Waiting
Login-Verarbeitung ...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Behavior
Click here for the English version

Behavior

Brug af lukkede Y-labyrinter til at vurdere kemosensorisk adfærd hos krybdyr

Published: April 7, 2021 doi: 10.3791/61858
Automatic Translation
*1, *2, 3, 2, 2, 1, 1, 4, 3, 4
1Department of Biology, James Madison University, 2U.S. Geological Survey, Fort Collins Science Center, 3U.S. Department of Agriculture, National Wildlife Research Center, 4U.S. Geological Survey, Fort Collins Science Center
* These authors contributed equally

ERRATUM NOTICE

Summary

Y-labyrinter gør det muligt for forskere at bestemme relevansen af specifikke stimuli, der driver dyrs adfærd, især isolerede kemiske signaler fra en række kilder. Omhyggelig design og planlægning kan give robuste data (f.eks diskrimination, grad af udforskning, talrige adfærd). Dette eksperimentelle apparat kan give stærk indsigt i adfærdsmæssige og økologiske spørgsmål.

Abstract

Krybdyr udnytte en række miljømæssige signaler til at informere og drive dyrs adfærd såsom kemiske duft stier produceret af mad eller artsfæller. Dekryptering af hvirveldyrs duft-efterfølgende adfærd, især invasive arter, gør det muligt at opdage signaler, der fremkalder sonderende adfærd og kan hjælpe med udviklingen af værdifulde grundlæggende og anvendte biologiske værktøjer. Men at lokalisere adfærd overvejende drevet af kemiske signaler versus andre konkurrerende miljømæssige signaler kan være udfordrende. Y-labyrinter er almindelige værktøjer, der anvendes i dyrs adfærd forskning, der tillader kvantificering af hvirveldyr kemosensoriske adfærd på tværs af en række taxa. Ved at reducere eksterne stimuli fjerner Y-labyrinter forvirrende faktorer og præsenterer fokusdyr med et binært valg. I vores Y-labyrint undersøgelser, er en duftende dyr begrænset til den ene arm af labyrinten til at forlade en duft spor og fjernes, når duft-om parametre er blevet opfyldt. Derefter, afhængigt af forsøgstypen, er enten fokusdyret tilladt i labyrinten, eller der oprettes et konkurrerende duftspor. Resultatet er en registrering af fokusdyrets valg og adfærd, mens det diskriminerer mellem de præsenterede kemiske signaler. Her beskrives to Y-labyrintapparater, der er skræddersyet til forskellige invasive krybdyrarter: argentinske sorte og hvide tegu firben (Salvator merianae) og burmesiske pythoner (Pythonbivittatus), der skitserer driften og rengøringen af disse Y-labyrinter. Desuden er de mange forskellige producerede data, eksperimentelle ulemper og løsninger og foreslåede dataanalyserammer blevet opsummeret.

Introduction

Y-labyrinter er almindelige, enkle værktøjer i undersøgelser af dyrs adfærd, der giver mulighed for en række spørgsmål, der skal løses. Ud over at være meget udbredt i laboratorieundersøgelser, Y-labyrinter er også funktionelt kompatible med forskellige feltmiljøer til at studere vilde dyr i relativt fjerntliggende omgivelser. Forskere har undersøgt adfærd vilde hvirveldyr ved hjælp af Y-labyrinter i en bred vifte af taxa på tværs af tilsvarende forskellige felt applikationer (f.eks lampreys1;cichlid fisk2; gift frøer3; lacertid firben4; strømpebånd slanger5).

Mange forskere er fokuseret på, hvordan og i hvilken grad kemiske signaler drive dyrs adfærd i reproduktive, rumlige, og fouragering økologi6. En række kemiske stimuli kan testes i Y-labyrinter og i fine skalaer, såsom to kemiske stier, der kun adskiller sig lidt i koncentration7, eller detektionsevne baseret på målartens reproduktionsstatus8. Kemiske stier - den vigtigste stimulus, der anvendes i Y-labyrinttest - kan naturligt skabes af artsspecifikke eller specifikt placeres i miljøet af en forsker ved hjælp af en defineret kemisk kilde1,5. Stimuli kan også testes i unikke kombinationer for at bestemme multimodal indflydelse af signaler såsom skiftende sammenhænge cue præsentation (luftbårne vs substrat stier9; visuelle plus kemiske signaler10). Selv om der er mange andre metoder til vurdering af kemosensoriske reaktioner hos krybdyr (se diskussionsafsnittet), giver Y-labyrinter mulighed for at søge adfærd (r) skal vurderes og ved flere tidsmæssige og rumlige skalaer, hvilket kan føre til større niveauer af adfærdsmæssige slutninger.

Krybdyr er blevet bredt testet for deres afhængighed af kemiske signaler i reproduktiv og fouragering økologi, og forskere ofte beskæftiger Y-labyrinter i disse undersøgelser11,12. Den kemiske økologi af krybdyr fortsætter med at blive dechifreret af undersøgelser, der beskæftiger Y-labyrinter til at løse en række evolutionære og adfærdsmæssige spørgsmål, der er værdifulde for dyrelivet ledere. For eksempel har nylige tests med invasive slange- og firbenarter afsløret, at kemiske signaler alene kan påvirke valg og tidsfordeling inden for det nye miljø i en Y-labyrint13,14,15.

Brugen af store Y-labyrinter til moderat mellemstore fokale dyr (f.eks. store krybdyr) er generelt begrænset til laboratoriemiljøer, hvor fokale dyr let kan anbringes på lang sigt, eksperimentelle faktorer (f.eks. klima, lys, eksterne stimuli) kan kontrolleres, og adgangen til infrastruktur (f.eks. strøm, rindende vand) er ubegrænset. Undersøgelser af vilde dyr er imidlertid ofte begrænset til specifikke steder af forskellige årsager (f.eks. logistik, tilladelser). Som følge heraf opstår der udfordringer, der skal løses gennem kreativ problemløsning og metodologiske justeringer for at opretholde ensartede og sammenlignelige resultater.

Her er to eksperimentelle opsætninger blevet beskrevet ved hjælp af Y-labyrinter og fjernovervågningsværktøjer til at vurdere reproduktiv kemisk økologi af invasive squamate krybdyr (dvs. slanger og firben) i forskellige feltscenarier: vildfangede, fangenskab argentinske sorte og hvide tegu firben (Salvator merianae) i Gainesville, FL og vildtfangede burmesiske pythoner (Python bivittatus) i Everglades National Park, FL. Som antydet af dets navn skaber Y-labyrintapparatet et eksperimentelt miljø, hvor et dyr kommer ind i en hovedpassage (bunden af Y; "base"), som derefter fører til to forskellige passager (Y's arme; "våben"). I disse forsøg anvendes to typer dyr til et enkelt forsøg: duftlæggende dyr (giver stimulusduften i et begrænset område af labyrinten) og fokale dyr (data indsamles på dette dyr, når det udforsker duftsporet).

Som forsøgsapparat i kemokologiske undersøgelser skal enhver Y-labyrint konstrueres på en måde, der gør det let at fjerne dyret inden for og kan dissembled til grundig rengøring og nulstilling. Der diskuteres også de begrænsninger, der er forbundet med disse forskellige testmiljøer (f.eks. daglige vs. natdyr, infrastrukturforskelle), som førte til metodologiske justeringer. Selvom fokus var på tegu firben og burmesiske pythoner, kan disse designs anvendes på en bred vifte af reptilarter. I denne forskning om invasive krybdyr, Y-labyrinter gavner hastigheden og omfanget af inferens, fordi de muliggør hurtig indsamling af data til at informere ledelsen mål, skift i takt med invasionen trussel fra en given art. Især er undersøgelse af kemoøkologi af invasive arter afgørende for udviklingen af effektive kemiske kontrolværktøjer.

Forskelsbehandling er den vigtigste observation fra empiriske forsøg med Y-labyrinter, hvor et fokusdyr vælger mellem to stimuli, og at beslutningsprocessen vurderes. Et skår af adfærd kan også scores i Y-labyrint forsøg under selve retssagen (live) eller efter retssagen (video) for at udvide inferential magt. Kompleksiteten af a priori-målene for en given undersøgelse dikterer, om live observation eller arkiverede optagelser passer bedst til designet. Her er Y-labyrintmetoder blevet beskrevet i detaljer for at løse kemoøkologiske spørgsmål for at informere fremtidige undersøgelser af forskere, der er interesseret i lignende spørgsmål om reptiladfærd, især i kemisk økologi.

