JoVE Journal > Behavior
Summary
Abstract
Introduction
Protocol
Résultats
Discussion
Divulgations
Acknowledgements
Materials
References
Traduction automatique
Please note that all translations are automatically generated. Click here for the English version.
Sciences du comportement

استخدام Toolchain الرسوم المتحركة فيشسيم للتحقيق في سلوك الأسماك: دراسة حالة عن رفيقه-خيار النسخ في مليس سيلفين

Published: November 08, 2018
doi:
10.3791/58435
, , , , ,
1Research Group of Ecology and Behavioral Biology, Institute of Biology,University of Siegen, 2University of Calgary, 3Institute of Real-Time Learning Systems,University of Siegen

Summary

استخدام Toolchain الرسوم المتحركة فيشسيم الرواية، نقدم بروتوكول للتلاعب البصرية غير الغازية للإعلام في سياق ماتي-خيار النسخ في سيلفين مليس. فيشسيم Toolchain الرسوم المتحركة يوفر إطارا سهلة الاستخدام لتصميم والرسوم المتحركة وتقديم المحفزات الأسماك الرسوم المتحركة للتجارب السلوكية مع الأسماك الحية اختبار.

Abstract

على مدى العقد الماضي، زاد استخدام الرسوم المتحركة الكمبيوتر لبحوث سلوك الحيوان نظراً لقدرته على التلاعب غير إينفاسيفيلي بمظهر وسلوك من المحفزات البصرية، مقارنة بالتلاعب بالحيوانات الحية. نقدم هنا، فيشسيم Toolchain الرسوم المتحركة، إطار برنامج وضع لتزويد الباحثين بطريقة سهلة الاستخدام لتنفيذ الكمبيوتر 3D الرسوم المتحركة في التجارب السلوكية مع الأسماك. Toolchain يوفر قوالب لخلق حافز 3D الظاهري من خمسة أنواع مختلفة من الأسماك. المحفزات قابلة للتخصيص في المظهر والحجم، استناداً إلى الصور الفوتوغرافية التي التقطت للأسماك الحية. يمكن أن تكون متحركة المحفزات متعددة عن طريق تسجيل السباحة مسارات في بيئة ظاهرية باستخدام وحدة تحكم لعبة فيديو. زيادة التوحيد القياسي لمحاكاة السلوك، قد يكون ردها مسار السباحة أو المسجلة مسبقاً مع محفزات مختلفة. يمكن في وقت لاحق نظمت في قوائم تشغيل الرسوم المتحركة متعددة وعرضت على شاشات أثناء تجارب مع الأسماك الحية.

في دراسة القضية مع سيلفين مليس (Poecilia لاتيبينا)، نقدم بروتوكولا حول كيفية إجراء تجربة نسخ رفيقه للاختيار مع فيشسيم. نحن استخدام هذا الأسلوب لإنشاء وتحريك الظاهري من الذكور والإناث نموذج ظاهري، وثم عرضت هذه لتعيش الإناث المحورية في تجربة خيار ثنائي. نتائجنا تثبت أن الرسوم المتحركة الحاسوب يمكن أن تستخدم لمحاكاة الأسماك الظاهري في تجربة نسخ رفيقه-اختيار للتحقيق في دور البقع جرابيد الإناث كمؤشر للجودة بالنسبة للإناث نموذجي في ماتي-خيار النسخ.

تطبيق هذا الأسلوب لا يقتصر على تجارب ماتي-خيار النسخ ولكن يمكن استخدامها في تصاميم تجريبية مختلفة. لا يزال، قابليته للاستخدام يعتمد على القدرات البصرية لدراسة الأنواع ويحتاج أولاً التحقق من الصحة. إجمالاً، الرسوم المتحركة الكمبيوتر توفر درجة عالية من التحكم وتوحيدها في التجارب وتحمل الإمكانات ‘خفض’ و ‘استبدال’ الحيوانات التحفيز حية، وكذلك بشأن ‘تحسين’ إجراءات تجريبية.

Introduction

في الآونة الأخيرة، استخدام التقنيات الحديثة لخلق المحفزات الاصطناعية، مثل الرسوم المتحركة الكمبيوتر والواقع الافتراضي، قد حصل على شعبية في البحث1. هذه الأساليب توفير العديد من المزايا مقارنة بالنهج التجريبي الكلاسيكي مع حافز مباشر الحيوانات1،2. الرسوم المتحركة الكمبيوتر يمكن التلاعب غير الغازية بمظهر (الحجم واللون) والسلوك الظاهري التحفيز الحيوانات المستخدمة في التجارب. على سبيل المثال، صدر الاستئصال الجراحي للسيف في سووردتايلس الخضراء الذكور (Xiphophorus helleri) لاختبار تفضيلات رفيقه في الإناث3 غير الضرورية باستخدام الرسوم المتحركة الحاسوب في دراسة لاحقة على هذه الأنواع4. وعلاوة على ذلك، يمكن إنشاء الرسوم المتحركة الكمبيوتر تعمل التي تتم مواجهتها إلا نادراً في الطبيعة5. قد يكون تغيير الميزات المورفولوجية للحيوانات الظاهري حتى خارج النطاق الطبيعي لأن الأنواع4. وبخاصة، التلاعب المنهجي الممكنة للسلوك هو واحد الميزة الرئيسية للرسوم المتحركة الحاسوب، نظراً لأنه من المستحيل تقريبا مع الحيوانات الحية6،7.

