="width:113px;">Manfrotto</td>
			<td style="width:123px;">A0673528</td>
			<td style="width:307px;">Discontinued</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:317px;">Articulated Arm 143</td>
			<td style="width:113px;">Manfrotto</td>
			<td style="width:123px;">D0057824</td>
			<td>Discontinued</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:317px;">Camera USB 2.0 uEye LE</td>
			<td style="width:113px;">iDS</td>
			<td style="width:123px;">UI-1545LE-M</td>
			<td>https://en.ids-imaging.com/store/products/cameras/usb-2-0-cameras/ueye-le.html</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:23px;width:317px;">Fish Eye Len C-mount f=6mm/F1.4</td>
			<td style="width:113px;">Infaimon</td>
			<td style="width:123px;">Standard Optical&#160;</td>
			<td style="width:307px;">https://www.infaimon.com/es/estandar-6mm</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:317px;">Glass Fiber Tank 1500x700x300 mm</td>
			<td style="width:113px;"></td>
			<td style="width:123px;"></td>
			<td style="width:307px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:317px;">Black Felt Fabric</td>
			<td style="width:113px;"></td>
			<td style="width:123px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:317px;">Wood Structure Tank</td>
			<td style="width:113px;"></td>
			<td style="width:123px;"></td>
			<td>5 Wood Strips 50x50x250 mm</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:317px;">Wood Structure Felt Fabric</td>
			<td style="width:113px;"></td>
			<td style="width:123px;"></td>
			<td>10 Wood Strips 25x25x250 mm</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:317px;">Stainless Steel Screws</td>
			<td style="width:113px;"></td>
			<td style="width:123px;"></td>
			<td>As many as necessary for fix wood strips structures</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:317px;">PC</td>
			<td style="width:113px;"></td>
			<td style="width:123px;"></td>
			<td>2-cores CPU, 4GB RAM, 1 GB Graphics, 500 GB HD</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:317px;">External Storage HDD</td>
			<td style="width:113px;"></td>
			<td style="width:123px;"></td>
			<td>2 TB capacity desirable</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:317px;">iSPY Sotfware for Windows PC</td>
			<td style="width:113px;">iSPY</td>
			<td style="width:123px;"></td>
			<td>https://www.ispyconnect.com/download.aspx</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:317px;">Zoneminder Software Linux PC</td>
			<td style="width:113px;">Zoneminder</td>
			<td style="width:123px;"></td>
			<td>https://zoneminder.com/</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:317px;">OpenCV 2.4.13.6 Library</td>
			<td style="width:113px;">OpenCV</td>
			<td style="width:123px;"></td>
			<td>https://opencv.org/</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:317px;">Python 2.4</td>
			<td style="width:113px;">Python</td>
			<td style="width:123px;"></td>
			<td>https://www.python.org/</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:317px;">Camping Icebox</td>
			<td style="width:113px;"></td>
			<td style="width:123px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:317px;">Plastic Tray</td>
			<td style="width:113px;"></td>
			<td style="width:123px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:317px;">Cyanocrylate Gel</td>
			<td style="width:113px;"></td>
			<td style="width:123px;"></td>
			<td>To glue tag&#8217;s&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:317px;">1 black PVC plastic sheet (1 mm thickness)</td>
			<td style="width:113px;"></td>
			<td style="width:123px;"></td>
			<td>Tag&#39;s construction</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:317px;">1 white PVC plastic sheet (1 mm thickness)</td>
			<td style="width:113px;"></td>
			<td style="width:123px;"></td>
			<td>Tag&#39;s construction</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:317px;">4 Tag&#8217;s &#216; 40 mm</td>
			<td style="width:113px;"></td>
			<td style="width:123px;"></td>
			<td>Maked with black &#38; white PVC plastic sheet</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:317px;">3 m Blue Strid Led Ligts (480 nm)</td>