Protocol

Alle procedurer, der involverer brug af levende hvirveldyr blev godkendt af den institutionelle Animal Care og Brug udvalg af det amerikanske landbrugsministerium og US Geological Survey.

BEMÆRK: Da disse undersøgelser fokuserer på invasive hvirveldyr, skal overensstemmelsen med indeslutningsstandarderne også være opfyldt, hvilket pålægger specifikke begrænsninger for udformning og udførelse af forsøg. Selv om mange af metoderne er ens mellem de to undersøgelsessteder og døgn vs. natlig undersøgelsestid, er der beskrevet forskellige metoder i hvert af de følgende to afsnit.

1. Y-labyrint setup og døgn protokol for det amerikanske landbrugsministerium (USDA) Animal Plant Health Inspection Service (APHIS) Wildlife Services National Wildlife Research Center Florida Field Station: on-site test af vilde fanget, fangenskab tegus

BEMÆRK: Planer for alle komponenter i Y-labyrinten og indeslutningsstrukturen findes i supplerende fil 1.

  1. Y-labyrint dimensioner og design
    1. Brug et bundstykke (1,22 m x 2,44 m fibercementpaneler) til at forankre Y-labyrinten. Bor huller i det øverste lag for at tillade vognbolte at passere opad for fastgørelse af labyrintstykkerne. Du kan finde flere oplysninger i Supplerende fil 1.
    2. Konstruere væggene i labyrinten ud af hvide PVC trim bord; basens indvendige dimensioner er 120 cm L (sidevægge) x 42 cm W x 14 cm H.
      BEMÆRK: Passagen bredde var designet til at rumme 2x fokale dyr bredde. Ekstra bredde giver fleksibilitet til to, dyreaflejrede duftstier, der skal oprettes.
    3. Sørg for, at armenes indre dimensioner er 120 cm L (sidevægge) x 40 cm W x 14 cm H.
    4. Saml labyrinten ved hjælp af separate bund-, side- og topkomponenter, der er fastgjort sammen, inden du kører et forsøg. Gør toppen ud af klar akryl for at muliggøre visualisering af dyr i labyrinten. Du kan finde flere oplysninger i Supplerende fil 1.
      1. Når der oprettes et enkelt duftspor, skal du bruge en intern partition i basen til at begrænse adgangen til pladsen for den duftlæggende tegu. Du kan finde flere oplysninger i Supplerende fil 1.
      2. Når to duftspor deponeres af forskellige dyr i rækkefølge, skal du bruge et system af skillevægge til at blokere labyrintens skiftende arme og udelukke hvert dyr fra skiftende halvdele af basen. Du kan finde flere oplysninger i Supplerende fil 1.
    5. Brug kasser til at tillade transport og indsamling af dyr, der anvendes i Y-labyrint forsøg. Sørg for, at alle kasser er uigennemsigtige og udstyret med aftagelige låg og akryldøre, der er let fastgjort.
      1. Sørg for, at basisboksen (109 cm L x 56 cm W x 46 cm H) er ved åbningen af bunden af Y-labyrinten. Brug den til at overføre duftende eller fokale dyr til labyrinten og til akklimatisering, før du åbner døren og tillader frivillig adgang for dyrene til labyrinten.
      2. Sørg for, at armkasserne (83 cm L x 50 cm W x 44 cm H) er i terminalenderne af Y-labyrintens arme for at lette fangsten af enten duftende eller fokale dyr.
      3. Du kan finde specifikke anvisninger på konstruktion og samling i Supplerende fil 1.
  2. Kameraopsætning til døgnvideoerhvervelse
    1. Kameraspecifikationer: Sørg for, at projektkameraer kan optage kontinuerlig video under variable lysforhold og er velegnede til udendørs brug under fremherskende temperatur- og fugtighedsforhold.
      1. Når kameraet er monteret på undersiden af prøvekabinettet, skal du sikre dig, at hele Y-labyrinten kan fanges i kameraets synsfelt. Juster kameraets linse eller højde for at øge eller mindske synsfeltet. Når synsfeltet er angivet, skal du sikre dig, at der kan registreres tilstrækkelige adfærdsmæssige detaljer, f.eks.
        BEMÆRK: Hvis højden af forsøgslokalet er fast (f.eks. 180 cm H) og derved begrænser justeringerne af synsfeltet, kan flere kameraer bruges til at opnå fuldstændig dækning af Y-labyrintens indre. Sørg for, at kameraer er indstillet til at aktivere "bredt dynamisk område", når de bruges i udendørs applikationer.
    2. Strømspecifikationer: Sørg for, at hvert kamera har en tilstrækkelig strømforsyning til at optage kontinuerlig video i hele den planlagte prøveperiode (f.eks. brug en UPS (Uninterruptible Power Supply) med et indbygget backupbatteri for at sikre kontinuerlig strøm).
      BEMÆRK: Hvis der ikke er nogen tilgængelig vekselstrømsforsyning, kan POE-kameraer (power over ethernet) forsynes via netværkskabler, der er tilsluttet en digital videooptager (DVR) eller POE-switch, hvor der bruges en NVR (Network Video Recorder).
    3. Optagelsesspecifikationer: Når du vælger en DVR eller NVR, skal du sørge for, at den opfylder projektkravene, herunder tilstrækkelig lagerkapacitet og nok POE-stik (DVR) eller kamerakanaler (NVR), til at rumme antallet af anvendte kameraer. Vælg optagelsesparametre, der passer til den ønskede videokvalitet, og hold størrelsen på datafilerne i tankerne (f.eks. H264-komprimeringshastighed og en billedhastighed på 10 billeder pr. sekund [FPS]).
    4. Protokol til indhentning og behandling af video:
      1. Begynd at optage videoen fra det øjeblik dyret begynder at komme ind i labyrinten til fangstøjeblikket eller forudindstillet tidsramme (1.3.3.4).
      2. Ved hjælp af software, der kan installeres på en eller flere computere og giver mulighed for visning af live eller optaget video, skal du eksportere filer ved hjælp af det valgte videoformat.
      3. Sørg for at eksportere det samme tidsvindue og varigheden af video for hvert kamera, der bruges til at tillade samtidig gennemgang af flere feeds.
      4. Sørg for at eksportere dataene regelmæssigt, da mange systemer overskriver ældre data med nye data, hvis DVR/NVR-fillagringskapaciteten er begrænset.
  3. Protokol for drift af duftlæggende dyr
    1. Vurdering af bias
      1. Før du kører eksperimentelle forsøg, vurdere en Y-labyrint for bias ved at samle labyrinten, som beskrevet nedenfor, men uden at præsentere duften på papiret. Akklimatisere fokale dyr, og starte forsøget.
        BEMÆRK: Afhængigt af forsøgets udformning (f.eks. gentagne foranstaltninger, der anvender de samme fokusdyr i forhold til testning af nye fokale dyr hver gang), vil biasforsøg fastslå, at labyrinten selv ved design ikke skævvride et måldyrs valg. Mange faktorer bidrager til bias såsom højde, sollys og visuelle markører.
      2. Hvis omlægning eller justering af andre fysiske aspekter af labyrinten ikke fjerner side bias, randomisere armen udpeget til at modtage en eksperimentel duft i et givet forsøg.
        BEMÆRK: Over et bestemt antal forsøg resulterer en upartisk labyrint i en valgsandsynlighed på 0,5 for begge arme, og der udføres en binomialtest (Figur 2).
    2. Prøveforberedelse og Y-labyrint samling
      1. Brug nitrilhandsker overalt, når du håndterer overflader, som dyret kan udforske for at undgå duftforurening. Skift handskerne mellem forsøgene og inden for opsætningen af en retssag, hvis der skabes flere duftspor.