وتوجد تقنيات مختلفة حتى الآن لإنشاء الرسوم المتحركة الكمبيوتر. الرسوم المتحركة البسيطة ثنائية الأبعاد (2D) عادة مستمدة من صورة لحافز يتحرك في بعدين فقط، ويمكن أن تنشأ مع البرمجيات الشائعة مثل MS PowerPoint8 أو9من Adobe After Effects. ثلاثي الأبعاد (3D) الرسوم المتحركة، والتي تتطلب أكثر تعقيداً الرسومات 3D النمذجة البرمجيات، تمكين الحافز نقل في ثلاثة أبعاد، زيادة إمكانيات الحركة المادية الواقعية ومعقدة6،7 , 10 , 11 , 12-بل الواقع الافتراضي وكانت التصاميم التي تحاكي بيئة ثلاثية الأبعاد، حيث انتقل الحيوانات الحية المستخدمة13،14. في استعراض حديث شوينار تولي et al. 2 مناقشة هذه التقنيات واحداً تلو الآخر، وتسليط الضوء على مزايا وعيوب في تنفيذها في مجال البحوث، التي تعتمد خاصة على نطاق الدراسة والقدرات البصرية للحيوان الاختبار (انظر “المناقشة”). بالإضافة إلى ذلك، بأول وروزنتال15 إسداء المشورة بشأن تصميم تجريبي مناسب، وما هي الأسئلة التي قد تكون موجهة باستخدام المحفزات الاصطناعية في بحوث سلوك الحيوان.

منذ إنشاء الرسوم المتحركة الكمبيوتر قد تكون صعبة وتستغرق وقتاً طويلاً، نشأت الحاجة إلى برامج لتسهيل وتوحيد عملية تصميم الرسوم المتحركة. في هذه الدراسة، نقدم Toolchain حركة فيشسيم الحرة والمفتوحة المصدر16 (قصيرة: فيشسيم؛ https://bitbucket.org/EZLS/fish_animation_toolchain/)، نهجاً متعدد التخصصات يجمع بين علم الأحياء وعلم الحاسوب لتلبية هذه الاحتياجات. مماثلة إلى ال17، أنيفيشفي وقت سابق نشر الأداة18، وضع toolchain اتباعها هدف تزويد الباحثين بطريقة سهلة الاستخدام لتنفيذ المحفزات 3D الرسوم المتحركة في تجارب مع الأسماك. برنامجنا يتكون من مجموعة من الأدوات التي يمكن أن تستخدم في: (1) إنشاء 3D الأسماك الظاهري (فيشكريتور)، شكل (2) تحريك المسارات حوض السمك ظاهري مع وحدة تحكم لعبة فيديو (فيشستيرينج)، و (3) تنظيم وعرض مسبق الرسوم المتحركة على شاشات تعيش الأسماك المحورية (فيشبلايير). لدينا toolchain يوفر العديد من الميزات التي تعتبر مفيدة بشكل خاص للاختبار في حالة اختيار ثنائي بل تنطبق أيضا على تصاميم تجريبية أخرى. وعلاوة على ذلك، تمكن الحركة الممكنة من اثنين أو أكثر من الأسماك الظاهري محاكاة للضحالة أو الخطوبة. الرسوم المتحركة ليست ملزمة لحافز معين ولكن قد يكون ردها مع المحفزات الأخرى مما يجعل من الممكن تغيير مظهر حافزا ولكن تبقى ثابتة على سلوكه. طبيعة المصدر المفتوح في toolchain، فضلا عن حقيقة أن ذلك يستند إلى نظام تشغيل الروبوت روس (www.ros.org)، تقديم نمطية عالية للنظام وتوفير إمكانيات لا نهاية لها تقريبا تشمل الأجهزة ردود فعل خارجية (كوحدة تحكم أو تتبع النظام) وتكييف toolchain للاحتياجات الذاتية في مجال البحث. وبالإضافة إلى مولى سيلفين، أربعة أنواع أخرى قابلة للاستخدام حاليا: مولى الأطلسي Poecilia المكسيكية، غوبي الشبكي Poecilia، ستيكليباك سبينيد – ثلاثة موتر جاستيروستيوس و cichlid هابلوتشروميس spp. يمكن إنشاء أنواع جديدة في رسومات 3D النمذجة أداة (مثلاً، خلاط، www.blender.org). لتجسيد سير العمل مع فيشسيم وتقديم بروتوكول حول كيفية إجراء تجربة نسخ رفيقه للاختيار مع الرسوم المتحركة الحاسوب، أجرينا دراسة حالة مع مليس سيلفين.