			<td style="width:113px;"></td>
			<td style="width:123px;"></td>
			<td style="width:307px;">Waterproof as desirable</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:317px;">3 m IR Strid Led Ligts (850 nm)</td>
			<td style="width:113px;"></td>
			<td style="width:123px;"></td>
			<td style="width:307px;">Waterproof as desirable</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:317px;">6m&#160; Methacrylate Pipes &#216; 15 mm</td>
			<td style="width:113px;"></td>
			<td style="width:123px;"></td>
			<td style="width:307px;">Enclosed Strid Led</td>
		</tr>
		<tr height="23">
			<td height="23" style="height:23px;width:317px;">4 PVC Elbow&#160; 45o &#216; 63 mm</td>
			<td style="width:113px;"></td>
			<td style="width:123px;"></td>
			<td style="width:307px;">Burrow construction</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:317px;">3 m Flexible PVC Pipe &#216; 63 mm</td>
			<td style="width:113px;"></td>
			<td style="width:123px;"></td>
			<td style="width:307px;">Burrow construction</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">4 PVC Screwcap &#216; 63 mm</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td style="width:307px;">Burrow construction</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">4 O-ring &#216; 63 mm</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td style="width:307px;">Burrow construction</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:317px;">4 Female PVC socket glue / thread &#216; 63 mm</td>
			<td style="width:113px;"></td>
			<td style="width:123px;"></td>
			<td style="width:307px;">Burrow construction</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:317px;">10 m DC 12V Electric Cable</td>
			<td style="width:113px;"></td>
			<td style="width:123px;"></td>
			<td>Light Control Mechanism</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:317px;">Ligt Power Supply DC 12V 300 w</td>
			<td style="width:113px;"></td>
			<td style="width:123px;"></td>
			<td>Light Control Mechanism</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:317px;">MOSFET, RFD14N05L, N-Canal, 14 A, 50 V, 3-Pin, IPAK (TO-251)</td>
			<td>RS Components</td>
			<td>325-7580</td>
			<td>Light Control Mechanism</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:317px;">Diode, 1N4004-E3/54, 1A, 400V, DO-204AL, 2-Pines</td>
			<td>RS Components</td>
			<td>628-9029</td>
			<td>Light Control Mechanism</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:317px;">Fuse Holder</td>
			<td>RS Components</td>
			<td>336-7851</td>
			<td>Light Control Mechanism</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:317px;">2 Way Power Terminal 3.81mm</td>
			<td>RS Components</td>
			<td>220-4658</td>
			<td>Light Control Mechanism</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:317px;">Capacitor 220 &#181;F 200 V</td>
			<td>RS Components</td>
			<td>440-6761</td>
			<td>Light Control Mechanism</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:317px;">Resistance 2K2 7W</td>
			<td>RS Components</td>
			<td>485-3038</td>
			<td>Light Control Mechanism</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:317px;">Fuse 6.3x32mm 3A</td>
			<td>RS Components</td>
			<td>413-210</td>
			<td>Light Control Mechanism</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:317px;">Arduino Uno Atmel Atmega 328 MCU board</td>
			<td>RS Components</td>
			<td>715-4081</td>
			<td>Light Control Mechanism</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:317px;">Prototipe Board CEM3,3 orific.,RE310S2</td>
			<td>RS Components</td>
			<td>728-8737</td>
			<td>Light Control Mechanism</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:317px;">DC/DC converter,12Vin,+/-5Vout 100mA 1W</td>
			<td>RS Components</td>
			<td>689-5179</td>
			<td>Light Control Mechanism</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">2 SERA T8 blue moonlight fluorescent bulb 36 watts</td>
			<td style="width:113px;">SERA</td>
			<td style="width:123px;"></td>
			<td>Discontinued / Light isolated facility</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