      2. Forbered nyt, rent duftpapir (hvidt slagterpapir, minimum 61 cm bredt) på en ren overflade. Klip i passende længde, således at papiret for hver sektion kan overlappe ved krydset af Y og strækker sig forbi enderne af basen og armene til at passe under kasserne.
      3. Fej bunden af labyrinten og dæk derefter enten med papir direkte eller med et grænselag mellem papir og bund (f.eks. plastfolie) for at lette oprydningen, hvis dyret afføring eller moskus i labyrinten.
      4. Fastgør papiret på plads ved at gennembore det med vognbolte i bunden, der arbejder fra den ene ende til den anden for at holde overfladen glat. Overlappe papirerne ved krydset, således at basispapiret er på toppen.
      5. Placer siderne af labyrinten på plads over vognboltene, men fastgør dem ikke til bunden.
      6. Indsæt og fastgør de partitioner, der er nødvendige for at teste prøvetypen (se enkeltduft 1.3.3 vs. dobbeltduftforsøg 1.3.4).
      7. Skub akryl top stykker i slots, og fastgør med flade hoved negle.
      8. Fastgør siderne til bunden ved at stramme vingemøtrikkerne til vognboltene.
      9. Sæt de rene armbokse på plads, og fastgør dem med tommelfingerskruer. Fastgør låget ved hjælp af kabelbindere. Sørg for, at dørene er blevet fjernet.
    3. Enkelt-duft forsøg
      BEMÆRK: Formålet med disse forsøg er at præsentere en enkelt duft spor i Y-labyrinten, der løber fra bunden gennem den ene arm.
      1. Før akrylpladen monteres, skal du fastgøre skillevæggen for at blokere den ubehandlede arm. Vælg den duftende arm tilfældigt (f.eks. møntkast, generator af tilfældige tal).
      2. Placer det duftlæggende dyr i den rene, tørre bundkasse. Fastgør låget på basisboksen (f.eks. kabelbindere, bolte) og døren (f.eks. tommelfingerskrue). Transporter opbevaringsboksen til prøvelokalet, og fastgør den til enden af bunden af Y-labyrinten med tommelfingerskruer.
        BEMÆRK: Sørg for, at døren til basisboksen er på plads, inden dyret læsses.
      3. Akklimatisere dyret i kassen i en bestemt, konsistent periode (f.eks. 60 min. ). Fjern basisboksdøren, og lad dyret komme frit ind i labyrinten.
      4. Overvåg dyrs aktivitet eksternt ved hjælp af videofeed (se nedenfor). Når dyret har rejst fra basisboksen til armboksen, skal du fjerne dyret fra labyrinten, da duftende er færdig.
        1. Hvis dyret er inde i en kasse, skal du indsætte og fastgøre den aftagelige dør, fjerne kassen og returnere dyret til kabinettet.
        2. Hvis dyret er tilbage i labyrinten, skal du vente i nærheden af labyrinten, indtil dyret ses vende tilbage til kassen og derefter fjerne kassen.
          BEMÆRK: Squamates afføring defensivt og skabe alarm stikord, der forurener duften bliver testet, så undgå at forskrække dyret.
        3. Hvis dyret ikke vender tilbage til en kasse, skal du langsomt nærme dig labyrinten og bruge visuelle signaler (f.eks. langsom hånd vinker) for at tilskynde dyret ind i kassen og derefter fjerne kassen.
      5. Basisboksen rengøres og tørres (1.5.5).
      6. Hvis afføring fandt sted, indsamle og absorbere så meget som muligt med et køkkenrulle, men ikke tørre for at forhindre spredning.
      7. Del labyrinten af for at fjerne den indvendige skillevæg, og sammenskil derefter igen. Rengør partitionen (1.5.5).
      8. Fortsæt til punkt 1.4 for protokollen for drift af fokale dyr.
    4. Dobbelt-duft forsøg
      BEMÆRK: Formålet med disse forsøg er at præsentere to forskellige duftspor samtidigt i Y-labyrinten, hvor begge løber fra basen gennem deres respektive, tilfældigt valgte arm.
      1. Før montering af akryl toppen, sikre skillevægge til at blokere armen ikke er valgt til den første duft og halvdelen af basen modsat den blokerede arm.
      2. Følg de ovenfor beskrevne procedurer for et enkelt duftforsøg (1.3.3 til 1.3.3.8) med én undtagelse. Når akryldøren fjernes (1.3.3.3), skal du sætte en halv størrelse dør ind i åbningen på den side, der skal forblive blokeret for at sikre, at det duftende dyr kun kan bevæge sig i den åbne del af labyrinten.
      3. Labyrinten skilles delvist ad, skillevæggene fjernes, og der renses (1.5.5). Tør med rene håndklæder.
      4. Geninstaller partitionerne, men vend dem for at blokere det nu duftende område i labyrinten. Geninstaller akryltoppen.
      5. Gentag trin 1.3.4.2 for det andet duftlæggende dyr.
      6. Del labyrinten af, og fjern skillevæggene. Samle labyrinten igen.
      7. Fortsæt til punkt 1.4 for protokollen for drift af fokale dyr.
  4. Protokol for drift af fokale dyr i døgntimer
    1. Følg trin 1.3.3.2 til 1.3.3.3 med det fokale dyr, der er planlagt til forsøget.
    2. Overvåg dyrs aktivitet eksternt ved hjælp af video. Hvis du observerer over et sæt vindue af efterforskningstid, skal du starte timeren, når dyret er helt kommet ud af basisboksen.
    3. Ved forsøgets afslutning fjernes dyret (1.3.3.4).
  5. Opdeling og oprydning
    1. Tag de resterende kasser ud af labyrinten, og demontere alle kasserne. Brug friske nitrilhandsker i hele demontering og rengøring.
    2. Fjern akryl top stykker og sæt dem til side på et sikkert sted for rengøring for at undgå ridser eller revner. Sørg for at undgå at ridse stykker, når de fjernes (klart synsfelt for video-overvågning adfærd skal opretholdes). Demontere siderne af labyrinten og sæt dem til side til rengøring.
      BEMÆRK: Minimer ridser og UV-nedbrydning til Y-labyrintmaterialer ved at holde dem altid skyggefulde.
    3. Fjern papiret (og plast) i en ensartet bevægelse ved at rulle det op for at undgå forurening af bunden og kassér det.
    4. Brug en lugtfri sæbe af laboratoriekvalitet og blød kratbørste eller mikrofiberklude til at rengøre alle overfladerne på Y-labyrintstykkerne og alle kasserne. Rengør akryl top stykker og aftagelige døre med samme sæbe, men med blød svamp eller mikrofiber klude for at forhindre ridser.
      BEMÆRK: De kendte kemiske signaler i squamate krybdyr er lipidopløselige forbindelser, og vask med et vaskemiddel er standardprotokollen til rengøring af lipidsignaler og andre dufte fra polymerbaserede apparater i terrestriske hvirveldyrstudier11,12,21.
      BEMÆRK: I feltapplikationer kan der kræves sanitetsprotokoller. Hvis det er tilfældet, spray alle de indvendige overflader af labyrinten (gulv, vægge, skillevægge, akrylstykker, kasser) med en passende sanitetsopløsning, lad den sidde i 10 minutter, og tør derefter med en mikrofiberklud.
    5. Skyl de rensede komponenter med vand ved at tørre overfladerne af med rene, våde mikrofiberhåndklæder, og undgå at lade sæberester tørre før skylning. Hæld ikke vand i labyrinten.
    6. Lad stykkerne lufttørre eller klappe dem tørre med friske mikrofiberklude.
    7. Når det er tørt, samles labyrintstykkerne igen, hvis du kører en anden retssag med det samme.

2. Y-labyrint setup og crepuscular timing protokol for US Geological Survey (USGS) forsøg i samarbejde med National Park Service: relativt fjern test af vilde fanget burmesiske pythoner

BEMÆRK: Planer for alle komponenter i Y-labyrinten og indeslutningsstrukturen findes i supplerende fil 2.