اختيار رفيقه هو واحد من أهم القرارات التي تجعل الحيوانات في تاريخ الحياة. وقد تطورت الحيوانات استراتيجيات مختلفة للعثور على أفضل التزاوج الشركاء. أنها قد تعتمد على المعلومات الشخصية عند تقييم إمكانيات التزاوج الشركاء بشكل مستقل، ربما وفقا لتفضيلات وراثية محددة سلفا لبعض السمات المظهرية19،20. ومع ذلك، قد أيضا مراعاة اختيار رفيقه كونسبيسيفيكس وبالتالي الاستفادة من المعلومات العامة21. إذا كان المراقب ثم تقرر اختيار رفيقه نفسه (أو النمط الظاهري نفسه) كونسبيسيفيك الملاحظة – ” نموذج ” – المختارة مسبقاً، هذا هو ما يسمى ماتي-خيار نسخ (مختصر الآخرة كلجنة التنسيق الإداري)22،23. رفيقه-خيار نسخ شكل من أشكال التعلم الاجتماعي، ومن ثم، غير المستقلة ماتي-اختيار استراتيجية24، التي لوحظت في كلا الفقاريات25،،من2627،28، 29 واللافقاريات30،،من3132. وحتى الآن، تدرس غالباً في الأسماك لجنة التنسيق الإداري وهو العثور على حد سواء تحت ظروف المختبر33،35،34،36،37،38 وفي البرية39،40،،من4142. رفيقه-خيار النسخ ذات قيمة خاصة لفرد إذا كان اثنين أو أكثر الشركاء المحتملين التزاوج متشابهة على ما يبدو في الجودة، واختيار “جيدة” ورفيقه – فيما يتعلق بتحقيق أقصى قدر من اللياقة البدنية-من الصعب إجراء43. نوعية نموذج الأنثى نفسها يمكن أن يؤثر على ما إذا كان نسخ التنسيق الإناث لها الخيار أو عدم44،45،،من4647. على التوالي، نوعية الإناث النموذجي “جيدة” أو “سيئة” قد نسبت إلى بلدها يجري أكثر أو أقل من ذوي الخبرة في اختيار رفيقه، على سبيل المثال فيما يتعلق بالحجم والعمر44،،من4546، أو بكونها كونسبيسيفيك أو هيتيروسبيسيفيك47. في مليس سيلفين بنسخها اختيار رفيقه كونسبيسيفيكس39،،من4849،،من5051، وجد أن تركيز الإناث حتى نسخة رفض الذكور52 . وحيث يعتبر لجنة التنسيق الإداري أن تلعب دوراً هاما في تطور السمات المظهرية، فضلا عن انتواع والتهجين21،23،،من5354، المترتبة على نسخ ” قد يكون خيار زائف “هائلة في الحد من لياقة ناسخة55. إذا كان فرد تقرر اختيار فرد، من المهم تقييم إذا كان النموذج الذي لوحظ مصدر موثوق للمعلومات، أي أن النموذج نفسه جعل خيار “جيد” سبب له أو لها خبرة جيدة في ماتي آخر نسخة الاختيار. وهنا تنشأ المسألة: ما هي الميزات المرئية قد تميز نموذج موثوق به لنسخ من الإناث مولى سايلفين؟

هو سمة مرئية متميزة في مليس سيلفين الإناث وأخرى بوسيلييدس بقعة جرابيد (المعروف أيضا من ‘سبوت الشرج’، ‘أمهات التصحيح’ أو ‘الحمل الموضعية’). هذه المنطقة مصطبغة مظلم في منطقة الشرج مستمد من شكل الميلانين الأنسجة بطانة الكيس المبيض56. حجم ووجود بقعة جرابيد متغير عبر كونسبيسيفيك الإناث وكذلك تغيير على حدة أثناء التقدم لدورات المبيض56،57. قد تكون البقع جرافيد لجذب الذكور وتسهيل التوجه جونوبوديال للتلقيح الداخلي58 أو كوسيلة للإعلان عن الخصوبة59،60. ونظرا للارتباط بين الفور جرابيد وحالة الإناث الإنجابية، توقعنا أن الحال جرابيد بمثابة علامة على جودة الإناث النموذجي بتوفير المعلومات عن حالتها التناسلية الحالية لمراقبة تركيز الإناث. نحن التحقيق اثنين من فرضيات بديلة. أولاً، إذا كان الحال gravid إشارة عامة لمرحلة النضج، كما تنبأ ب فأر وترافيس59، أنها ترمز إلى نموذج يفترض أن يعول عليها وذوي الخبرة بالمقارنة مع نموذج غير ناضجة (دون الحال). وهنا الإناث المحورية من المرجح أن نسخ اختيار نموذج مع بقعة ولكن ليس هذا النموذج دون بقعة. وثانيا، إذا كانت الحال جرابيد علامات عدم التقبل بسبب الفعل النامية broods، كما تنبأ سومنر et al. 60، هذا النموذج أقل موثوقية من المفترض منذ ستعتبر غير تقبلا الإناث أقل من الاختيار. في هذه الحالة، سوف لا نسخ التنسيق الإناث يختارونها لكن من طرازات دون بقعة. حتى الآن، دور بقعة جرابيد للتنسيق الإداري في سيلفين مولى الإناث قد ابدأ تم اختبارها، لا تجريبيا التلاعب بها.