long-term video tracking of cohoused aquatic animals: a case study of the daily locomotor activity of the norway lobster (nephrops norvegicus)

Wir präsentieren Ihnen ein Protokoll im Zusammenhang mit einer Video-Tracking-Technik anhand der Hintergrundabzug und Bild Schwellwerte, die es ermöglicht, individuell cohoused Tiere verfolgen. Wir testeten die Tracking-Routine mit vier cohoused Kaisergranat (Nephrops Norvegicus) unter hell-dunkel-Bedingungen für 5 Tage. Der Hummer war individuell markiert. Der Versuchsaufbau und die Tracking-Techniken basieren vollständig auf die open-Source-Software. Der Vergleich der Tracking-Ausgabe mit einer manuelle Erkennung zeigt, dass die Hummer richtig waren 69 % der Zeit erkannt. Unter die richtig erkannten Hummer waren ihre individuelle Tags korrekt identifizierte 89,5 % der Zeit. Betrachtet man die Frame-Rate in das Protokoll verwendet und Gängigkeit der Hummer die Leistung des video-Tracking hat eine gute Qualität und die repräsentativen Ergebnisse unterstützen die Gültigkeit des Protokolls in der Herstellung von wertvollen Daten für Forschungsbedarf (individuelle Raum-Belegung oder Bewegungsorgane Aktivitätsmuster). Die hier vorgestellten Protokoll kann leicht angepasst werden und ist daher übertragbar auf andere Arten, wo die individuelle Verfolgung von Proben in einer Gruppe für die Beantwortung der Forschungsfragen wertvoll sein kann.

Wir konstruierten manuell eine Teilmenge der experimentellen Daten, die automatisierte Videoanalyse zu validieren. Eine Stichprobengröße von 1.308 Frames mit einem Konfidenzniveau von 99 % (das ist ein gewisses Maß an Sicherheit, das zeigt an, ob die Probe genau die Bevölkerung innerhalb der Fehlergrenze entspricht) und eine Fehlerquote von 4 % (das ist ein Prozentsatz, der beschreibt, wie weit die Antwort die Probe gab ist auf den realen Wert in der Bevölkerung) wurde nach dem Zufal...

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Long-term Video Tracking of Cohoused Aquatic Animals: A Case Study of the Daily Locomotor Activity of the Norway Lobster Nephrops norvegicus

Hier präsentieren wir ein Protokoll, um die Tiere einzeln über einen langen Zeitraum hinweg zu verfolgen. Es nutzt Computervision Methoden um eine Reihe von manuell konstruierten Tags mit Hilfe einer Gruppe von Hummer als Fallstudie, gleichzeitig eine Information zum Umgang mit Haus, manipulieren, und markieren Sie den Hummer.

Langfristige Video Tracking Cohoused Wassertiere: A Case Study of der Bewegungsorgane Tagesaktivität der Kaisergranat (Nephrops Norvegicus)

We present a protocol related to a video-tracking technique based on the background subtraction and image thresholding that makes it possible to ...