  1. Y-labyrint komponenter og begrundelse for ændringer i USDA design
    BEMÆRK: Den beskrevne Y-labyrint blev væsentligt ændret for at udvide potentielle forskningsarter og under isolerede forhold. Den lodrette dybde blev øget for at imødekomme en række forskellige arter, og forskellige materialer og byggemetoder blev brugt til at forbedre udendørs holdbarhed og rengøring. Se figur 1 for en visualisering af den færdige labyrint. Du kan finde specifikke anvisninger på konstruktion og samling i Supplerende fil 2.
    1. Skær Y-labyrint komponenter fra hvid polypropylen, og varme-svejsning alle udskårne stykker, der skal permanent fast (f.eks labyrint bund og sidevægge).
      1. Anker bunden af Y-labyrinten (244 cm L x 122 cm W) lavet af krydsfinerplader fastgjort sammen med dækskruer, der fastgøres via en aluminiumsvinkelbeslag nittet langs bunden af labyrintens ydervægge.
      2. Sørg for, at bunden af Y-labyrinten er 120 cm L x 42 cm W x 23 cm H, og at hver ydervæg er 120 cm L, indvendig arm sidevæg er 108 cm L (for specifikke retninger, se Supplerende Fil 2).
      3. Sæt akrylpladen på plads ved hjælp af en aluminiumsvinkel, der er fastgjort til sidevæggene med skruer hver 30 cm (se Supplerende fil 2).
        BEMÆRK: Skruer placeret med jævne mellemrum på den øverste kant af Y-labyrint sidevægge også tjene som statiske visuelle markører, når man analyserer videoen fra forsøgene og give skala.
      4. Sørg for, at hver åbning af Y-labyrinten (bund, arme) har en ekstra bundplade (42 cm W x 30 cm H) for enden af sidevæggen, der fastgøres til en kasse, så bundpladen rammer en central åbning (34 cm W x 16 cm H; for specifikke retninger, se Supplerende fil 2).
      5. Brug et skillestykke til at begrænse adgangen til det duftende dyr (se Supplerende fil 2for bestemte retninger). Fastgør en blokeringsplade (46 cm W x 22 cm H) på plads ved hjælp af fastgørelsestape. Forankr skillevæggen og pladen ved hjælp af improviserede, let rensede vægte (f.eks. plastkande fyldt med vand; 2.3.6; Figur 1).
      6. Sørg for, at akrylstykkerne udgør toppen af labyrinten (0,6 cm tyk, klar). Du kan finde specifikke anvisninger i Supplerende fil 2.
    2. Brug uigennemsigtige kasser med skydedør og låg, der er lette at fastgøre, så der kan transporteres og opslås dyr i Y-labyrintforsøg (figur 1).
      1. Rediger kasserne (21,6 cm L x 27,9 cm W) med afløbshuller i bunden, sæt lågene med små skruer og møtrikker, og giv en enkelt åbning til indtrængen / udgang (døren). Du kan finde specifikke anvisninger i Supplerende fil 2.
      2. Fastgør æsken til enden af Y-labyrinten ved at fastgøre æskens frontplade til Y-labyrintens frontplade ved hjælp af bolte og wingnuts eller låse.
        BEMÆRK: Når kasserne er på plads, forankres også akrylstykkerne på plads.
  2. Kameraopsætning til maksulær videoerhvervelse: Se figur 1 for et øjebliksbillede af kamerafeltet.
    1. Kameraspecifikationer: Sørg for, at projektkameraet kan optage kontinuerlig video under variable lys- og temperaturforhold for at imødekomme crepuscular og natlige undersøgelsesarter.
      1. Med projektkameraet monteret på loftet tværbjælker af kabinettet, sikre, at hele Y-labyrinten kan fanges inden for kameraets synsfelt. Hæv eller sænk teltets højde for at øge eller mindske synsfeltet (projektkamera monteret i en højde af ~ 3 m). Sørg for, at afspejlingen af det infrarøde lys, der udsendes fra kameraet på akryltoppen, ikke skjuler kritiske dele af rammerne i optagelserne natten over.
    2. Strømspecifikationer: Sørg for, at hvert projektkamera har en tilstrækkelig strømforsyning til at optage kontinuerlig video til filmoptagelse natten over (ca. 20 timer).
      BEMÆRK: Hvis der ikke er nogen vekselstrømsforsyning til rådighed, kan der leveres strøm ved hjælp af dybcyklusforseglede blysyrer 12-volts batterier (f.eks. to 12-V 20-Ah gelbatterier, der er forbundet parallelt).
    3. Optagelsesspecifikationer: For at minimere fillagringsvolumen skal du optage den video i laveste kvalitet, der stadig er tilstrækkelig til at muliggøre optælling af tungesvimmer i Y-labyrinten.
      BEMÆRK: Optagelser med høj opløsning kræver stor lagervolumen, og en sænkning af opløsningen er en meget effektiv måde at sikre, at filstørrelser er håndterbare.
      1. Begræns framerate (rammer per sekund, FPS) af optagelser til det minimum, der er nødvendigt for at opdage tunge-flicks (f.eks optagelse opløsning på 800 x 450 med en maksimal framerate på 25 FPS resultater i ca.120 GB optagelser pr retssag).
    4. Protokol til indhentning og behandling af video
      1. Arm kameraet i begyndelsen af hver duftende begivenhed (2.3.10), og lad det optage kontinuerligt igennem til slutningen af brændvidden (ca. 20 timer).
      2. Når hver prøveperiode er afsluttet, skal du slukke for kameraet og hente SD-kortet (2.4.4). Overfør optagelserne til det ønskede lagersted.
      3. Da SD-kort ofte tvinger optageenheder til at optage optagelser i 5-minutters klip, skal du kombinere disse klip ved hjælp af filmbehandlingssoftware for at lette behandlingen.
      4. Gennemse optagelserne ved hjælp af et program til gennemsyn af mediefiler, der tillader variabel afspilningshastighed og intervaller for fremspring, der kan tilpasses.
        BEMÆRK: Dette reducerer gennemgangstiden fra ca. 20 timer ned til maksimalt 1 time, hvis der ikke kræves en finskalaopløsning under videobehandling.
  3. Protokol for drift af duftlæggende dyr
    BEMÆRK: Trin i dette afsnit vil tage ca. 1,5 dage at gennemføre på grund af længere akklimatiseringstider for vilde krybdyr.
    1. Se biasforordet i afsnit 1.3.1 for at sikre, at der ikke kan findes bias i labyrinten.
    2. Brug nitrilhandsker overalt, når du håndterer overflader eller studerer dyr for at undgå duftforurening.
    3. Placer duftende eller fokale dyr i sin boks mindst 24 timer før forsøget for akklimatisering.
      BEMÆRK: For at minimere stresseffekter efterlades kassen i et skyggefuldt område så tæt på labyrinten som muligt uden at blive forstyrret af rengøring eller andre aktiviteter. Sørg for, at alle testede dyr (duftende, fokale) akklimatiseres på denne måde.
    4. Forbered nyt, rent duftpapir på en ren overflade og af tilstrækkelig længde til at overlappe ved krydset mellem Y og dække hele bundoverfladen (2 armpapir = 121,9 cm; 1 basispapir = 152,4 cm).
    5. Fastgør enderne af papirerne i nærheden af kasserne og Y-krydset med afdækningstape.
    6. Installer skillevæggene for at blokere halvdelen af underarmen (venstre eller højre side) med en lang skillevæg, og bloker indgangen til den modsatte arm med en kort skillevæg. Når du installerer barriererne, må du ikke rive det duftende papir. For store duftende dyr anbringes en tung genstand, der let kan fjernes og rengøres bag barrieren som skinne for at forhindre barrieresvigt (2.1.1.5).
      BEMÆRK: Duftsporet skal altid starte på den ene side af basen og derefter krydse til den modsatte arm, så brænddyrets valg er klart.
    7. Skub akryltoppen på plads, en sektion ad gangen, og sørg for, at vinklerne mødes helt. Brug klart plastbånd til at dække eventuelle huller.
    8. Fastgør begge armbokse til labyrinten ved at forbinde frontpladerne ved hjælp af vingenødder og/eller hængelåse, og sørg for, at dørene er låst op.
    9. To timer før solnedgang skal du vedhæfte basisboksen (indeholdende det duftende dyr) og sikre, at alle bevægelser er langsomme og stabile for at minimere stress for dyret.
    10. Arm kameraet, og åbne døren til basen boksen, skal du sørge for at låse døren på plads ved hjælp af begge tønde bolt låse. Forbliv ude af dyrets visning, og fors afslut området.
    11. Efter 3 timer (1 time efter solnedgang) skal du være opmærksom på dyrets placering i labyrinten såvel som de omgivende forhold. Hvis dyret er i transit, skal du vente, indtil det kommer ind i kassen.
      1. Hvis dyret er i en kasse, skal du lukke og fastgøre kassedøren, fjerne kassen og derefter fjerne dyret og sørge for at forhindre defensiv duftaflejring i kassen.
      2. Hvis dyret er ubevægeligt inde i labyrintens krop, skal du bruge visuelle signaler (f.eks. lang stang eller hånd vinker) for at stimulere dets bevægelse ind i en kasse. Hvis dyret forbliver, skal du fjerne armkassen(e), så akryltoppen kan fjernes, og dyret kan opsamles manuelt og overføres til en pose.
        BEMÆRK: Der skal altid bæres korrekt personlige værnemidler (PPE), når du håndterer store dyr (f.eks. punkteringsresistente handsker, øjenværn).
    12. Del labyrinten ad for at gøre det muligt at fjerne de indvendige skillevægge (undgå at forstyrre duftpapiret) og derefter samle igen. Hvis afføringen fandt sted, opsamles og absorberes så meget som muligt med rene mikrofiberklude, men vask ikke området.
    13. Fortsæt til punkt 2.4 for protokol for drift af fokale dyr.
  4. Protokol for drift af crepuscular focal dyr
    BEMÆRK: Trin i dette afsnit vil tage cirka 2 dage at gennemføre og skal begynde omkring samme tid som starten af afsnit 2.3.
    1. Akklimatisere den planlagte fokale dyr i kassen i mindst 24 timer, før de køres i labyrint.
      1. I de sidste timer af fokale dyr akklimatisering, køre duft-om dyr, før du flytter til næste trin (2.3.9).
        BEMÆRK: Tid duft-lægning skridt så tæt som muligt på tidspunktet for indførelsen af fokale dyr til labyrinten for at reducere duft nedbrydning.
    2. Fastgør basisboksen (indeholdende fokaldyret) ved hjælp af vingemøtrikker og/eller hængelåse i bunden af Y-labyrinten. Brug langsomme, stabile bevægelser, når du holder/transporterer kassen, for at minimere belastningen for fokaldyret.
      1. Sørg for, at begge armboksdøre er smækket op. Begynd omdrejningspunktet ved at åbne og låse bundboksen døren ved hjælp af tønde bolte. Forbliv ude af dyrets udsigt og forsejlet området.
        BEMÆRK: Med vilde natlige krybdyrforsøg gives der fokusdyr natten over for at udforske labyrinten.
    3. Fire timer efter solopgang skal du vende tilbage til labyrinten og følge punkt 2.3.11.1 for at fjerne fokaldyret.
    4. Indsaml kameraets SD-kort, og genoplad batterierne, hvis det er nødvendigt. Det brugte papir kasseres fra labyrinten, og der fortsættes rengøring (punkt 1.5).

