Name: evaluation of the productivity of social wasp colonies (vespinae) and an introduction to the traditional japanese vespula wasp hunting technique
Uploaded: 2019-09-11T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Evaluation of the Productivity of Social Wasp Colonies Vespinae and an Introduction to the Traditional Japanese Vespula Wasp Hunting Technique at JoVE.com

O autor gostaria de agradecer a Katsuyuki Takahashi, Hiroo Kobayashi, Fumihiro Sato, Daikichi Ogiso, Toshihiro Hayakawa, e Hisaki Imai por ensiná-lo o método tradicional de caça às vespas. O autor gostaria de oferecer agradecimentos especiais a Kevin J. loope e Davide Santoro para revisar cuidadosamente o manuscrito. O autor é grato a Masato Abe, Yasukazu Okada, Yuichiro Kobayashi, Masakazu Shimada, e Koji Tsuchida para sua discussão. O autor quer agradecer Yuya Shimizu e Haruna Fujioka por sua assistência técnica com a avaliação da produtividade da colônia. O autor gostaria de agradecer Tsukechi Black Bee Club para apoiar a filmagem de vídeo. O autor deseja agradecer a três revisores anônimos por seus comentários em uma versão inicial deste artigo. Este estudo foi apoiado em parte pela Takeda Science Foundation, Fujiwara Natural History Foundation, financiamento da sociedade de Nagano para a promoção da ciência, Shimonaka Memories Foundation, Takara harmonist fundo, e do Dream Project por come on UP, Ltd.

1. avaliação da produtividade da colônia
<ol><li>
Estimativa do número de células por pente
	<ol>
<li>Separe os pentes um por um. Varrer todas as vespas adultas do pente e retire todas as larvas e pupas das células com pinças.</li>
		<li>Meça as medidas quadradas de 10 pilhas aleatòria escolhidas por um pente, usando o software da imagem latente (por exemplo, a versão 1,48 do Image J, vêem http://ImageJ.nih.gov/IJ/).<ol>
<li>Tire uma foto com a referência de escala para que todas a...

<ol>
	<li>Davies, N. B., Krebs, J. R., West, S. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> An introduction to Behavioural Ecology. , (2012).</li><li>Tibbetts, E. A., Reeve, H. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Benefits+of+foundress+associations+in+the+paper+wasp+Polistes+dominulus:+increased+productivity+and+survival,+but+no+assurance+of+fitness+returns.">Benefits of foundress associations in the paper wasp Polistes dominulus: increased productivity and survival, but no assurance of fitness returns.</a> Behavioural Ecology. 14, 510-514 (2003).</li><li>Mattila, H. R., Seeley, T. 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J., Chien, C., Juhl, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Colony+size+is+linked+to+paternity+frequency+and+paternity+skew+in+yellowjacket+wasps+and+hornets.">Colony size is linked to paternity frequency and paternity skew in yellowjacket wasps and hornets.</a> BMC Evolutionary Biology. 14 (1), 1-12 (2014).</li><li>Nonaka, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cultural+and+commercial+roles+of+edible+wasps+in+Japan.">Cultural and commercial roles of edible wasps in Japan.</a> Forest Insects as Food: Humans Bite Back. 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A produtividade da colônia de abelhas, formigas e vespas tem sido estimada previamente pelo número de trabalhadores e células em ninhos ou pelo peso dos ninhos3,9,10. Este estudo mostra que a estimativa do número de meconia fornece uma melhor estimativa do número total de indivíduos produzidos (ou seja, um melhor indicador de produtividade da colônia). Na verdade, verificou-se que, tanto para o trabalhador e rain...