Dieses Protokoll ermöglicht die Automatisierung der Verfolgung mehrerer Tiere. Verwenden eines einfachen Etiketts, um jedes Tier ein ID-Analysetool zu identifizieren, um die Tags zu erkennen. Dieses Protokoll reduziert die Anzahl der Stunden, die für die Analyse der Videoaufzeichnungen mit Leskey-Daten erforderlich sind, erheblich.genauere Abschlüsse aus den experimentellen Studien zu schätzen. Tiere in anderen Umgebungen, die auf ähnliche Weise markiert werden können, können mit ähnlichen Protokollen verfolgt werden, die Anwendung in Chronobiologie, Ökologie, viraler Forschung oder Neurowissenschaften bieten. Wir haben das Hardware-Design und Open-Source-Programmiersprache zur Verfügung gestellt und bieten ein Modell, das wir Benutzern empfehlen, in den Protokollen zu übernehmen, um Python-Programmiersprache zu lernen.Um ein Tag für das Zieltier zu konstruieren, schneiden Sie zunächst vier Kreise mit 40 Millimeterdurchmesser nein aus der schwarzen Kunststofffolie und zwei 26 Millimeter beiseitige gleichseitige Dreiecke und zwei Kreise mit 26 Millimeterdurchmessern aus einer weißen Kunststoff-PVC-Platte. Markieren Sie die Mitte eines weißen Dreiecks und eines weißen Kreises. Und machen Sie ein 10-Millimeter-Loch an jeder Markierung.Dann kleben Sie eine weiße Form in die Mitte jedes der vier schwarzen Kreise. Um den Versuchsbereich einzurichten, legen Sie Infrarot-Dunkelzeit-LEDs in den Tank. Halten Sie die Infrarotlichter jederzeit eingeschaltet.Als nächstes legen Sie blaue Lichtzeit-LED-Leuchten in einen modifizierten Fiberglastank mit Sand und vier flexiblen PVC-Rohrhöhlen und verbinden Sie die Lichter an ein Gerät zur Verwaltung der Fotoperiode. Wenn alle Lichter platziert sind, positionieren Sie den gekühlten Meerwassereinlass an einer Ecke des Tanks, mit dem entsprechenden Auslass an der gegenüberliegenden Ecke. Prüfen Sie, ob der Meerwassereintrag mit einer Durchflussrate von ca. 4 Litern pro Minute eingerichtet ist.Umgeben Sie die Kammer mit einem schwarzen Vorhang, um volle Isolation von externem Licht zu gewährleisten. Platzieren Sie das mit der Webkamera ausgestattete Stativ an der Seite der Experimentalarena, mit der Kamera 130 Zentimeter über und in der Mitte der Experimentierarena. Schließen Sie die Kamera an einen Computer außerhalb des Vorhangs an, und passen Sie die Parameter der Videoaufzeichnung entsprechend den Merkmalen der Art an, um sicherzustellen, dass ein Zeitstempel, einschließlich des Datums im Zeitraffervideo, für eine eventuelle Verhaltensbewertung erstellt wird.Um die Tiere zu markieren, fügen Sie 7 Grad Celsius Wasser in eine Eisbox mit untergetauchten Fächern hinzu und legen Sie 4 Hummer in 4 getrennte Fächer. Nachdem Sie die Hummer etwa 30 Minuten akklimatisieren lassen, einen Hummer für fünf Minuten auf ein Tablett mit zerkleinertem Eis geben und den oberen Teil des cephalothorax des immobilisierten Hummers mit absorptivem Papier trocknen lassen. Legen Sie einen Tropfen schnell trocknenden Kleber auf den getrockneten Panzer und drücken Sie das Etikett für etwa 20 Sekunden auf den Kleber, bis der Kleber aushärtet.Dann den Hummer in sein Fach in der Eisbox zurückgeben und die anderen drei Tiere auf die gleiche Weise beschriften. Wenn alle Hummer beschriftet sind, legen Sie die Hummer für 24 Stunden wieder in ihre Zelle. Am nächsten Tag verwenden Sie die gleiche Eisbox, um die Hummer von der Akklimatisierungsanlage in die Versuchskammer zu übertragen und die Videoaufzeichnung zu initiieren.Führen Sie die Markierungs- und Übertragungsschritte unter den Rotlichtbedingungen aus, um radiale Schäden am Hummer für die Rezeptoren zu vermeiden. Zusätzliche Wasserarten oder terrestrische Arten benötigen diese Pflege möglicherweise nicht. Dann erhalten Sie ein gemitteltes Hintergrundbild aus fünf Minuten Video oder aus den ersten 100 Bildern, bevor Sie die Tiere nacheinander in den Experimentiertank in ihren jeweiligen Wasserfächern einführen, und warten Sie, bis die Hummer aus ihren Fächern kommen.Von der Gesamtzahl der Tiere, die in diesem repräsentativen Experiment gezählt wurden, wurden 79 Prozent der Tierdetektionen korrekt durch das Programm abgestimmt, und 89,5 Prozent der Tags wurden korrekt identifiziert. Nur 3,8 Prozent der Tags wurden falsch klassifiziert. Aber die restlichen 6,6 Prozent entsprechen Fehlalarmen.Nach Abschluss einer spezifischen Videoanalyse können die erhaltenen Positionsdaten verwendet werden, um die verschiedenen Verhaltensmuster der Hummer auszuwerten. Beispielsweise ermöglicht das Raumbelegungskartenplotter mithilfe einer zweidimensionalen Kernaldichteschätzung mit einer Achse, die durch einen variatierten normalen Kernal ausgerichtet ist, der auf einem quadratischen Raster ausgewertet wird, die Bereiche, in denen die Hummer einen höheren Prozentsatz ihrer Zeit verbringen, mit Diagrammen mit hoher Farbintensität dargestellt zu werden. Die täglichen Aktivitätsrhythmen der Hummer können auch als Millimeter in zehn Minuten Binned-Intervallen über die Zeit abgedeckt werden.Es ist wichtig, genaue Spezifikationen in Bezug auf Größe und Form beizubehalten und immer den Binned-Analyseschritt im Hintergrund ohne Benutzeroberfläche auszuführen. Das Bildanalysemodell kann erweitert werden, um bestimmte Komponenten der Krebstiere zu untersuchen, um die Verhaltensstudie in Bezug auf tierische Wechselwirkungen zu verbessern. Diese komplexen sozialen Interaktionen tierischer Tiere treten in ähnlicher Weise in einer tatsächlichen Umgebung auf, die den Stil und wichtige Aspekte der biologischen Forschung mit einer Anwendung für Ökologie und Neurowissenschaften ermöglicht.