Figure 1
Figur 1. Layout af USGS Y-labyrinten. Til venstre viser en skematisk komponenterne i Y-labyrinten med en skalalinje for perspektiv. Til højre viser et øjebliksbillede fra videokameraet synsfeltet for adfærdsoptagelser. Klik her for at se en større version af dette tal.

Representative Results

Et væld af variabler kan registreres og / eller scores fra Y-labyrint forsøg. Udformningen af undersøgelsen bør primært være drevet af de ønskede resultater/leverancer. Hvis undersøgelsen endvidere er baseret på gentagne foranstaltninger (f.eks. gentagen brug af de samme fokale dyr), er der behov for passende test- og analysestrukturer. For eksempel, som USDA forsøg påberåbt gentagne test af fokale tegus, planlægningen af eksperimentelle forsøg var fuldt randomiseret.

Valgdata: De fleste undersøgelser ved hjælp af Y-labyrinter rapporterer enkle binære valgdata og analyserer resultaterne med parametriske statistikker, såsom en binomial test. Den vigtigste begrænsning her er stikprøvestørrelse, som direkte påvirker styrken af enhver statistisk analyse. I figur 2er der afbildet en række statistiske tærskler pr. undersøgelsesprøvestørrelse, der viser, hvor mange "succeser" der skal forekomme for en given binomialtest for at give statistisk signifikante resultater. Disse er matematisk afledt og derfor generaliserbare til enhver Y-labyrint test. Binomial statistik er nemme at generere ved hjælp af online freeware. Til beregning af sandsynligheder anvendes en-hale-fordelinger, hvis der gives en a priori-begrundelse; Ellers skal fordelingen med to haler anvendes.

Valg af en arm bestemmes ofte af den afstand, som fokaldyret bevæger sig i en given arm. Den enkleste måde at sætte denne tærskel på er ved at etablere et vartegn i labyrinten. For de fleste Y-labyrint undersøgelser, vartegn er indgangen til armen boksen. Fordi krybdyr udfører al kemosensorisk vurdering med de kemiske sensororganer i hovedets forreste region, er hovedet omdrejningspunktet under et forsøg. For eksempel, fordi burmesiske pythoner ofte er længere end hele labyrinten selv, er valget bedst og mest effektivt bestemt af hovedets bevægelse forbi et vartegn. Andre muligheder for at bestemme valg er tid brugt i en arm og fuldstændig bevægelse af fokusdyret i en kasse. Svigt bestemmes af, at et fokalt dyr ikke træffer et valg inden for en bestemt periode.

Mere fine opløsningsanalyser kan udledes af valgdata i Y-labyrinten. For eksempel kan forskere generere en valgstraf score16. Her skal forskerne spore, i hvor høj grad fokaldyret udforskede labyrintens ikke-målarm. Ikke-mål kan defineres som den arm forskerne bestemmer a priori, at fokus dyret ikke vil vælge baseret på den alternative hypotese testet. Det enkleste eksempel på en ikke-mål arm ville være den upemopcerede arm, når kun den ene arm indeholder et mål duft. Mere komplekse eksempler ville være valget mellem to dufte fra samme kilde, men præsenteret i forskelligekoncentrationer 7. Når forsøgsdesignet er på flere niveauer, og/eller dataene går fra binær til trinvis, som det er tilfældet med valgstraf, bør der anvendes en passende statistisk tilgang, f.eks.

Funktionsmåder: I løbet af et forsøg, hvor der observeres fokale dyr, kan en række individuelle adfærd kvantificeres. Dette antal variabler kan enten bestemmes på forhånd afhængigt af , hvad der er kendt16 eller post hoc efter indledende observationer af en delmængde af data14,15. Undersøgelsens mål og deres grad af opløsning bestemmer, hvilke adfærdsmæssige vurderinger der skal foretages i labyrinten, hvis nogen (dvs. i mange undersøgelser kvantificeres kun valgdata17). Adfærd kan vurderes i hele labyrinten, i sektioner eller i bestemte tidsperioder; for eksempel kan adfærd, der kun ses i bunden eller ved våbenkrydset, prioriteres8. Videooptagelser gør det lettere at score adfærdsmæssige funktioner, selvom opløsningen af videoen og dens længde – faktorer, der pålægger datalagringsbegrænsninger – bør overvejes, før eksperimentering begynder.

Tidsmæssige variabler: Som med adfærdsmæssige variabler kan mange tidsmæssige aspekter af dyrs ydeevne kvantificeres under Y-labyrintforsøg. For eksempel kan forskere tid latenstidsperioder (f.eks. latenstid for at komme ud af boksen8). De fleste tidsmæssige variabler er forbundet med udforskning af labyrinten, såsom den samlede efterfølgende tid eller tid brugt i hver arm. Disse variabler analyseres normalt i en multifaktoranalyse, f.eks.

Observatør bias: Med alle undersøgelser, der involverer dyrs adfærd, påvirker observatør bias dataindsamlingen18betydeligt . Derfor bør observatører være blinde for den behandling, der testes. Den enkleste måde at gøre dette på er at kode videofilerne numerisk og derefter tilfældigt sortere dem (f.eks. generator af tilfældige tal), før de tildeles observatører. Det er vanskeligt at umuligt at kontrollere for observatør bias, når indsamling af levende data er den eneste mulighed. I et felt, der er tilfældet, vil det kræve to samarbejdspartnere: en observatør, der er blind for behandlingen, og en koordinator, der opretter forsøget. Omfattende anmeldelser opsummerer virkningerne af experimenter bias på dataindsamling og fortolkning i adfærdsmæssige og økologiske undersøgelser18,19.