Cada espécie é pensada para desenvolver uma estratégia ideal para a sobrevivência e reprodução entre uma vasta gama de possíveis estratégias. Na seleção natural, indivíduos com traços que maximizam o sucesso reprodutivo de um indivíduo deixarão mais descendentes (e genes) para a próxima geração. Portanto, o número de descendentes produzidos por um indivíduo pode ser usado como um indicador da aptidão evolutiva relativa do indivíduo. Em um dado contexto ecológico, a comparação do número de descendentes produzidos em relação a estratégias comportamentais alternativas pode ajudar os pesquisadores a prever a melhor estratégia para otimizar a aptidão1.
Hymenoptera social (como vespas, abelhas e formigas) tem um sistema de três castas diferentes, que são trabalhadores (fêmeas estéreis), rainhas (gynes), e machos1. Somente as rainhas novas (gynes) e machos contam para a aptidão em Hymenoptera social. A produção do trabalhador não contribui diretamente para o condicionamento físico, pois o trabalhador é infértil. Por outro lado, uma rainha que pode produzir uma maior produtividade de Colônia (como um maior número de células totais ou um ninho mais pesado) é considerada como tendo uma maior aptidão em Hymenoptera social, independentemente do número de realmente produzido novas rainhas e machos (ver , por exemplo,Tibbetts e Reeve2 e Mattila e Seeley3). Em geral, é difícil contar precisamente o número de descendentes produzidos por uma colônia de Hymenoptera social. Na verdade, as rainhas de muitos insetos sociais vivem por mais de 1 ano (por exemplo, rainhas de formigas cortadeiras podem viver > 20 anos4 e rainhas de abelhas podem viver por 8 anos5). Além disso, uma rainha pode produzir milhares de descendentes reprodutivos ao longo de várias semanas ou meses, mesmo em espécies anuais de gêneros Vespa e Vespula6,7,8. Além disso, a vida útil dos trabalhadores é mais curta do que a de sua mãe rainha, e os trabalhadores morrem frequentemente longe de seus ninhos. Daqui, mesmo se um poderia exatamente contar todos os adultos em um ninho em um determinado ponto a tempo, tal contagem não descreveria exatamente o número de prole produziu. Portanto, o número de descendentes produzidos tem sido aproximadamente estimado a partir do tamanho do ninho, o número de trabalhadores no ninho, ou o peso do ninho em um determinado ponto no tempo3,9,10. O número de células larvais pode resultar em uma superestimativa da produção de descendentes quando algumas células estão vazias. O mesmo método também poderia resultar em uma potencial subestimação da produção de descendentes, pois pentes de pequenas células que contêm ninhada de trabalhadores podem produzir duas ou três coortes de larvas6,7,11.
O primeiro objetivo deste trabalho é fornecer um método melhorado para estimar a produtividade da colônia da vespa do vespine nos termos do número de adultos produzidos. Yamane e Yamane sugeriram que a melhor maneira de estimar o número de descendentes produzidos por uma colônia é contar o meconia no ninho12. O meconia é a pelota fecal que compreende a cutícula larval, o intestino, e os índices do intestino que uma larva SAE em sua pilha quando pupating (Figura 1a). O número total de meconia produzido por pente é calculado multiplicando-se o número total de células presentes pelo número médio de meconia por célula. Há muitas vezes várias camadas de meconia em uma célula, e cada meconia indica que um indivíduo com sucesso aí nessa célula6,11 (Figura 1b). Ao estimar o número médio de meconia por célula, se o número de células examinadas for pequeno (um tamanho de amostra pequeno), o erro padrão (SE) aumenta e, como resultado, o erro para o número total de meconia por pente torna-se maior do que se o tamanho da amostra foi maior. A SE da média (MEV) é uma medida da dispersão dos meios amostrais em torno da média da população. Portanto, neste estudo, concentramo-me no MEV do número de meconia por célula para estimar a população (o número de adultos produzidos) a partir da média da amostra (o número médio de meconia por célula). Este estudo tenta determinar quantas amostras são necessárias para obter uma taxa de SE inferior a 0, 5 por célula. Para fazer isso, uma simulação numérica é realizada com dados reais sobre o número de meconia por pente, para determinar o tamanho mínimo da amostra (para ambos os pentes de trabalhador e rainha) necessários para estimar esse valor com precisão dentro do SE definido de 0, 5.
As colônias da vespa de vespine vivem em ninhos escondidos (subterrâneos ou aéreos) compor dos pentes horizontais múltiplos, construídos em séries de de cima para baixo6,7,11. O tamanho médio das células aumenta do primeiro (topo) para o último pente (inferior). Nos pentes inferiores, uma mudança súbita no tamanho médio da célula pode ser vista. Estas células mais amplas são construídas para o desenvolvimento de novas rainhas. Assim, uma estimativa mais precisa da produtividade da colônia (i.e., o número de indivíduos produzidos) pode ser obtida quando o número total de meconia nas células de trabalho (células pequenas) e células-Rainha (células grandes) são considerados. A fim estimar a aptidão no nível da colônia, os investigadores podiam estimar o número de rainhas produzidas e centrar-se sobre o meconia nas pilhas da rainha sozinho. Quanto aos machos reprodutivos, estes são criados tanto em células de trabalhadores ou de rainha, dependendo da espécie. Assim, pode ser difícil estimar a produção masculina de uma colônia, exceto em espécies onde os machos têm um terço, tamanho celular único13 (por exemplo, Dolichovespula arenaria).
O segundo objetivo deste trabalho é apresentar uma técnica útil para a localização de colônias de vespa vespina selvagem no campo e transplantar-los em caixas de ninho de laboratório. Embora alguns pesquisadores obtenham ninhos de vespa de chamadas de controle de pragas (ou seja, pessoas relatando-as como pragas14,15), estemétodo nem sempre é possível ou desejável. Os pesquisadores podem precisar coletar ninhos em áreas selvagens e habitadas onde os controladores de pragas não operam, ou para realizar sua pesquisa por mais flexìvel a obtenção de ninhos em momentos específicos. Curiosamente, as pessoas que vivem nas áreas montanhosas do Japão central tradicionalmente coletam e vespas traseiras (Vespula shidai, Vespula flavicepse Vespula vulgaris) para alimentos. Portanto, a coleta e a criação de técnicas artificiais para essas vespas são bem desenvolvidas nessas áreas17.
Este trabalho também resume os métodos utilizados nas vespas traseiras. O organismo experimental para este estudo foi V. shidai, uma vespa social de assentamento terrestre que habita a Ásia Ocidental e o Japão. V. shidai possui o maior tamanho de colônia entre todas as vespas japonesas, com um total de 8.000 a 12.000 células por ninho, com um máximo de 33.400 células14,18. Trabalhadores de V. shidai têm um peso médio molhado de 67,62 ± 9,56 mg. os machos são geralmente criados em células de trabalhadores; no contraste, as rainhas novas são criadas em pilhas de rainha especialmente construídas, mais largas14.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/59044/59044fig1.jpg"> Figura 1: meconium em uma célula larval. (A) secção transversal de um pente de Vespula shidai. Meconia é indicado por setas vermelhas. (B) dois meconia são mergulhados. Cada seta azul indica um meconium. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/59044/59044fig1large.jpg" target="_blank">Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura.</a>