كنا فيشسيم لإجراء تجربة لجنة التنسيق الإداري بتقديم حافز الظاهري الذكور والإناث نموذج الظاهري على شاشات الكمبيوتر بدلاً من استخدام الحوافز حية والأسماك النموذجية المستخدمة في الإجراء التجريبي الكلاسيكي49،50 ،،من5161. سابقا تم التحقق من قابليتها للاستخدام العام لبرنامجنا لاختبار فرضيات حول اختيار رفيقه في سيلفين مليس12. هنا، قمنا باختبار ما إذا كان عدم وجود أو وجود بقعة جرابيد في نموذج الظاهري الإناث يؤثر على اختيار رفيقه مراقبة الإناث المحورية حية. أولاً ندع الإناث المحورية تأقلم إلى خزان الاختبار (الشكل 1.1) والسماح لهم باختيار بين رجلان التحفيز افتراضية مختلفة في اختبار المساعد الأول للاختيار (الشكل 1، 2). بعد ذلك، قدم ذكر الظاهري السابقة غير المفضلة أثناء فترة المراقبة، جنبا إلى جنب مع نموذج ظاهري أنثى (الشكل 1.3). في اختبار ماتي–الخيار ثاني لاحقة، اختيار الإناث التنسيق مرة أخرى بين الذكور نفس (شكل 1-4). قمنا بتحليل ما إذا كان تركيز الإناث قد نسخ اختيار رفيقه للإناث النموذجي الملاحظ بمقارنة قرار اختيار رفيقه لها في اختبار ماتي-الخيار الأول والثاني. ونحن أداء اثنين العلاجات التجريبية المختلفة التي نحن التلاعب بها بصريا نوعية الأنثى نموذج الظاهري. أثناء فترة المراقبة، أما قدمنا المسبقة غير المفضلة الظاهري الذكور (1) جنبا إلى جنب مع أنثى نموذج ظاهري مع بقعة جرابيد (العلاج “بقعة”)؛ أو (2) جنبا إلى جنب مع نموذج ظاهري أنثى دون بقعة جرابيد (المعاملة “لا سبوت”). بالإضافة إلى ذلك، في عنصر تحكم دون أي أنثى النموذجي، نحن اختبار ما إذا كان اختيار الإناث التنسيق دائماً عندما لم تقدم أية معلومات عامة.

Figure 1
رقم 1. لمحة عامة عن أهم الخطوات التجريبية لتجربة لجنة التنسيق الإداري باستخدام المحفزات الأسماك الظاهري. (1) فترة تأقلم. اختبار المساعد الأول للاختيار (2) : يختار أنثى تنسيق مباشر بين الذكور التحفيز الظاهري. (3) فترة المراقبة: أنثى المحورية الساعات السابقة الذكور غير المفضلة جنبا إلى جنب مع أنثى نموذج ظاهري مع بقعة جرابيد. (4) اختبار ماتي–الخيار الثاني: يختار الأنثى التنسيق مرة أخرى بين الذكور التحفيز الظاهري. في هذا المثال، أنها نسخ اختيار النموذج. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

Protocol

التجارب المنجزة ومناولة الأسماك تتمشى مع قوانين “الرفق بالحيوان الألمانية” (Deutsches تيرشوتزجيسيتز)، ووافق عليها موظف رعاية الحيوان الداخلية الدكتور أورس Gießelmann، جامعة Siegen، و (السلطات الإقليمية Kreisveterinäramt Siegen-فيتجنشتاين؛ تصريح رقم: 53.6 55-05). 1-تصميم الأسماك الظاهرية <p class="jove_conten…

Representative Results

وبعد على البروتوكول، كنا فيشسيم لإنشاء الرسوم المتحركة الكمبيوتر الظاهري سيلفين مولى الذكور والإناث. كذلك استخدمنا في toolchain لعرض الرسوم المتحركة تعيش الإناث المحورية في حالة اختيار ثنائي إلى القيام بتجربة لجنة التنسيق الإداري وفقا للإجراء التجريبي المبين في <strong c…

Discussion

ووصفت الفور جرابيد سيلفين مولى الإناث سابقا لتكون بمثابة وسيلة للإعلان الخصوبة نحو الذكور كونسبيسيفيك59،60. ما إذا كانت بقعة جرابيد قد توفر أيضا معلومات للإناث كونسبيسيفيك في السياق اختيار رفيقه قد لم يتم اختبارها حتى الآن. في دراسة الحالة الراهنة، ونحن الت…

Divulgations

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

وأيد هذا العمل DFG الأوقيانوغرافية ألماني (أي 1531/12-1 كيلوواط وسان جرمان) وكو 689/11-1 KDK وكم وجمه. ونحن نتقدم بخالص الشكر البرنامج “الضاد صعود” ألمانيا لتقديم وتنظيم داخلي بحوث جامعية بين سان جرمان و DB (التمويل-معرف: 57346313). ونحن ممتنون ميتكس للتمويل DB مع “جائزة” غلوبال ارتفاع البحوث التدريب الداخلي (FR21213). نرجو التكرم أشكر بيرارد آرون على دعوتنا إلى إدخال فيشسيم للقراء جوف واليشا ديسوزا، فضلا عن ثلاثة مراجعين المجهول لتعليقاتها القيمة في إصدار سابق من المخطوطة.