Research

JoVE Journal

Environment

Long-term Video Tracking of Cohoused Aquatic Animals: A Case Study of the Daily Locomotor Activity of the Norway Lobster (Nephrops norvegicus)

Determination of Microbial Extracellular Enzyme Activity in Waters, Soils, and Sediments using High Throughput Microplate Assays

Bestimmung mikrobieller extrazelluläre Enzymaktivität in Wasser, Böden und Sedimente mit hohem Durchsatz Mikrotiterplatten-Assays

Much of the nutrient cycling and carbon  processing in natural environments occurs through the activity of extracellular  enzymes released by ...

Forschung

Umwelt

Modifying the Bank Erosion Hazard Index (BEHI) Protocol for Rapid Assessment of Streambank Erosion in Northeastern Ohio

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Understanding the source of pollution in a stream is vital to preserving, restoring, and maintaining the stream&#8217;s function and habitat it provides. ...

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The use of video camera systems in ecological studies of fish continues to gain traction as a viable, non-extractive method of measuring fish lengths and ...

Rearing and Long-Term Maintenance of Eristalis tenax Hoverflies for Research Studies

Rearing and Long-Term Maintenance of Eristalis tenax Hoverflies for Research Studies

Aufzucht und langfristige Wartung von Schwebfliegen Eristalis Tenax für Forschungsstudien

With an estimated 6000 species worldwide, hoverflies are ecologically important as alternative pollinators to domesticated honeybees. However, they are ...

Experimental Protocol for Examining Behavioral Response Profiles in Larval Fish: Application to the Neuro-stimulant Caffeine

Experimentelles Protokoll für die Prüfung Verhaltensreaktion Profile in Larval Fish: Anwendung auf die Neuro-Stimulans Koffein

Fish models and behaviors are increasingly used in the biomedical sciences; however, fish have long been the subject of ecological, physiological and ...

Combining Eye-tracking Data with an Analysis of Video Content from Free-viewing a Video of a Walk in an Urban Park Environment

Die Kombination von Eye-Tracking-Daten mit einer Analyse von Video-Inhalten aus dem Free-Viewing eines Videos von einem Walk in einer urbanen Park-Umgebung

As individuals increasingly live in cities, methods to study their everyday movements and the data that can be collected becomes important and valuable. ...