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:572px;" width="573">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">cuttlefish</td>
			<td style="width:71px;">Any</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;">fresh/ as a bait</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">dace</td>
			<td style="width:71px;">Any</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>fresh/ as a bait</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">chichken heart</td>
			<td style="width:71px;">Any</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>fresh/ as a bait</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">plastic bag (polyethylene)</td>
			<td style="width:71px;">Any</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>as a flag</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">bamboo skewer</td>
			<td style="width:71px;">Any</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">industrial sewing thread</td>
			<td style="width:71px;">FUJIX Ltd.</td>
			<td style="width:119px;">King polyester, No.100</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">paint marker pen</td>
			<td style="width:71px;">Mitsubishi pencil</td>
			<td style="width:119px;">UNI, POSCA, PC5M</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">fishing rod</td>
			<td style="width:71px;">ANY</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">carrying box</td>
			<td style="width:71px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>made of wood</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">nest box</td>
			<td style="width:71px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>made of wood</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

evaluation of the productivity of social wasp colonies (vespinae) and an introduction to the traditional japanese vespula wasp hunting technique

Na vespina, a produtividade da colônia é tipicamente estimada pela contagem do número de células larvais. Este trabalho apresenta um método melhorado que permite aos pesquisadores estimar com maior precisão o número de adultos produzidos, contando o número de meconia (as fezes deixadas nas células por larvas de vespa ao pupating em adultos, por 100 células) em cada pente. Este método pode ser aplicado antes ou depois do colapso da colônia (i.e., em ninhos ativos ou inativos). O artigo também descreve como localizar colônias Vespula Vespa selvagens por "Flagging" iscas de Vespa e perseguindo a vespa recolhê-los, usando um método tradicionalmente realizado por pessoas locais no Japão central (como ilustrado no vídeo associado). O método de perseguição de Vespula descrito tem diversas vantagens: é fácil reiniciar a perseguição de um ponto onde o forager que voa de volta ao ninho estêve perdido, e é fácil identificar a posição do ninho como as vespas marcadas perdem frequentemente sua bandeira no ninho Entrada. Esses métodos para estimar a produtividade da colônia e a coleta de ninhos podem ser valiosos para pesquisadores que estudam vespas sociais.

Um objetivo deste estudo foi determinar quantas amostras são necessárias para obter um SEM do número de meconia por célula que é inferior a 0, 5. Neste estudo, um pente com um tamanho médio da pilha de < 20 milímetros2 foi definido como um pente do trabalhador, visto que os pentes maiores foram definidos como pentes da rainha. Contei o número de células para pentes de rainha e pentes de trabalhadores (neste estudo, as contagens foram feitas de seis pentes de rainha e s...

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Evaluation of the Productivity of Social Wasp Colonies Vespinae and an Introduction to the Traditional Japanese Vespula Wasp Hunting Technique

Este artigo metodológico avalia a produtividade de uma colônia de vespas sociais, examinando o número de meconia por 100 células de pente, para estimar o número total de adultos produzidos pelas vespas. O vídeo associado descreve como procurar por ninhos Vespula Vespa, um método desenvolvido por caçadores de vespa amadores.

Avaliação da produtividade das colônias de vespas sociais (Vespinae) e introdução à técnica tradicional de caça à Vespa japonesa

For vespine wasps, colony productivity is typically estimated by counting the number of larval cells. This paper presents an improved method that enables ...

Uma vez que as colônias de vespas de Vespula não podem ser atraídas de bustos, ninhos devem ser coletados da natureza. Aqui eu demonstrei a caça tradicional de vespas como foi desenvolvida na cultura japonesa. Ao seguir vespas para seus ninhos, esta técnica pode ajudar na retomada da localização do ninho a partir do ponto em que uma vespa escapou da detecção.Para atrair vespula, pendure pedaços de isca sem bandeira de 10 gramas em um galho de árvore a uma altura que pode ser facilmente alcançada à mão ao longo de um transect em 500 a 100 estações, com pelo menos 5 metros entre cada estação. Enquanto espera pelas vespas, use uma tesoura para cortar sacos plásticos de polietileno em tiras de três a cinco milímetros de largura por tiras de 15 centímetros de comprimento. E corte peixe, peixe de água doce ou corações de galinha em pedaços de 10 miligramas.Em seguida, amarre uma extremidade de linha de poliéster extremamente fina a uma tira de plástico e a outra extremidade a um pedaço de carne. Em seguida, corte qualquer rosca solta acima dos nós. antes de montar a isca em espetos individuais de bambu, quando as vespas começam a se aproximar da isca pendurada, segure a isca sinalizada nos espetos de bambu para permitir acesso mais fácil às vespas de alimentação.Enquanto as vespas estão mordendo a isca, use uma caneta de tinta à base de água para pintar uma marca única no tórax de cada vespa. Oriente a bandeira com o fio sob a vespa enquanto morde a isca sinalizada para que o fio passe sob o abdômen da vespa abaixo de seu tórax. Depois de identificar uma vespa que retorna à isca repetidamente dentro de quatro minutos após sair, reúna as iscas das áreas circundantes para que a vespa que retorna seja mais propensa a retornar ao mesmo local e seguir a vespa marcada de interesse.Quando uma vespa seguida pousa em algum lugar no caminho para seu ninho, levante suavemente a vespa com uma vara longa ou vara de pesca e observe a vespa até que ela retome o voo. Se uma vespa escapou da detecção enquanto estava sendo seguida, espere que a vespa retorne à estação de isca no transect antes de retomar a perseguição e carregar a vara de isca e vespa até o ponto onde a vespa escapou pela última vez. As vespas forrageiras não soltam suas iscas facilmente e não picam se manuseadas suavemente e, portanto, podem ser movidas para o local desejado segurando a bandeira sem que a vespa escape.Sobre a localização de um ninho, coloque as roupas de proteção apropriadas e colete o maior número possível de trabalhadores no ninho, pisando vigorosamente no chão ao redor do ninho por 10 a 20 minutos para que os trabalhadores permaneçam dentro para proteger o ninho. Quando todas as vespas retornaram ao ninho, brilhem uma luz diretamente na entrada do ninho para determinar a direção em que a entrada do ninho corre e usar um dedo para confirmar a orientação do buraco do ninho, enquanto escava suavemente o solo ao redor do ninho. Quando as vespas se acalmarem, coloque o ninho escavado em uma caixa de madeira feita sob medida e cubra todos, menos o topo do ninho com galhos e jornal.Para estimar o número de células por pente, separe os pentes um a um, e varrer todas as vespas adultas do pente. Use pinças para retirar todas as larvas e pupas das células, e coloque uma referência de escala no pente. Tire uma foto do pente de cima e abra a imagem no ImageJ.Meça as áreas quadradas de dez células escolhidas aleatoriamente por pente em pixels e converta as medidas para as áreas reais. Em seguida, divida a área de cada pente pela área celular média por pente para estimar o número de células operárias e rainhas. Para contar o número de miconia por 100 células para cada pente quebre cuidadosamente o pente e examine a miconia.A miconia pode ter se solidificado em duas ou mais camadas nas células. Neste estudo, um pente com uma célula média de menos de 20 milímetros ao quadrado foi definido como um pente de trabalhador e pentes maiores foram definidos como pentes-rainha. Após a contagem do número de células para pentes rainha e trabalhador, o número real de células por pente pode ser estimado via extrapolação.Utilizando dados reais, o desvio médio e padrão do número de miconia por célula pode ser calculado com o número de amostras do sistema operacional configurados 1000 para cada tamanho amostral. Esta análise mostrou que o erro padrão da média foi inferior a 0,05 quando o tamanho da amostra foi de 100 células tanto para os pentes trabalhadores quanto para rainhas. O número real de miconia nas células dos pentes operários, o que representa o número de trabalhadores produzidos, variou de 1,96 vezes mais do que o número estimado de células larvais a 0,89 vezes menor do que o número estimado de células.Nos pentes da rainha, o número real de células era muitas vezes menor do que o número estimado de células. O número de miconia nos pentes-rainha que podem representar um componente da aptidão foi de 0,69 a 1,97 vezes o número estimado de células. Se uma vespa escapar da detecção enquanto é seguida, a isca pode ser levada até o ponto onde a vespa foi observada pela última vez.As bandeiras também podem ser ligadas diretamente aos corpos de vespas com um grande tamanho corporal para ajudar na localização do ninho. Este método não só facilita a encontrar ninhos de vespas, mas também pode ajudar os pesquisadores na análise de comportamentos de guinadas. Certifique-se sempre de que ninguém mais está ao redor do ninho antes de se aproximar, para evitar que outros visitantes sejam atacados.Remova os trabalhadores depois de recolher o ninho.