Materials

Hardware
2x 19" Belinea LCD displays Belinea GmbH, Germany Model 1970 S1-P 1280 x 1024 pixels resolution
1x 24" Fujitsu LCD display Fujitsu Technology Solutions GmbH, Germany Model B24-8 TS Pro 1920 x 1080 pixels resolution
Computer Intel Core 2 Quad CPU Q9400 @ 2.66GHz x 4, GeForce GTX 750 Ti/PCIe/SSE2, 7.8 GiB memory, 64-bit, 1TB; keyboard and mouse
SONY Playstation 3 Wireless Controller Sony Computer Entertainment Inc., Japan Model No. CECHZC2E USB-cable for connection to computer
Glass aquarium 100 cm x 40 cm x 40 cm (L x H x W)
Plexiglass cylinder custom-made 49.5 cm height, 0.5 cm thickness, 12 cm diameter; eight small holes (approx. 5 mm diameter) drillt close to the end of the cylinder lower the amount of water disturbance while releasing the fish
Gravel
2x OSRAM L58W/965 OSRAM GmbH, Germany Illumination of the experimental setup
2x Stopwatches
Name Company Catalog Number Comments
Software
ubuntu 16.04 LTS Computer operating system; Download from: https://www.ubuntu.com/
FishSim Animation Toolchain v.0.9 Software download and user manual (PDF) from: https://bitbucket.org/EZLS/fish_animation_toolchain
GIMP Gnu Image Manipulation Program (version 2.8.22) Download from: https://www.gimp.org/
DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Witte, K., Gierszewski, S., Chouinard-Thuly, L. Virtual is the new reality. Current Zoology. 63 (1), 1-4 (2017).
  2. Chouinard-Thuly, L., et al. Technical and conceptual considerations for using animated stimuli in studies of animal behavior. Current Zoology. 63 (1), 5-19 (2017).
  3. Basolo, A. L. Female preference for male sword length in the green swordtail, Xiphophorus helleri (Pisces: Poeciliidae). Animal Behaviour. 40 (2), 332-338 (1990).
  4. Rosenthal, G. G., Evans, C. S. Female preference for swords in Xiphophorus helleri reflects a bias for large apparent size. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 95 (8), 4431-4436 (1998).
  5. Schlupp, I., Waschulewski, M., Ryan, M. J. Female preferences for naturally-occurring novel male traits. Behaviour. 136 (4), 519-527 (1999).
  6. Campbell, M. W., Carter, J. D., Proctor, D., Eisenberg, M. L., de Waal, F. B. M. Computer animations stimulate contagious yawning in chimpanzees. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences. 276 (1676), 4255-4259 (2009).
  7. Woo, K. L., Rieucau, G. The importance of syntax in a dynamic visual signal: recognition of jacky dragon displays depends upon sequence. Acta Ethologica. 18 (3), 255-263 (2015).
  8. Balzarini, V., Taborsky, M., Villa, F., Frommen, J. G. Computer animations of colour markings reveal the function of visual threat signals in Neolamprologus pulcher. Current Zoology. 63 (1), 45-54 (2017).
  9. Tedore, C., Johnsen, S. Visual mutual assessment of size in male Lyssomanes viridis jumping spider contests. Behavioral Ecology. 26 (2), 510-518 (2015).
  10. Watanabe, S., Troje, N. F. Towards a “virtual pigeon”: a new technique for investigating avian social perception. Animal Cognition. 9 (4), 271-279 (2006).
  11. Culumber, Z. W., Rosenthal, G. G. Mating preferences do not maintain the tailspot polymorphism in the platyfish Xiphophorus variatus. Behavioral Ecology. 24 (6), 1286-1291 (2013).
  12. Gierszewski, S., Müller, K., Smielik, I., Hütwohl, J. -. M., Kuhnert, K. -. D., Witte, K. The virtual lover: variable and easily guided 3D fish animations as an innovative tool in mate-choice experiments with sailfin mollies – II. Validation. Current Zoology. 63 (1), 65-74 (2017).
  13. Thurley, K., Ayaz, A. Virtual reality systems for rodents. Current Zoology. 63 (1), 109-119 (2017).
  14. Stowers, J. R., et al. Virtual reality for freely moving animals. Nature. 14 (10), 995 (2017).
  15. Powell, D. L., Rosenthal, G. G. What artifice can and cannot tell us about animal behavior. Current Zoology. 63 (1), 21-26 (2017).
  16. Müller, K., Smielik, I., Hütwohl, J. -. M., Gierszewski, S., Witte, K., Kuhnert, K. -. D. The virtual lover: variable and easily guided 3D fish animations as an innovative tool in mate-choice experiments with sailfin mollies-I. Design and implementation. Current Zoology. 63 (1), 55-64 (2017).