Figure 2
Figur 2. Prøvestørrelser og P-værdier for binomialtest fra Y-labyrintresultater. Hver given prøvestørrelse repræsenterer et bestemt antal forsøg, hvor en duft testes i den ene arm af Y (målarmen), mens den anden kan være en kontrol (ikke-mål). Øverste tal over hver bar er en-sidet P-værdi for dette antal mål arm valg, bunden er to-hale. Tal i den øverste bjælke repræsenterer det maksimale antal valg, der ikke er mål, og som stadig traditionelt er statistisk signifikante (P < 0,05). Klik her for at se en større version af dette tal.

Supplerende dossier 1. Klik her for at hente denne fil. 

Supplerende dossier 2. Klik her for at hente denne fil. 

Discussion

Mens Y-labyrinter er meget kraftfulde værktøjer til at undersøge kemisk økologi hos krybdyr, kan deres begrænsede design udelukke andre undersøgelsesmuligheder. Der findes dog en mangfoldighed af andre muligheder11,12,20,21,22. For eksempel er tunge-flick assays enklere at udføre og tillade samtidig vurdering af adfærd udstillet til en række kemiske stimuli i forhold til kontrol lugt23,24,25,26. Open-field tests er en anden mulighed, hvor et fokalt dyr frit udforsker et kabinet, indtil det støder på en kilde til kemiske signaler, og dets adfærdsmæssige reaktioner efterfølgende scores27,28. Kombinationer af disse tilgange kan vurdere krybdyrs diskriminerende kapacitet i forskellige sammenhænge , såsom at præsentere en blanding af kunstige og naturlige lugte sammen med refugia29. Y-labyrinter kan også ændres for at udsætte dyr for luftbårne kemiske signaler alene eller i kombination med substratbårne signaler16,30, og post hoc-inferens kan bruges til at redesigne dataindsamling, hvis arkiverede videodata er tilgængelige31. Bioassays bør udformes med henblik på at forenkle dataindsamlingen og minimere modstridende stimuli, især når en bestemt kilde til signaler vurderes (f.eks. kemiske signaler21).

Forskere i dyrs adfærd observerer og kvantificerer ofte fokale dyrs reaktioner i nye, kunstige miljøer (f.eks. en lukket labyrint med et funktionsløst landskab), og man bør sørge for at vurdere, om et givet dyr udviser naturlig, sonderende adfærd versus undgåelse, agitation eller lignende nødlidende adfærd. Nødlidende dyreadfærd i eksperimentelle apparater tilskrives primært neofobi: frygt for nyhed32. Et eksempel er flugtadfærd, hvor fokaldyret skubber mod leddene eller apparatets kanter for at opnå udgang. Et andet eksempel er generthed, hvor fokusdyret demonstrerer modvilje mod at komme ind i labyrinten, hvis grad kan kvantificeres ved latenstid for labyrintindgang. Apparat (gen)design kan lette det fokale dyrs engagement for at undgå disse forvirrende virkninger af nød. Den mest almindelige fremgangsmåde er gentagen indførelse af fokale dyr i apparatet for at fjerne miljøets nyhed, inden testen påbegyndes, og nutidige statistiske modeller (f.eks. generaliserede lineære blandede modeller) gør det muligt at bruge forsøgsdyr i flere forsøg. En vigtig sidebemærkning, der er relevant for økologiske overvejelser i adfærdstest, er, at reduceret neofobi er forbundet med succesen af invasive arter33. Afhængigt af den pågældende arts forudgående kendskab kan neofobi således have variabel betydning som en eksperimentel designformåling.

Erhvervelse af adfærdsmæssige data fra videoer pålægger flere begrænsninger, der bliver store flaskehalse i eksperimentelle tidslinjer. For eksempel kan længden af et givet forsøg eksponentielt øge dataudtrækstiden. En løsning er kun at analysere adfærd, indtil en tærskel er opfyldt (f.eks. den samlede aktive tid). Tærsklen kan være baseret på den længste video, der er tilgængelig for en given prøveperiode. Alternativt kan der udvikles maskinbaseret observation (f.eks. kunstig intelligens), selv om dette er tidskrævende og ressourcekrævende med en betydelig indsats, der kræves for kvalitetskontrol. Et andet problem er datastyring: Videoer skal være af tilstrækkelig kvalitet til at muliggøre adfærdsmæssig scoring og vurdering, hvilket resulterer i datalagringsbegrænsninger. Mens skylagring nu er tilgængelig, er upload/ download-satser ofte problematiske, især når dataopsamling finder sted på fjerntliggende feltplaceringer. Yderligere udfordringer manifesterer sig i begrænsningerne ved optagelsesværktøjer, der påvirker integriteten af adfærdsmæssig observation. Klar visning af fokal dyrs adfærd er altid nødvendig, men synligheden hæmmes ofte af ukontrollable faktorer (f.eks. fugt, insekter, vindbevægelse). Når optagelser kommer fra et enkelt perspektiv (f.eks. fugleperspektiv), er adfærd, der forekommer i det lodrette plan (f.eks. hovedhævninger14), desuden vanskelige at vurdere. En løsning er at give flere kameravinkler pr. prøveperiode. Endelig påvirker tidspunktet på dagen betydeligt adfærdsregistreringen. Adfærdsanalyse om natten kræver et kamera med en nattilstand og minimal lysprojektion for at undgå obstruktiv blænding på Y-labyrintoverfladen eller tiltrækning af insekter, der kan afbryde kamerafeedet. I betragtning af ovenstående kan forudviden om forsøgsstedet eller artsbiologien oplyse, hvilke begrænsninger der kan opstå med hvilken hyppighed og dermed informere om ønskelige stikprøvestørrelser.

Adfærd er tæt forbundet med fysiologi, og nytten af Y-labyrinter til evaluering af adfærdsmæssig endokrinologi i en række arter er blevet påvist. Dette papir understreger dog en vis variation i udførelsen af disse eksperimenter afhængigt af målarten, forskningsspørgsmål og tilgængelige ressourcer. Derfor bør udvælgelsen af materialer og dimensioner for hver testopsætning overvejes nøje med henblik på potentiel efterfølgende forskningsudvidelse. Afsnit 2 beskriver ændringer af materialer, der er skitseret i afsnit 1, som blev indarbejdet for at imødekomme fremtidige, mere komplekse adfærdsmæssige forsøg med tegus. Den øgede lodrette dybde af Everglades labyrinter vil gøre det muligt at besvare nye spørgsmål om kemisk økologi i vildfanget tegus uden unødigt langvarig projektdesign og opsætning, hvilket yderligere demonstrerer muligheden for at oversætte dette eksperimentelle apparat.

Når du anvender de ovenfor beskrevne teknikker i en relativt fjern indstilling (se afsnit 2), er der flere begrænsende faktorer, der skal overvejes, og projektplanlægning er altafgørende. Afhængigt af den statistiske effekt, der er nødvendig for det foreskrevne behandlingseksperiment og den biologiske timing af målarten (f.eks. sæsonudsving), vil de nødvendige ressourcer og arbejdskraft blive påvirket. Hvis man ønsker enkelt- eller gentagen brug af fokale dyr, er det desuden nødvendigt at være meget opmærksom på at reducere potentielle stressorer. Hver af disse faktorer vil enten udvide projektets tidslinje eller kræve øget arbejdskraft, plads og materialer. For eksempel præsenterer afsnit 2 brugen af vildfangede mandlige pythoner som fokale dyr, der følger en anden gruppe af vildfangede og hormonelt manipulerede mænd, som alle kræver ca. 24 timers stille akklimatiseringstid i holdekasser for at minimere stresseffekter. Selvom disse akklimatiseringsperioder forlængede prøvetiderne til over to dage, påvirker stress på grund af fangenskab og håndtering vilde dyrs adfærd og skal minimeres for at generere rene datasæt34,35.

Sammenfattende er Y-labyrinter kraftfulde, tilpasningsdygtige værktøjer, der kan bruges til at undersøge den kemiske økologi af forskellige dyreliv under meget varierende forhold, forudsat at der er årvågne a priori planlægning. Der skal tages nøje hensyn til, hvordan man vælger passende spørgsmål og udformer forsøgsopsætningen korrekt for givne taxaer og betingelser. Forskere og ledere kan drage stor fordel af at bruge Y-labyrinter til bedre at forstå dyrs kemosensoriske biologi, da disse værktøjer muliggør fleksible eksperimentelle design, der giver store mængder af fine skala adfærdsmæssige data, især når de kombineres med fjernovervågningsværktøjer.