Research

JoVE Journal

Environment

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Bacteriophage isolation from environmental samples has been performed for decades using principles set forth by pioneers in microbiology. The isolation of ...

Quantification of Heavy Metals and Other Inorganic Contaminants on the Productivity of Microalgae

Quantificação de Metais Pesados ​​e outros contaminantes inorgânicos sobre a produtividade de Microalgas

Increasing demand for renewable fuels has researchers investigating the feasibility of alternative feedstocks, such as microalgae. Inherent advantages ...

Spotting Cheetahs: Identifying Individuals by Their Footprints

Spotting Cheetahs: Indivíduos Identificação por suas pegadas

The cheetah (Acinonyx jubatus) is Africa's most endangered large felid and listed as Vulnerable with a declining population trend by the IUCN1. It ranges ...

A Video Surveillance System to Monitor Breeding Colonies of Common Terns (Sterna Hirundo)

A Video Surveillance System to Monitor Breeding Colonies of Common Terns Sterna Hirundo

Um sistema de vigilância por vídeo para monitorar a criação de colônias de andorinhas comuns (Sterna Hirundo)

Many waterbird populations have faced declines over the last century, including the common tern (Sterna hirundo), a waterbird species with a widespread ...

An Anaerobic Biosensor Assay for the Detection of Mercury and Cadmium

Um ensaio de anaeróbios Biosensor para a detecção de mercúrio e cádmio

Mercury (Hg) bioavailability to microbes is a key step to toxic Hg biomagnification in food webs. Cadmium (Cd) transformations and bioavailability to ...

An Optimized Rhizobox Protocol to Visualize Root Growth and Responsiveness to Localized Nutrients

Um protocolo otimizado de Rhizobox para visualizar o crescimento da raiz e receptividade aos nutrientes localizadas

Roots are notoriously difficult to study. Soil is both a visual and mechanical barrier, making it difficult to track roots in situ without destructive ...

Composition and Distribution Analysis of Bioaerosols Under Different Environmental Conditions

Composição e análise da distribuição de Bioaerossóis sob diferentes condições ambientais

Variable microorganisms in particulate matter (PM) under different environmental conditions may have significant impacts on human health. In this study, ...