  17. Veen, T., et al. anyFish: an open- source software to generate animated fish models for behavioural studies. Evolutionary Ecology Research. 15 (3), 361-375 (2013).
  18. Ingley, S. J., et al. anyFish 2. 0: An open-source software platform to generate and share animated fish models to study behavior. SoftwareX. 3, 13-21 (2015).
  19. Bakker, T. C. M., Pomiankowski, A. The genetic basis of female mate preferences. The Journal of Evolutionary Biology. 8 (2), 129-171 (1995).
  20. Andersson, M., Simmons, L. W. Sexual selection and mate choice. Trends in Ecology & Evolution. 21 (6), 296-302 (2006).
  21. Danchin, &. #. 2. 0. 1. ;., Giraldeau, L. -. A., Valone, T. J., Wagner, R. H. Public information: From nosy neighbors to cultural evolution. Science. 305 (5683), 487-491 (2004).
  22. Pruett-Jones, S. Independent Versus Nonindependent Mate Choice: Do Females Copy Each Other?. The American Naturalist. 140 (6), 1000-1009 (1992).
  23. Witte, K., Kniel, N., Kureck, I. M. Mate-choice copying: Status quo and where to go. Current Zoology. 61 (6), 1073-1081 (2015).
  24. Witte, K., Nöbel, S., Brown, C., Laland, K. N., Krause, J. Learning and Mate Choice. Fish Cognition and Behavior. , 81-107 (2011).
  25. Waynforth, D. Mate Choice Copying in Humans. Human nature. 18 (3), 264-271 (2007).
  26. Galef, B. G., White, D. J. Evidence of social effects on mate choice in vertebrates. Behavioural Processes. 51 (1-3), 167-175 (2000).
  27. Kniel, N., Dürler, C., Hecht, I., Heinbach, V., Zimmermann, L., Witte, K. Novel mate preference through mate-choice copying in zebra finches: sexes differ. Behavioral Ecology. 26 (2), 647-655 (2015).
  28. Kniel, N., Schmitz, J., Witte, K. Quality of public information matters in mate-choice copying in female zebra finches. Frontiers in Zoology. 12, 26 (2015).
  29. Kniel, N., Müller, K., Witte, K. The role of the model in mate-choice copying in female zebra finches. Ethology. 123 (6-7), 412-418 (2017).
  30. Mery, F., et al. Public Versus Personal Information for Mate Copying in an Invertebrate. Current Biology. 19 (9), 730-734 (2009).
  31. Dagaeff, A. -. C., Pocheville, A., Nöbel, S., Loyau, A., Isabel, G., Danchin, E. Drosophila mate copying correlates with atmospheric pressure in a speed learning situation. Animal Behaviour. 121, 163-174 (2016).
  32. Monier, M., Nöbel, S., Isabel, G., Danchin, E. Effects of a sex ratio gradient on female mate-copying and choosiness in Drosophila melanogaster. Current Zoology. 64 (2), 251-258 (2018).
  33. Dugatkin, L. A., Godin, J. -. G. J. Reversal of female mate choice by copying in the guppy (Poecilia reticulata). Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences. 249, 179-184 (1992).
  34. Widemo, M. S. Male but not female pipefish copy mate choice. Behavioral Ecology. 17 (2), 255-259 (2006).
  35. Heubel, K. U., Hornhardt, K., Ollmann, T., Parzefall, J., Ryan, M. J., Schlupp, I. Geographic variation in female mate-copying in the species complex of a unisexual fish, Poecilia formosa. Behaviour. 145 (8), 1041-1064 (2008).
  36. Bierbach, D., et al. Male fish use prior knowledge about rivals to adjust their mate choice. Biology Letters. 7 (3), 349-351 (2011).
  37. Munger, L., Cruz, A., Applebaum, S. Mate choice copying in female humpback limia (Limia nigrofasciata, family Poeciliidae). Ethology. 110 (7), 563-573 (2004).
  38. Frommen, J. G., Rahn, A. K., Schroth, S. H., Waltschyk, N., Bakker, T. C. M. Mate-choice copying when both sexes face high costs of reproduction. Evol Ecol. 23 (3), 435-446 (2009).
  39. Witte, K., Ryan, M. J. Mate choice copying in the sailfin molly, Poecilia latipinna, in the wild. Animal Behaviour. 63 (5), 943-949 (2002).
  40. Goulet, D., Goulet, T. L. Nonindependent mating in a coral reef damselfish: evidence of mate choice copying in the wild. Behavioral Ecology. 17 (6), 998-1003 (2006).
  41. Alonzo, S. H. Female mate choice copying affects sexual selection in wild populations of the ocellated wrasse. Animal Behaviour. 75 (5), 1715-1723 (2008).
  42. Godin, J. -. G. J., Hair, K. P. E. Mate-choice copying in free-ranging Trinidadian guppies (Poecilia reticulata). Behaviour. 146, 1443-1461 (2009).