Disclosures

ingen

Acknowledgments

Udviklingen af den første Y-labyrint blev understøttet af samarbejdsaftaler (15-7412-1155-CA, 16-7412-1269-CA, og 17-7412-1318-CA) mellem James Madison University (JMU) og USDA Animal and Plant Health Inspection Service. Udviklingen af Y-labyrinten i Everglades National Park blev finansieret af en samarbejdsaftale (P18AC00760) mellem JMU og National Park Service. Vi takker T. Dean og B. Falk for deres facilitering af dette projekt i Everglades NP og bistand med tilladelser og finansiering. Vi takker W. Kellow for hjælp i opførelsen af USGS Y-labyrinten. C. Romagosa, L. Bonewell og R. Reed ydede administrativ og logistisk støtte. Vi takker de to anonyme korrekturlæsere, der tilbød nyttig feedback. Finansiering af Everglades arbejde og i naturalier støtte blev leveret af US Geological Survey (USGS) Greater Everglades Priority Ecosystem Science Program, National Park Service (P18PG00352), og USGS Invasive Species Program. Enhver brug af handels-, firma- eller produktnavne er kun til beskrivende formål og indebærer ikke godkendelse fra den amerikanske regering. Resultaterne og konklusionerne i denne publikation er ikke blevet formelt formidlet af det amerikanske landbrugsministerium og bør ikke fortolkes som en repræsentant for USDA's beslutsomhed eller politik.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
1" Steel zinc-plated corner brace Everbilt, The Home Depot 13619 See Supplemental File 1, Step 2.1 "90 degree 2.5 cm steel corner brace"
121.92cm W x 304.8cm  L x 1.27cm H white polypropylene Extended Range High-Heat UHMW Sheet TIVAR UHMNV SH See "2.1. Y-maze components and rationale for changes to USDA design " (step 2.1.1. "white polpropylene")
182.88 cm L x 81.28 cm W x 0.64 cm Thick Clear Acrylic Sheet Plexiglass 32032550912090 See "2.1. Y-maze components and rationale for changes to USDA design " (step 2.1.1.6. "Acrylic pieces")
2.54 cm W x 2.54 cm H x 243.84 cm L Mill-Finished Aluminum Solid Angle Steelworks 11354 See "2.1. Y-maze components and rationale for changes to USDA design " (step 2.1.1.1. "aluminum angle bracket")
4.5 kg spool of 5 mm Round Polypropylene Welding Rods HotAirTools AS-PP5N10 See "2.1. Y-maze components and rationale for changes to USDA design " (step 2.1.1. "heat weld")
5 mm Plain Aluminum Rivets Arrow RLA3/16IP See "2.1. Y-maze components and rationale for changes to USDA design " (step 2.1.1.1. "rivet")
Aluminum angle, 1.9 cm Everbilt, The Home Depot 802527 See Supplemental File 1, Step 1.2 "aluminum angle (1.9 cm x 1.9 cm x 0.16 cm thick)"
Aluminum angle, 2.5 cm Everbilt, The Home Depot 800057 See Supplemental File 1, Steps 1.2 and 2.2.2 "aluminum angle (2.5 cm x 2.5 cm x 0.16 cm thick)"
Aluminum angle, 3.2 cm Everbilt, The Home Depot 800037 See Supplemental File 1, Step 1.2 "aluminum angle (3.2 cm x 3.2 cm x 0.16 cm thick)"
Aluminum flat bar 1" x 1/8" thick Everbilt, The Home Depot 801927 See Supplemental File 1, Step 3.2.1 "aluminum strap"
Avigilon 2.0 MP camera Avigilon, a Motorola Solutions Company 2.0C-H4SL-BO1-IR See "1.5 Camera set-up and video acquisition" (step 1.5.1 "Avigilon 2.0 MP")
Avigilon NVR Avigilon, a Motorola Solutions Company HD-NVR3-VAL-6TB-NA See "1.5 Camera set-up and video acquisition" (step 1.5.3 "NVR")
Clear acrylic sheet (5.6 mm thick) United States Plastic Corp. 44363 See Supplemental File 1, Step 1.3 "clear acrylic sheet" and step 3.2.1 "clear acrylic door"
Fillet Weld Nozzle 3/16" x 15/32" / 4.5 x 12 mm TRIAC 107.139 See "2.1. Y-maze components and rationale for changes to USDA design " (step 2.1.1. "heat weld")
Hanging File Folder Box Sterilite 18689004 See "2.1. Y-maze components and rationale for changes to USDA design " (step 2.1.2.1. "Boxes")
HardiePanel HZ10 James Hardie Building Products 9000525 See Supplemental File 1, Step 1.1 "fiber cement siding"
Heat Welding Gun TRIAC 141.227 See "2.1. Y-maze components and rationale for changes to USDA design " (step 2.1.1. "heat weld")
Kraft Butcher Paper Roll, 24" Bryco Goods 24 inch x 175 FT See "1.2 Protocol for running scent-laying tegus" (step 1.2.1.2 "butcher paper")
Kraft Butcher Paper Roll, 46 cm wide Bryco Goods BGKW2100 See "2.3. Protocol for running scent-laying pythons" (step 2.3.4. "scenting paper")
Micro-90 Concentrated Cleaning Solution  International Products Corporation M-9050-12 See "1.4 Breakdown and clean-up" (step 1.4.4 "laboratory-grade soap")
MKV ToolNix - Matroska tools for linux/Unix and Windows Moritz Bunkus v.48.0.0 See "2.2. Camera setup and video acquisition" (step 2.2.4.2. "movie processing software")
Network Camera Axis Communications M3104-LVE See "2.2. Camera setup and video acquisition" (step 2.2.1. "Project camera")
Palight ProjectPVC 1/4" Palram 159841 See "2.1. Y-maze components and rationale for changes to USDA design " (step 2.1.2.3. "faceplate")
Palight ProjectPVC 1/8" Palram 156249 See "2.1. Y-maze components and rationale for changes to USDA design " (step 2.1.2.1. "door")
Privacy windscreen (green) MacGregor Size to fit See Supplemental File 1, Step 4.2 "green heavy duty shade cloth"
Protective Glove, Full-Finger ArmOR Hand HS1010-RGXL See "2.3. Protocol for running scent-laying pythons" (step 2.3.11.2. NOTE: "puncture-resistant glove")
REScue Disinfectant Virox Animal Health 44176 See "1.5. Breakdown and clean-up." (step 1.5.4. NOTE "sanitation solution")
Reversable PVC trim, 1/2" x 24" UFP Industries, Veranda products H120XWS17 See Supplemental File 1, Step 2.1 "PVC board partition", and step 3.2.1 "thinner PVC trim boards"
S4S / Veranda HP TRIM UFP Industries, Veranda products H190OWS4 See Supplemental File 1, Steps 1.2, 2.2.2, and 2.2.3 "PVC board"
S4S / Veranda HP TRIM (1" x 8" Nominal) UFP Industries, Veranda products 827000005 See Supplemental File 1, Steps 3.2.1 "PVC trim board"
ScotchBlue 24 in. Pre-taped Painter’s Plastic 3M PTD2093EL-24-S See "1.2 Protocol for running scent-laying tegus" (step 1.2.1.3 "plastic sheeting")
Sterilite 114 L tote box Sterilite Company 1919, Steel See Supplemental File 1, Step 3.2 "arm box"
Sterilite 189 L tote box Sterilite Company 1849, Titanium See Supplemental File 1, Step 3.2 "Base box"
Super Max Canopy ShelterLogic 25773 See Supplemental File 1, Step 4.3 "white canopy"
VLC Media Player  VideoLAN v.3.0.11 See "2.2. Camera setup and video acquisition" (step 2.2.4.3. "media file reviewing program")
White Pavilion Tent King Canopy BJ2PC See Supplimental File 2 "3. Enclosure materials and consideratons" (step 3. "pavilion tent")