  43. Nordell, S. E., Valone, T. J. Mate choice copying as public information. Ecology Letters. 1 (2), 74-76 (1998).
  44. Vukomanovic, J., Rodd, F. H. Size-Dependent Female Mate Copying in the Guppy (Poecilia reticulata): Large Females are Role Models but Small Ones are not. Ethology. 113 (6), 579-586 (2007).
  45. Dugatkin, L. A., Godin, J. -. G. J. Female mate copying in the guppy (Poecilia reticulata): age-dependent effects. Behavioral Ecology. 4, 289-292 (1993).
  46. Amlacher, J., Dugatkin, L. A. Preference for older over younger models during mate-choice copying in young guppies. Ethology Ecology & Evolution. 17 (2), 161-169 (2005).
  47. Hill, S. E., Ryan, M. J. The role of model female quality in the mate choice copying behaviour of sailfin mollies. Biology Letters. 2 (2), 203-205 (2006).
  48. Gierszewski, S., Keil, M., Witte, K. Mate-choice copying in sailfin molly females: public information use from long-distance interactions. Behavioral Ecology and Sociobiology. 72 (2), 26 (2018).
  49. Schlupp, I., Marler, C., Ryan, M. J. Benefit to male sailfin mollies of mating with heterospecific females. Science. 263 (5145), 373-374 (1994).
  50. Schlupp, I., Ryan, M. J. Male sailfin mollies (Poecilia latipinna) copy the mate choice of other males. Behavioral Ecology. 8 (1), 104-107 (1997).
  51. Witte, K., Ryan, M. J. Male body length influences mate-choice copying in the sailfin molly Poecilia latipinna. Behavioral Ecology. 9 (5), 534-539 (1998).
  52. Witte, K., Ueding, K. Sailfin molly females (Poecilia latipinna) copy the rejection of a male. Behavioral Ecology. 14 (3), 389-395 (2003).
  53. Verzijden, M. N., ten Cate, C., Servedio, M. R., Kozak, G. M., Boughman, J. W., Svensson, E. I. The impact of learning on sexual selection and speciation. Trends in Ecology & Evolution. 27 (9), 511-519 (2012).
  54. Varela, S. A. M., Matos, M., Schlupp, I. The role of mate-choice copying in speciation and hybridization. Biological Reviews. 93 (2), 1304-1322 (2018).
  55. Nöbel, S., Danchin, E., Isabel, G. Mate-copying for a costly variant in Drosophila melanogaster females. Behavioral Ecology. , ary095 (2018).
  56. Norazmi-Lokman, N. H., Purser, G. J., Patil, J. G. Gravid Spot Predicts Developmental Progress and Reproductive Output in a Livebearing Fish, Gambusia holbrooki. PLoS One. 11 (1), e0147711 (2016).
  57. Constantz, G. D., Meffe, G. K., Snelson, F. F. Reproductive biology of poeciliid fishes. Ecology and Evolution of livebearing fishes (Poeciliidae). , 33-50 (1989).
  58. Peden, A. E. Variation in Anal Spot Expression of Gambusiin Females and Its Effect on Male Courtship. Copeia. 1973 (2), 250-263 (1973).
  59. Farr, J. A., Travis, J. Fertility Advertisement by Female Sailfin Mollies, Poecilia latipinna (Pisces: Poeciliidae). Copeia. 1986 (2), 467-472 (1986).
  60. Sumner, I. T., Travis, J., Johnson, C. D. Methods of Female Fertility Advertisement and Variation among Males in Responsiveness in the Sailfin Molly (Poecilia latipinna). Copeia. 1994 (1), 27-34 (1994).
  61. Witte, K., Noltemeier, B. The role of information in mate-choice copying in female sailfin mollies (Poecilia latipinna). Behavioral Ecology and Sociobiology. 52 (3), 194-202 (2002).
  62. Bischoff, R. J., Gould, J. L., Rubenstein, D. I. Tail size and female choice in the guppy (Poecilia reticulata). Behavioral Ecology and Sociobiology. 17 (3), 253-255 (1985).
  63. Forsgren, E. Predation Risk Affects Mate Choice in a Gobiid Fish. The American Naturalist. 140 (6), 1041-1049 (1992).
  64. Berglund, A. Risky sex: male pipefishes mate at random in the presence of a predator. Animal Behaviour. 46 (1), 169-175 (1993).
  65. Kodric-Brown, A. Female choice of multiple male criteria in guppies: interacting effects of dominance, coloration and courtship. Behavioral Ecology and Sociobiology. 32 (6), 415-420 (1993).
  66. Witte, K., Klink, K. B. No pre-existing bias in sailfin molly females, Poecilia latipinna, for a sword in males. Behaviour. 142 (3), 283-303 (2005).
  67. Nöbel, S., Witte, K. Public Information Influences Sperm Transfer to Females in Sailfin Molly Males. PLoS One. 8 (1), e53865 (2013).
  68. Crawley, M. J. . The R Book. , (2007).
  69. Pinheiro, J. C., Bates, D. M. . Mixed-Effects Models in S and S-PLUS. , (2000).
  70. Zuur, A., Ieno, E. N., Walker, N., Saveliev, A. A., Smith, G. M. . Mixed Effects Models and Extensions in Ecology with R. , (2009).
  71. phia: Post-Hoc Interaction Analysis. Available from: https://cran.r-project.org/web/packages/RVAideMemoire (2015)
  72. Korner-Nievergelt, F., Roth, T., von Felten, S., Guélat, J., Almasi, B., Korner-Nievergelt, P. . Bayesian Data Analysis in Ecology Using Linear Models with R, BUGS, and Stan. , (2015).
  73. RVAideMemoire: Testing and Plotting Procedures for Biostatistics. Available from: https://cran.r-project.org/package=RVAideMemoire%0A (2017)
  74. Travis, J., Meffe, G. K., Snelson, F. F. Ecological genetics of life history traits in poeciliid fishes. Ecology and Evolution of livebearing fishes (Poeciliidae). , 185-200 (1989).
  75. Benson, K. E. Enhanced Female Brood Patch Size Stimulates Male Courtship in Xiphophorus helleri. Copeia. 2007 (1), 212-217 (2007).
  76. Hurlbert, S. H. Pseudoreplication and the design of ecological field experiments. Ecological Monographs. 54 (2), 187-211 (1984).
  77. McGregor, P. K. Playback experiments: design and analysis. Acta Ethologica. 3 (1), 3-8 (2000).
  78. Smielik, I., Müller, K., Kuhnert, K. D. Fish motion simulation. ESM 2015-European Simulation and Modelling (EUROSIS) Conference Proc. , 392-396 (2015).
  79. Baird, R. C. Aspects of social behavior in Poecilia latipinna (Lesueur). Revista de Biología Tropical. 21 (2), 399-416 (1974).
  80. Tedore, C., Johnsen, S. Using RGB displays to portray color realistic imagery to animal eyes. Current Zoology. 63 (1), 27-34 (2017).
  81. Calabrese, G. M., Brady, P. C., Gruev, V., Cummings, M. E. Polarization signaling in swordtails alters female mate preference. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 111 (37), 13397-13402 (2014).
  82. Qin, M., Wong, A., Seguin, D., Gerlai, R. Induction of social behavior in zebrafish: live versus computer animated fish as stimuli. Zebrafish. 11 (3), 185-197 (2014).
  83. Scherer, U., Godin, J. -. G. J., Schuett, W. Validation of 2D-animated pictures as an investigative tool in the behavioural sciences A case study with a West African cichlid fish, Pelvicachromis pulcher. Ethology. 123 (8), 560-570 (2017).
  84. Butkowski, T., Yan, W., Gray, A. M., Cui, R., Verzijden, M. N., Rosenthal, G. G. Automated interactive video playback for studies of animal communication. The Journal of Visualized Experiments. (48), 2374 (2011).
  85. Müller, K., Gierszewski, S., Witte, K., Kuhnert, K. -. D. Where is my mate? Real-time 3-D fish tracking for interactive mate-choice experiments. ICPR 2016-23rd International Conference for Pattern Recognition; VAIB 2016, Proc. , 1-5 (2016).
  86. Müller, K., Schlemper, J., Kuhnert, L., Kuhnert, K. -. D. Calibration and 3D ground truth data generation with orthogonal camera-setup and refraction compensation for aquaria in real-time. IEEE 2014 International Conference on Computer Vision Theory and Applications (VISAPP). 3, 626-634 (2014).
  87. Müller, K., Hütwohl, J. M., Gierszewski, S., Witte, K., Kuhnert, K. D. Fish Motion Capture with Refraction Synthesis. Journal of WSCG. , (2018).
  88. . ASAB Guidelines for the treatment of animals in behavioural research and teaching. Animal Behaviour. 135, (2018).
  89. Russell, W. M. S., Burch, R. L. . The Principles of Humane Experimental Technique. , (1959).

Tags

Keywords: FishSimAnimation ToolchainFish BehaviorMate-choice CopyingSailfin MolliesVisual DemonstrationFish StimuliBody TexturesGravid SpotCamera ViewpointVirtual Male StimuliFish ModelTexture Editing
check_url/fr/58435?article_type=t

Play Video
PDF
DOI
DOWNLOAD MATERIALS LIST
Citer Cet Article
Gierszewski, S., Baker, D., Müller, K., Hütwohl, J., Kuhnert, K., Witte, K. Using the FishSim Animation Toolchain to Investigate Fish Behavior: A Case Study on Mate-Choice Copying In Sailfin Mollies. J. Vis. Exp. (141), e58435, doi:10.3791/58435 (2018).
Télécharger la Citation
Réimpressions et Autorisations

View Video

✖

To prove you're not a robot, please enter the text in the image below

CAPTCHA Image
Play CAPTCHA Audio
Refresh Image