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Fine, J. M., Vrieze, L. A., Sorensen, P. W. Evidence that petromyzontid lampreys employ a common migratory pheromone that is partially comprised of bile acids. Journal of Chemical Ecology. 30 (11), 2091-2110 (2004).
  2. Hesse, S., Bakker, T. C., Baldauf, S. A., Thünken, T. Kin recognition by phenotype matching is family-rather than self-referential in juvenile cichlid fish. Animal Behaviour. 84 (2), 451-457 (2012).
  3. Forester, D. C., Wisnieski, A. The significance of airborne olfactory cues to the recognition of home area by the dart-poison frog pumilio. Journal of Herpetology. 25 (4), 502-504 (1991).
  4. Khannoon, E. R., El-Gendy, A., Hardege, J. D. Scent marking pheromones in lizards: cholesterol and long chain alcohols elicit avoidance and aggression in male Acanthodactylus boskianus (Squamata: Lacertidae). Chemoecology. 21 (3), 143-149 (2011).
  5. Parker, M. R., Mason, R. T. How to make a sexy snake: estrogen activation of female sex pheromone in male red-sided garter snakes. Journal of Experimental Biology. 215 (5), 723-730 (2012).
  6. Wyatt, T. D. Pheromones and animal behavior: chemical signals and signatures. , Cambridge University Press. (2014).
  7. Smith, T. L., Bevelander, G. S., Kardong, K. V. Influence of prey odor concentration on the poststrike trailing behavior of the Northern Pacific Rattlesnake. Herpetologica. 61 (2), 111-115 (2005).
  8. Yosuke, K., Akira, M. Active foraging for toxic prey during gestation in a snake with maternal provisioning of sequestered chemical defences. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences. 282, 20142137 (2015).
  9. Parker, M. R., Kardong, K. V. The role of airborne and substrate cues from non-envenomated mice during rattlesnake (Crotalus oreganus) post-strike trailing. Herpetologica. 61 (4), 349-356 (2006).
  10. Bezzina, C. N., Amiel, J. J., Shine, R. Does invasion success reflect superior cognitive ability? A case study of two congeneric lizard species (Lampropholis, Scincidae). PLoS ONE. 9 (1), 86271 (2014).
  11. Mason, R. T., Parker, M. R. Social behavior and pheromonal communication in reptiles. Journal of Comparative Physiology A. 196 (10), 729-749 (2010).
  12. Parker, M. R., Mason, R. T. Pheromones in snakes: history, patterns and future research directions. Reproductive Biology and Phylogeny of Snakes. Aldridge, R. D., Sever, D. M. , CRC Press. 563-584 (2011).
  13. Greene, M. J., Stark, S. L., Mason, R. T. Pheromone trailing behavior of the brown tree snake, irregularis. Journal of Chemical Ecology. 27 (11), 2193-2201 (2001).
  14. Richard, S. A., Tillman, E. A., Humphrey, J. S., Avery, M. L., Parker, M. R. Male Burmese pythons follow female scent trails and show sex-specific behaviors. Integrative Zoology. 14 (5), 460-469 (2019).
  15. Richard, S. A., et al. Conspecific chemical cues facilitate mate trailing by invasive Argentine black and white tegus. PLoS ONE. 15 (8), 0236660 (2020).
  16. Parker, M. R., Kardong, K. V. Airborne chemical information and context-dependent post-strike foraging behavior in Pacific Rattlesnakes (Crotalus oreganus). Copeia. 105 (4), 649-656 (2017).
  17. Lutterschmidt, D. I., Maine, A. R. Sex or candy? Neuroendocrine regulation of the seasonal transition from courtship to feeding behavior in male red-sided garter snakes (Thamnophis sirtalis parietalis). Hormones and Behavior. 66 (1), 120-134 (2014).
  18. Burghardt, G. M., et al. Perspectives-minimizing observer bias in behavioral studies: a review and recommendations. Ethology. 118 (6), 511-517 (2012).
  19. Holman, L., Head, M. L., Lanfear, R., Jennions, M. D. Evidence of experimental bias in the life sciences: why we need blind data recording. PLoS Biology. 13 (7), 1002190 (2015).
  20. Mason, R. T. Reptilian pheromones. Biology of the Reptilia: Hormones, brain, and behavior. Gans, C., Crews, D. 18, University of Chicago Press. 114 (1992).
  21. Mason, R. T., Chivers, D. P., Mathis, A., Blaustein, A. R. Bioassay methods for amphibians and reptiles. Methods in Chemical Ecology. Haynes, K. F., Millar, J. G. 2, Springer Science & Business Media. 271-325 (1998).
  22. Martín, J., López, P. Pheromones and chemical communication in lizards. Reproductive biology and phylogeny of lizards and tuatara. Rheubert, J. L., Siegel, D. S., Trauth, S. E. , CRC Press. 43-77 (2014).
  23. Smith, K. P., Parker, M. R., Bien, W. F. Behavioral variation in prey odor responses in northern pine snake neonates and adults. Chemoecology. 25 (5), 233-242 (2015).
  24. Parker, M. R., Patel, S. M., Zachry, J. E., Kimball, B. A. Feminization of male Brown Treesnake methyl ketone expression via steroid hormone manipulation. Journal of Chemical Ecology. 44 (2), 189-197 (2018).
  25. Cooper, W. E. Evaluation of swab and related tests as a bioassay for assessing responses by squamate reptiles to chemical stimuli. Journal of Chemical Ecology. 24 (5), 841-866 (1998).
  26. Goetz, S. M., Godwin, J. C., Hoffman, M., Antonio, F., Steen, D. A. Eastern indigo snakes exhibit an innate response to pit viper scent and an ontogenetic shift in their response to mouse scent. Herpetologica. 74 (2), 152-158 (2018).
  27. Clark, R. W. Timber rattlesnakes (Crotalus horridus) use chemical cues to select ambush sites. Journal of Chemical Ecology. 30 (3), 607-617 (2004).
  28. Martín, J., López, P. Supplementation of male pheromone on rock substrates attracts female rock lizards to the territories of males: a field experiment. PLoS ONE. 7 (1), 30108 (2012).
  29. Downes, S., Shine, R. Sedentary snakes and gullible geckos: predator-prey coevolution in nocturnal rock-dwelling reptiles. Animal Behaviour. 55 (5), 1373-1385 (1998).
  30. Parker, M. R., Kardong, K. V. Rattlesnakes can use airborne cues during post-strike prey relocation. Chemical Signals in Vertebrates 10. LeMaster, M. P., Mason, R. T., Muller-Schwarze, D. , Springer. 397-402 (2005).
  31. Parker, M. R., Young, B. A., Kardong, K. V. The forked tongue and edge detection in snakes (Crotalus oreganus): an experimental test. Journal of Comparative Psychology. 122 (1), 35-40 (2008).
  32. Greggor, A. L., Thornton, A., Clayton, N. S. Neophobia is not only avoidance: improving neophobia tests by combining cognition and ecology. Current Opinion in Behavioral Sciences. 6, 82-89 (2015).
  33. Candler, S., Bernal, X. E. Differences in neophobia between cane toads from introduced and native populations. Behavioral Ecology. 26 (1), 97-104 (2015).
  34. Currylow, A. F., Louis, E. E., Crocker, D. E. Stress response to handling is short lived but may reflect personalities in a wild, Critically Endangered tortoise species. Conservation Physiology. 5 (1), (2017).
  35. Currylow, A. F., et al. Comparative ecophysiology of a critically endangered (CR) ectotherm: Implications for conservation management. PLoS ONE. 12 (8), 0182004 (2017).

Tags

Adfærd Problem 170 dyrs adfærd etologi kemisk økologi invasive arter bioassay squamate firben slange tegu burmesisk python Everglades

Erratum

Formal Correction: Erratum: Using Enclosed Y-Mazes to Assess Chemosensory Behavior in Reptiles
Posted by JoVE Editors on 07/27/2021. Citeable Link.

An erratum was issued for: hUsing Enclosed Y-Mazes to Assess Chemosensory Behavior in Reptiles. An author name was updated.

The name of the tenth author was updated from:

Amy Y. Yackel Adams

to

Amy A. Yackel Adams

Brug af lukkede Y-labyrinter til at vurdere kemosensorisk adfærd hos krybdyr
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Parker, M. R., Currylow, A. F.,… More

Parker, M. R., Currylow, A. F., Tillman, E. A., Robinson, C. J., Josimovich, J. M., Bukovich, I. M. G., Nazarian, L. A., Nafus, M. G., Kluever, B. M., Adams, A. A. Y. Using Enclosed Y-Mazes to Assess Chemosensory Behavior in Reptiles. J. Vis. Exp. (170), e61858, doi:10.3791/61858 (2021).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter