Waiting
Elaborazione accesso...

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

Behavior

Sürüngenlerde Kemosentezya davranışını değerlendirmek için Kapalı Y Labirentlerini Kullanma

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-labirentleri, araştırmacıların hayvan davranışlarını yönlendiren belirli uyaranların, özellikle de çeşitli kaynaklardan izole edilmiş kimyasal ipuçlarının alaka düzeyini belirlemelerini sağlar. Dikkatli tasarım ve planlama sağlam veriler sağlayabilir (örneğin, ayrımcılık, keşif derecesi, çok sayıda davranış). Bu deneysel cihaz, davranışsal ve ekolojik sorulara güçlü bir içgörü sağlayabilir.

Abstract

Sürüngenler, yiyecek veya spesifikler tarafından üretilen kimyasal koku izleri gibi hayvan davranışlarını bilgilendirmek ve yönlendirmek için çeşitli çevresel ipuçları kullanır. Omurgalıların, özellikle istilacı türlerin koku takip eden davranışlarının şifresini çözmek, keşif davranışına neden olan ve değerli temel ve uygulamalı biyolojik araçların geliştirilmesine yardımcı olabilecek ipuçlarının keşfedilmesini sağlar. Bununla birlikte, kimyasal ipuçları tarafından baskın olarak yönlendirilen davranışların diğer rakip çevresel ipuçlarına karşı tam olarak tespit edilmesi zor olabilir. Y-labirentleri, hayvan davranışları araştırmalarında kullanılan ve omurgalı kemosentez davranışlarının bir dizi taksonda ölçülmesine izin veren yaygın araçlardır. Dış uyaranları azaltarak, Y labirentleri kafa karıştırıcı faktörleri ortadan kaldırır ve odak hayvanlarını ikili bir seçimle sunar. Y-labirent çalışmalarımızda, koku alma parametreleri karşılandıktan sonra bir koku izi bırakmak için bir koku hayvanı labirentin bir kolu ile sınırlandırılıyor ve çıkarılıyor. Daha sonra, deneme türüne bağlı olarak, odak hayvanının labirente girmesine izin verilir veya rakip bir koku izi oluşturulur. Sonuç, sunulan kimyasal ipuçları arasında ayrım yaparken odak hayvanının seçiminin ve davranışının bir kaydıdır. Burada, farklı istilacı sürüngen türlerine uyarlanmış iki Y labirenti aparatı tanımlanmıştır: Arjantin siyah beyaz tegu kertenkeleleri (Salvator merianae) ve Birman pitonları (Pythonbivittatus) bu Y labirentlerinin çalışmasını ve temizliğini özetler. Ayrıca, üretilen veri çeşitliliği, deneysel dezavantajlar ve çözümler ve önerilen veri analizi çerçeveleri özetlenmiştir.

Introduction

Y-labirentler, çeşitli soruların ele alınmasına izin veren hayvan davranışları çalışmalarında yaygın, basit araçlardır. Laboratuvar çalışmalarında yaygın olarak kullanılmasının yanı sıra, Y labirentleri, vahşi hayvanları nispeten uzak ortamlarda incelemek için çeşitli alan ortamlarıyla işlevsel olarak uyumludur. Araştırmacılar, benzer çeşitlilikteki alan uygulamalarında (örneğin lampreys 1 ; çiklit balığı 2 ; zehirli kurbağalar3; lacertid kertenkeleler 4 ; jartiyer yılanları5)çok çeşitli taksonlardaYlabirentleri kullanan yabani omurgalıların davranışlarını incelediler.

Birçok araştırmacı, kimyasal ipuçlarının üreme, mekansal ve ekolojide hayvan davranışlarını nasıl ve ne dereceye kadar yönlendirdişine odaklanmıştır6. Çeşitli kimyasal uyaranlar Y labirentlerinde ve ince ölçeklerde test edilebilir, örneğin konsantrasyon7'de sadece biraz farklılık gösteren iki kimyasal iz veya hedef türün üreme durumuna göre algılama yeteneği8. Kimyasal yollar —Y-labirent testlerinde kullanılan temel uyaran — doğal olarak conspecifics tarafından oluşturulabilir veya tanımlanmış bir kimyasal kaynak kullanılarak bir araştırmacı tarafından çevreye özel olarak yerlenebilir1,5. Uyaranlar, işaret sunumunun bağlamlarını değiştirmek gibi ipuçlarının multimodal etkisini belirlemek için benzersiz kombinasyonlarda da test edilebilir (havadan ve substrat izleri9; görsel artı kimyasal ipuçları10). Sürüngenlerde kemosentezör yanıtları değerlendirmek için başka birçok yöntem olsa da (bkz. tartışma bölümü), Y labirentleri arama davranışlarının değerlendirilmesine ve birden fazla zamansal ve mekansal ölçekte değerlendirilmesine izin verir ve bu da daha yüksek davranışsal çıkarım seviyelerine yol açabilir.

Sürüngenler, üreme ve üreme ekolojislerindeki kimyasal ipuçlarına güvenleri için geniş ölçüde test edilmiştir ve araştırmacılar bu çalışmalarda genellikle Y labirentleri kullanmaktadır11,12. Sürüngenlerin kimyasal ekolojisi, yaban hayatı yöneticileri için değerli olan çeşitli evrimsel ve davranışsal soruları ele almak için Y labirentleri kullanan çalışmalarla deşifre olmaya devam ediyor. Örneğin, istilacı yılan ve kertenkele türleriyle yapılan son testler, kimyasal ipuçlarının tek başına bir Y labirentinin yeni ortamında seçim ve zaman tahsisini etkileyebileceğini ortaya koydu13,14,15.

Orta büyüklükteki odak hayvanları (örneğin, büyük gövdeli sürüngenler) için büyük Y-labirentlerinin kullanımı genellikle odak hayvanlarının uzun vadede kolayca barındırılabildiği laboratuvar ayarlarıyla sınırlıdır, deneysel faktörler (örneğin, iklim, ışık, dış uyaranlar) kontrol edilebilir ve altyapıya (örneğin, güç, akan su) erişim sınırsızdır. Bununla birlikte, vahşi hayvanlar üzerinde yapılan çalışmalar genellikle çeşitli nedenlerle (örneğin, lojistik, izin verme) belirli konumlarla sınırlıdır. Sonuç olarak, tutarlı ve karşılaştırılabilir sonuçları korumak için yaratıcı problem çözme ve metodolojik ayarlamalar yoluyla ele alınması gereken zorluklar ortaya çıkar.

Burada, invaziv eş eşarp sürüngenlerinin üreme kimyasal ekolojisini değerlendirmek için Y labirentleri ve uzaktan izleme araçları kullanılarak iki deneysel kurulum tanımlanmıştır (yani, ve kertenkeleler) farklı alan senaryolarında: Gainesville, FL'de vahşi yakalanmış, esir Arjantin siyah beyaz tegu kertenkeleleri (Salvator merianae) ve Everglades Milli Parkı, FL'de vahşi yakalanmış Birman pitonları (Python bivittatus). Adından da anlaşılacağı gibi, Y labirenti aparatı, bir hayvanın ana geçite (Y'nin tabanı) girdiği deneysel bir ortam yaratır; "taban") daha sonra iki farklı geçiş yoluna (Y'nin kollarına) yol açar; "kollar"). Bu deneylerde, tek bir deneme için iki tür hayvan kullanılır: koku bırakan hayvanlar (labirentin kısıtlı bir alanında uyarıcı koku sağlar) ve odak hayvanları (koku izini keşfederken bu hayvan üzerinde veriler toplanır).

Kemotekolojik çalışmalarda deneysel bir aparat olarak, herhangi bir Y labirenti, hayvanın içinde kolayca çıkarılmasına izin veren ve kapsamlı temizlik ve sıfırlama için dağıtılabilecek şekilde inşa edilmelidir. Ayrıca, metodolojik ayarlamalara neden olan bu farklı test ortamlarının (örneğin, diurnal ve gece hayvanları, altyapı farklılıkları) doğasında bulunan kısıtlamalar da tartışılmaktadır. Tegu kertenkeleleri ve Birman pitonlarına odaklanılsa da, bu tasarımlar çok çeşitli sürüngen türlerine uygulanabilir. İstilacı sürüngenler üzerine yapılan bu araştırmada, Y labirentleri çıkarım oranına ve ölçeğine fayda sağlar, çünkü belirli bir türün oluşturduğu istila tehdidiyle adım adım değişen yönetim hedeflerini bilgilendirmek için hızlı veri toplanmasına olanak tanırlar. Özellikle, invaziv türlerin kemotolojisinin incelenmesi, etkili kimyasal kontrol araçlarının geliştirilmesi için kritik öneme sahiptir.

Ayrımcılık, bir odak hayvanının iki uyaran arasında seçim yaptığı ve karar verme sürecinin değerlendirildiği Y labirentleri kullanılarak yapılan ampirik testlerden elde edilen temel gözlemdir. Bir dizi davranış, denemenin kendisi sırasında (canlı) veya denemeden sonra (video) çıkarım gücünü genişletmek için Y labirenti denemelerinde de puanlanabilir. Belirli bir çalışmanın a priori hedeflerinin karmaşıklığı, canlı gözlemin veya arşivlenmiş kayıtların tasarıma en uygun olup olmadığını belirler. Burada, Y-labirent yöntemleri, özellikle kimyasal ekolojide sürüngen davranışı ile ilgili benzer sorularla ilgilenen araştırmacıların gelecekteki çalışmalarını bilgilendirmek için kemotekolojik soruların ele alınması için ayrıntılı olarak açıklanmıştır.

Protocol

Canlı omurgalıların kullanımını içeren tüm prosedürler, ABD Tarım Bakanlığı kurumsal hayvan bakım ve kullanım komiteleri ve ABD Jeolojik Araştırma tarafından onaylanmıştır.

NOT: Bu çalışmalar istilacı omurgalılara odaklandığından, deneylerin tasarımına ve yürütülmesine belirli kısıtlamalar getiren muhafaza standartlarına uygunluk da karşılanmalıdır. Yöntemlerin çoğu iki çalışma yeri ile diurnal ve gece çalışma zamanlaması arasında benzer olsa da, aşağıdaki iki bölümün her birinde farklı yöntemler tanımlanmıştır.

1. ABD Tarım Bakanlığı (USDA) Hayvan Bitki Sağlığı Denetim Servisi (APHIS) Yaban Hayatı Hizmetleri Ulusal Yaban Hayatı Araştırma Merkezi Florida Saha İstasyonu için Y-labirent kurulumu ve günlük protokol: vahşi yakalanmış, esir tegus yerinde test

NOT: Y labirenti ve muhafaza yapısının tüm bileşenleri için planlar Ek Dosya 1'de verilmiştir.

  1. Y labirent boyutları ve tasarımı
    1. Y labirentini tutturmak için bir alt parça (1,22 m x 2,44 m fiber çimento kaplama panelleri) kullanın. Labirent parçalarının bağlanması için taşıma cıvatalarının yukarı doğru geçmesini sağlamak için üst katmanda delikler açın. Belirli yol tarifleri için bkz.
    2. Labirentin duvarlarını beyaz PVC trim tahtasından inşa edin; tabanın iç boyutları 120 cm L (yan duvarlar) x 42 cm W x 14 cm H'dir.
      NOT: Geçit genişliği 2x odak hayvan genişliğine uyum sağlayacak şekilde tasarlanmıştır. Ekstra genişlik, hayvan biriken iki koku parkuru için esneklik sağlar.
    3. Kolların iç boyutlarının 120 cm L (yan duvarlar) x 40 cm W x 14 cm H olduğundan emin olun.
    4. Deneme çalıştırmadan önce birlikte sabitlenerek ayrı alt, yan ve üst bileşenleri kullanarak labirenti monte edin. Labirent içindeki hayvanların görselleştirilmesini sağlamak için açık akrilikten üst kısmı yapın. Belirli yol tarifleri için bkz.
      1. Tek bir koku izi oluşturulduğunda, koku döşeme tegu için alan erişimini kısıtlamak üzere tabandaki bir iç bölüm kullanın. Belirli yol tarifleri için bkz.
      2. İki koku izi sırayla farklı hayvanlar tarafından biriktirildiğinde, labirentin alternatif kollarını engellemek ve her hayvanı tabanın alternatif yarılarından dışlamak için bir bölme sistemi kullanın. Belirli yol tarifleri için bkz.
    5. Y labirent denemelerinde kullanılan hayvanların taşınmasına ve toplanmasına izin vermek için kutuları kullanın. Tüm kutuların opak olduğundan ve çıkarılabilir kapaklar ve kolayca sabitlenebilen akrilik kapılarla donatıldığından emin olun.
      1. Taban kutusunun (109 cm L x 56 cm W x 46 cm H) Y labirentinin tabanının açılışında olduğundan emin olun. Kokulu veya odak hayvanları labirente aktarmak ve kapıyı açmadan ve hayvanların labirente gönüllü erişimine izin vermeden önce alışmak için kullanın.
      2. Kokulu veya odak hayvanların yakalanmasını kolaylaştırmak için kol kutularının (83 cm L x 50 cm W x 44 cm H) Y labirentinin kollarının terminal uçlarında olduğundan emin olun.
      3. İnşaat ve montajla ilgili belirli talimatlar için, bkz.
  2. Diurnal video alımı için kamera kurulumu
    1. Kamera özellikleri: Proje kameralarının değişken ışık koşullarında sürekli video kaydedebildiğine ve geçerli sıcaklık ve nem koşullarında dış mekan kullanımına uygun olduğundan emin olun.
      1. Çalışma muhafazasının alt kısmına monte edilen kamera ile tüm Y labirentinin kameranın görüş alanında yakalanabildiğinden emin olun. Görüş alanını artırmak veya azaltmak için kameranın lensini veya yüksekliğini ayarlayın. Görüş alanı ayarlandığında, dil hareketleri gibi yeterli davranışsal ayrıntının yakalanabildiğinden emin olun.
        NOT: Çalışma muhafazasının yüksekliği sabitse (örneğin, 180 cm H) böylece görüş alanındaki ayarlamaları sınırlandırırsa, Y labirenti iç mekanının tam kapsamını elde etmek için birden fazla kamera kullanılabilir. Kameraların dış mekan uygulamalarında kullanıldığında "geniş dinamik aralığı" etkinleştirecek şekilde ayarlandığından emin olun.
    2. Güç özellikleri: Her kameranın planlanan deneme süresince sürekli video kaydetmek için yeterli güç kaynağına sahip olduğundan emin olun (örneğin, sürekli güç sağlamak için dahili bir yedek pille Kesintisiz Güç Kaynağı (UPS) kullanın).
      NOT: Ac güç kaynağı yoksa, POE (ethernet üzerinden güç) kameralar, bir ağ video kaydedicinin (NVR) kullanıldığı bir dijital video kaydediciye (DVR) veya POE anahtarına bağlı ağ kabloları aracılığıyla çalıştırılabilir.
    3. Kayıt özellikleri: Bir DVR veya NVR seçerken, kullanılan kamera sayısını karşılamak için yeterli depolama kapasitesi ve yeterli POE konektörü (DVR) veya kamera kanalları (NVR) dahil olmak üzere proje gereksinimlerini karşıladığından emin olun. Veri dosyalarının boyutunu göz önünde bulundurarak istenen video kalitesine uyacak kayıt parametrelerini seçin (örneğin, H264 sıkıştırma hızı ve saniyede 10 kare görüntü hızı [FPS]).
    4. Video alma ve işleme protokolü:
      1. Hayvan labirente girmeye başladığı andan yakalama anına veya önceden ayarlanmış zaman dilimine (1.3.3.4) kadar videoyu kaydetmeye başlayın.
      2. Bir veya daha fazla bilgisayara yüklenebilen ve canlı veya kaydedilmiş videoların görüntülenmesine izin veren yazılımları kullanarak, dosyaları seçtiğiniz video formatını kullanarak dışa aktarın.
      3. Birden fazla akışın aynı anda gözden geçirilmesine izin vermek için kullanılan her kamera için aynı zaman penceresini ve video süresini dışa aktararak emin olun.
      4. DVR/NVR dosya depolama kapasitesi sınırlıysa, birçok sistem eski verilerin üzerine yeni veriler yazacağından, verileri düzenli olarak verdiğinden emin olun.
  3. Koku yumurtlayan hayvanları çalıştırmak için protokol
    1. Önyargının değerlendirilmesi
      1. Deneysel denemeler yapmadan önce, aşağıda açıklandığı gibi labirenti birleştirerek önyargı için bir Y labirentini değerlendirin, ancak kokuyu kağıda sunmadan. Odak hayvanını alıştır ve denemeye başla.
        NOT: Çalışmanın tasarımına bağlı olarak (örneğin, aynı odak hayvanlarını kullanan tekrarlanan önlemler ve her seferinde yeni odak hayvanlarının testine bağlı olarak), önyargı denemeleri labirentin kendisinin, tasarım gereği, bir odak hayvanının seçimini önyargılı hale vermediğini ortaya alacaktır. Yükseklik, güneş ışığı ve görsel belirteçler gibi birçok faktör önyargıya katkıda bulunur.
      2. Labirentin diğer fiziksel yönlerini yeniden yönlendirmek veya ayarlamak yan önyargıyı ortadan kaldırmazsa, belirli bir denemede deneysel bir koku almak için belirlenen kolu rastgele hale alın.
        NOT: Belirli sayıda denemede, tarafsız bir labirent her iki kol için de 0,5 seçim olasılığıyla sonuçlanır ve binom testi yapılır (Şekil 2).
    2. Deneme hazırlığı ve Y labirent montajı
      1. Koku kirlenmesini önlemek için hayvanın keşfedebileceği yüzeyleri kullanırken nitril eldivenler giyin. Birden fazla koku izi oluşturuluyorsa eldivenleri denemeler arasında ve deneme kurulumu içinde değiştirin.
      2. Temiz bir yüzeye yeni, temiz koku kağıdı (beyaz kasap kağıdı, minimum 61 cm genişliğinde) hazırlayın. Her bölüm için kağıdın Y kavşağında üst üste binebileceği ve tabanın uçlarını ve kolları kutuların altına sığacak şekilde uzatabileceği şekilde uygun uzunluğa kesin.
      3. Labirentin altını süpürün ve ardından hayvan labirentte dışkılarsa veya misklenirse temizliği kolaylaştırmak için doğrudan kağıtla veya kağıt ile alt kısım arasında bir sınır tabakasıyla (örneğin, plastik kaplama) örtün.
      4. Yüzeyi pürüzsüz tutmak için bir uçtan diğerine çalışarak kağıdı alttaki taşıma cıvatalarıyla delerek yerine sabitleyin. Kavşaktaki kağıtları, taban kağıdı üstte olacak şekilde örtün.
      5. Labirentin kenarlarını taşıyıcı cıvataların üzerine yerleştirin, ancak tabana sabitlemeyin.
      6. Deneme türünün test edilmesi için gereken bölümleri ekleyin ve güvenli hale getirin (bkz. tek kokulu 1.3.3 ve çift kokulu denemeler 1.3.4).
      7. Akrilik üst parçaları yuvalara kaydırın ve düz kafa tırnaklarıyla sabitleyin.
      8. Kanat somunlarını taşıyıcı cıvatalara sıkarak yanları tabana sabitleyin.
      9. Temiz kol kutularını yerine yerleştirin ve başparmak vidalarıyla sabitleyin. Kablo bağlarını kullanarak kutunun kapağını sabitleyin. Kapıların kaldırıldığından emin olun.
    3. Tek kokulu denemeler
      NOT: Bu denemelerin amacı, Y labirentinde tabandan tek koldan geçen tek bir koku izi sunmaktır.
      1. Akrilik üst montajından önce, tedavi edilmeyen kolu engellemek için bölümü sabitleyin. Kokulu kolu rastgele seçin (örneğin, yazı tura, rastgele sayı üreteci).
      2. Koku alan hayvanı temiz, kuru taban kutusuna yerleştirin. Taban kutusunun kapağını (örneğin, kablo bağları, cıvatalar) ve kapıyı (örneğin başparmak vidası) sabitleyin. Tutma kutusunu çalışma muhafazasına taşıyın ve başparmak vidalarıyla Y labirentinin tabanının sonuna sabitleyin.
        NOT: Hayvanı yüklemeden önce taban kutusunun kapısının yerinde olduğundan emin olun.
      3. Hayvanı kutuya bir set, tutarlı bir süre (örneğin, 60 dk) için alıştırın. Temel kutu kapısını çıkarın ve hayvanın labirente serbestçe girmesine izin verin.
      4. Video beslemesini kullanarak hayvan aktivitesini uzaktan izleyin (aşağıya bakın). Hayvan temel kutudan kol kutusuna gittikten sonra, koku alma tamamlandıkça hayvanı labirentten çıkarın.
        1. Hayvan herhangi bir kutunun içindeyse, çıkarılabilir kapıyı takın ve sabitleyin, kutuyu çıkarın ve hayvanı muhafazasına geri verin.
        2. Hayvan labirente geri döndüyse, hayvan kutuya geri dönerken görülene kadar labirentin yakınında bekleyin ve ardından kutuyu çıkarın.
          NOT: Squamates savunma dışkılama ve test edilen kokuyu kirleten alarm ipuçları oluşturmak, bu yüzden hayvanı ürkütmekten kaçının.
        3. Hayvan bir kutuya dönmezse, labirente yavaşça yaklaşın ve hayvanı kutuya teşvik etmek için görsel ipuçları (örneğin, yavaş el sallama) kullanın ve ardından kutuyu çıkarın.
      5. Taban kutusunu temizleyin ve kurulayın (1,5,5).
      6. Dışkılama meydana geldiyse, kağıt havlu ile mümkün olduğunca toplayın ve emin, ancak yayılmasını önlemek için silmeyin.
      7. İç bölümün kaldırılmasına izin vermek için labirenti kısmen sökün ve sonra yeniden bir araya haline verin. Bölümü temizleyin (1.5.5).
      8. Odak hayvanlarını çalıştırma protokolü için bölüm 1.4'e geçin.
    4. Çift koku denemeleri
      NOT: Bu denemelerin amacı, Y labirentinde aynı anda iki farklı koku izi sunmaktır, her ikisi de tabandan rastgele seçilmiş kollarına doğru koşmaktadır.
      1. Akrilik üst kısmı takmadan önce, ilk koku için seçilmemiş kolu ve tıkalı kolun karşısındaki tabanın yarısını bloke etmek için bölümleri sabitleyin.
      2. Bir istisna dışında, tek bir koku denemesi (1.3.3 ila 1.3.3.8) için yukarıda belirtilen prosedürleri izleyin. Akrilik kapı çıkarıldığında (1.3.3.3), kokulu hayvanın sadece labirentin açık bölümünde hareket edebilmesini sağlamak için kapalı kalacak olan açıklığa yarım boyutlu bir kapı yerleştirin.
      3. Labirenti kısmen sökün, bölümleri çıkarın ve temizleyin (1.5.5). Temiz havlularla kurulayın.
      4. Bölümleri yeniden yükleyin, ancak labirentin şimdi kokulu alanını engellemek için bunları çevirin. Akrilik üst yeniden yükleyin.
      5. İkinci koku yumurtlayan hayvan için 1.3.4.2 adımını tekrarlayın.
      6. Labirenti kısmen sökün ve bölümleri çıkarın. Labirenti yeniden bir araya.
      7. Odak hayvanlarını çalıştırma protokolü için bölüm 1.4'e geçin.
  4. Günlük saatlerde odak hayvanlarını çalıştırma protokolü
    1. 1.3.3.2 ile 1.3.3.3 arasında olan adımları izleyin ve odak hayvanı bu deneme için planlandı.
    2. Video kullanarak hayvan aktivitesini uzaktan izleyin. Belirli bir keşif süresi penceresinde gözlem yapıyorsanız, hayvan taban kutusundan tamamen çıktığında zamanlayıcıyı başlatın.
    3. Denemenin tamamlanmasıyla hayvanı çıkarın (1.3.3.4).
  5. Arıza ve temizlik
    1. Kalan kutuları labirentten ayırın ve tüm kutuları sökün. Sökme ve temizleme boyunca taze nitril eldivenler giyin.
    2. Akrilik üst parçaları çıkarın ve çizilmeyi veya çatlamayı önlemek için temizlik için güvenli bir yere koyun. Çıkarıldığında parçaların çizilmesini önlediğinizden emin olun (video izleme davranışı için net görüş alanı korunmalıdır). Labirentin kenarlarını sökün ve temizlik için bir kenara koyun.
      NOT: Çizikleri ve UV bozulmasını her zaman gölgeli tutarak Y labirenti malzemelerine en aza indirin.
    3. Kağıdı (ve plastiği) tutarlı bir hareketle, tabanın kirlenmesini önlemek için yuvarlayarak çıkarın ve atın.
    4. Y labirent parçalarının tüm yüzeylerini ve tüm kutuları temizlemek için kokusuz, laboratuvar sınıfı sabun ve yumuşak ovma fırçası veya mikrofiber bezler kullanın. Akrilik üst parçaları ve çıkarılabilir kapıları aynı sabunla, ancak çizilmeyi önlemek için yumuşak sünger veya mikrofiber bezlerle temizleyin.
      NOT: Eşli sürüngenlerde bilinen kimyasal sinyaller lipid çözünür bileşiklerdir ve bir deterjanla yıkamak, karasal omurgalı çalışmalarında lipit ipuçlarını ve polimer bazlı aparatlardan gelen diğer kokuları temizlemek için standart protokoldür11,12,21.
      NOT: Saha uygulamalarında sanitasyon protokolleri gerekebilir. Öyleyse, labirentin tüm iç yüzeylerini (zemin, duvarlar, bölmeler, akrilik parçalar, kutular) uygun bir sanitasyon çözeltisi ile püskürtün, 10 dakika bekletin ve ardından mikrofiber bir bezle silin.
    5. Temizlenmiş bileşenleri temiz, ıslak mikrofiber havlularla yüzeyleri silerek suyla durulayın ve durulamadan önce sabun kalıntısının kurumasına izin vermekten kaçının; labirente su dökmeyin.
    6. Parçaların havayla kurumasını bekleyin veya taze mikrofiber bezlerle kurulayın.
    7. Kurutuktan sonra, hemen başka bir deneme çalıştırıyorsanız labirent parçalarını yeniden bir araya koyun.

2. Ulusal Park Servisi ile işbirliği içinde ABD Jeolojik Araştırma (USGS) denemeleri için Y labirent kurulumu ve krepusküler zamanlama protokolü: vahşi yakalanmış Birman pitonlarının nispeten uzaktan test edildi

NOT: Y labirenti ve muhafaza yapısının tüm bileşenleri için planlar Ek Dosya 2'de verilmiştir.

  1. Y labirent bileşenleri ve USDA tasarımında yapılan değişiklikler için rasyonel
    NOT: Açıklanan Y labirenti, potansiyel araştırma türlerini genişletmek ve izole koşullarda önemli ölçüde değiştirilmiştir. Dikey derinlik çeşitli türlere uyum sağlayacak şekilde artırıldı ve dış mekan dayanıklılığını ve temizliğini geliştirmek için farklı malzemeler ve inşaat yöntemleri kullanıldı. Tamamlanan labirentin görselleştirilmesi için Şekil 1'e bakın. İnşaat ve montajla ilgili belirli talimatlar için, bkz.
    1. Y labirent bileşenlerini beyaz polipropilenden kesin ve kalıcı olarak sabitlenecek tüm kesilmiş parçaları (örneğin, labirent alt ve yan duvarlar) ısı kaynağı yapın.
      1. Güverte vidaları ile birlikte tutturulmuş kontrplak levhalardan yapılmış Y labirentinin dibini (244 cm L x 122 cm W) sabitleyin ve labirentin dış yan duvarlarının tabanı boyunca perçinlenmiş alüminyum açılı bir braketle tutturun.
      2. Y labirentinin tabanının 120 cm L x 42 cm W x 23 cm H olduğundan ve her dış kol yan duvarının 120 cm L, iç kol yan duvarının 108 cm L olduğundan emin olun (belirli yönler için bkz. Ek Dosya 2).
      3. Akrilik üst kısım, her 30 cm'de bir vidalı yan duvarlara sabitlenmiş alüminyum bir açı kullanarak yerine yerleştirin (belirli yönler için Ek Dosya 2'yebakın).
        NOT: Y labirent yan duvarlarının üst kenarına düzenli aralıklarla yerleştirilen vidalar, denemelerden videoyu analiz ederken statik görsel işaretleyici görevi de görüyor ve ölçek sağlıyor.
      4. Y labirentinin (taban, kollar) her açıklığının, yan duvarın ucunda bir kutuya yapışmış ek bir taban plakasına (42 cm W x 30 cm H) sahip olduğundan emin olun, böylece taban plakası merkezi bir açıklığı çerçeveler (34 cm W x 16 cm H; belirli yönler için, bkz.
      5. Kokulu hayvanın erişimini kısıtlamak için bir bölüm parçası kullanın (belirli yönler için bkz. Ek Dosya 2). Bağlantı elemanı bandı kullanarak bir blokaj plakayı (46 cm W x 22 cm H) yerine sabitleyin. Bölmeyi ve plakayı doğaçlama, kolayca temizlenmiş ağırlıklar kullanarak tutturun (örneğin, suyla dolu plastik sürahi; 2.3.6; Şekil 1).
      6. Akrilik parçaların labirentin üst kısmını (0,6 cm kalınlığında, berrak) oluşturandan emin olun. Belirli yol tarifleri için bkz.
    2. Y labirenti denemelerinde hayvanların taşınmasına ve toplanmasına izin vermek için kolayca sabitlenmiş süryan kapı ve kapaklarla donatılmış opak kutular kullanın (Şekil 1).
      1. Kutuları (21,6 cm L x 27,9 cm W) altta drenaj delikleriyle değiştirin, kapakları küçük vidalar ve somunlarla takın ve giriş/çıkış (kapı) için tek bir açıklık sağlayın. Belirli yol tarifleri için bkz.
      2. Kutu plakasını cıvatalar ve wingnutlar veya kilitler kullanarak Y labirentinin ön plakasına takarak kutuyu Y labirentinin sonuna sabitleyin.
        NOT: Yerindeyken, kutular akrilik üst parçaları da yerine tutturır.
  2. Krepusküler video alımı için kamera kurulumu: Kamera görüş alanının anlık görüntüsü için Şekil 1'e bakın.
    1. Kamera özellikleri: Proje kamerasının krepusküler ve gece çalışma türlerine uyum sağlamak için değişken ışık ve sıcaklık koşulları altında sürekli video kaydedebildiğine emin olun.
      1. Kasanın tavan çaprazlarına monte edilen proje kamerası ile tüm Y labirentinin kameranın görüş alanı içinde yakalanabilmesini sağlayın. Görüş alanını artırmak veya azaltmak için çadırın yüksekliğini yükseltin veya azaltın (~3 m yüksekliğe monte edilmiş proje kamerası). Kameradan yayılan kızılötesi ışığın akrilik üsteki yansımasının, gecelik çekimlerde karelerin kritik kısımlarını gizlemediğinden emin olun.
    2. Güç özellikleri: Her proje kamerasının gece çekimi için sürekli video kaydetmek için yeterli güç kaynağına sahip olduğundan emin olun (yaklaşık 20 saat).
      NOT: AC güç kaynağı yoksa, derin çevrim sızdırmaz kurşun asit 12 volt piller (örneğin, paralel olarak kablolu iki adet 12-V 20-Ah jel pil) kullanılarak güç sağlanabilir.
    3. Kayıt özellikleri: Dosya depolama birimini en aza indirmek için, Y labirentinde dil hareketlerinin sayımını etkinleştirmek için hala yeterli olan en düşük kaliteli videoyu kaydedin.
      NOT: Yüksek çözünürlüklü çekim büyük depolama hacmi gerektirir ve çözünürlüğü düşürmek, dosya boyutlarının yönetilebilir olmasını sağlamanın çok etkili bir yoludur.
      1. Görüntülerin kare hızını (saniyede kare, FPS) dil hareketlerini algılamak için gereken minimum değerle sınırlandırın (örneğin, maksimum 25 FPS kare hızıyla 800 x 450 kayıt çözünürlüğü, deneme başına yaklaşık 120 GB çekimle sonuçlanır).
    4. Video alma ve işleme protokolü
      1. Kamerayı her koku olayının başında (2.3.10) silah altına alıp odak olayının sonuna kadar (yaklaşık 20 saat) sürekli kaydetmesine izin verin.
      2. Her deneme tamamlandıktan sonra kamerayı kapatın ve SD kartı (2.4.4) alın. Görüntüleri istediğiniz depolama yerine aktarın.
      3. SD kartlar kayıt cihazlarını sık sık 5 dakikalık kliplerde çekim kaydetmeye zorlarken, işlem kolaylığı için film işleme yazılımını kullanarak bu klipleri birleştirin.
      4. Değişken oynatma hızına ve özelleştirilebilir ileri atlama aralıklarına izin veren bir medya dosyası inceleme programı kullanarak görüntüleri gözden geçirin.
        NOT: Video işleme sırasında ince ölçekli çözünürlük gerekmediği takdirde bu, inceleme süresini yaklaşık 20 saatten en fazla 1 h'ye düşürır.
  3. Koku yumurtlayan hayvanları çalıştırmak için protokol
    NOT: Bu bölümdeki adımların tamamlanması, yabani sürüngenler için daha uzun alışma süreleri nedeniyle yaklaşık 1,5 gün sürecektir.
    1. Labirentte önyargı bulunamadığından emin olmak için bölüm 1.3.1'deki önyargı önsözüne bakın.
    2. Koku kirlenmesini önlemek için herhangi bir yüzeyi kullanırken veya hayvanları incelerken nitril eldivenler giyin.
    3. Kokulu veya odak hayvanı, alışma denemesinden en az 24 saat önce kutusuna yerleştirin.
      NOT: Stres etkilerini en aza indirmek için kutu, temizlik veya diğer aktivitelerden rahatsız edilmeden labirente mümkün olduğunca yakın gölgeli bir alanda bırakılır. Test edilen tüm hayvanların (koku alma, odak) bu şekilde alıştığından emin olun.
    4. Temiz bir yüzeyde ve Y kavşağında üst üste binecek kadar uzunlukta yeni, temiz koku kağıdı hazırlayın ve tüm alt yüzeyi örtün (2 kol kağıdı = 121,9 cm; 1 temel kağıt = 152,4 cm).
    5. Kağıtların uçlarını kutuların ve Y kavşağının yakınında maskeleme bandıyla sabitleyin.
    6. Bölümleri, taban kolunun yarısını (sol veya sağ taraf) uzun bir bölümle bloke etmek için takın ve karşı kola girişi kısa bir bölümle engelleyin. Bariyerleri takarken koku kağıdını yırtma. Büyük kokulu hayvanlar için, bariyer arızasını önlemek için bariyerin arkasına kolayca çıkarılabilen ve temizlenebilen ağır bir nesne yapıştırın (2.1.1.5).
      NOT: Koku izi her zaman tabanın bir tarafından başlamalı, ardından odak hayvanının seçiminin açık olması için karşı kola geçmelidir.
    7. Akrilik üst kısmı her seferinde bir bölüm yerine kaydırın ve açıların tamamen buluşmasını sağlayın. Boşlukları kapatmak için şeffaf plastik bant kullanın.
    8. Kanat halkaları ve/veya asma kilitler kullanarak ön plakaları bağlayarak her iki kol kutusunu da labirente takın ve kapıların kilitli olduğundan emin olun.
    9. Gün batımından iki saat önce, taban kutusunu (kokulu hayvanı içeren) takın ve hayvana stresi en aza indirmek için tüm hareketlerin yavaş ve sabit olduğundan emin olun.
    10. Kamerayı silah yorun ve her iki namlu cıvata kilidini kullanarak kapıyı yerine tutturmaya emin olarak ana kutunun kapısını açın. Hayvanın görüş alanından uzak kal ve bölgeden çık.
    11. Gün batımından 3 saat (1 saat sonra), hayvanın labirent içindeki konumunu ve ortam koşullarını not edin. Hayvan hareket halindeyse, kutuya girene kadar bekleyin.
      1. Hayvan herhangi bir kutudaysa, kutu kapısını kapatın ve sabitleyin, kutuyu çıkarın ve ardından kutudaki savunma kokusu birikimini önlemeye dikkat ederek hayvanı çıkarın.
      2. Hayvan labirentin gövdesinde hareketsizse, hareketini bir kutuya uyarmak için görsel ipuçları (örneğin, uzun çubuk veya el sallama) kullanın. Hayvan kalırsa, akrilik üst kısım çıkarılabilmesi için kol kutusunu (es) çıkarın ve hayvan manuel olarak toplanabilir ve bir torbaya aktarılabilir.
        NOT: Büyük hayvanları (örneğin delinmeye dayanıklı eldivenler, göz koruması) kullanırken uygun kişisel koruyucu ekipman (KKD) her zaman giyilmelidir.
    12. İç bölümlerin kaldırılmasına izin vermek için labirenti kısmen sökün (koku kağıdını rahatsız etmekten kaçının) ve ardından yeniden bir araya çekin. Dışkılama meydana geldiyse, temiz mikrofiber bezlerle mümkün olduğunca toplayın ve emin, ancak bölgeyi yıkamayın.
    13. Odak hayvanlarını çalıştırma protokolü için bölüm 2.4'e geçin.
  4. Krepusküler odak hayvanlarını çalıştırmak için protokol
    NOT: Bu bölümdeki adımların tamamlanması yaklaşık 2 gün sürecektir ve bölüm 2.3'ün başlangıcıyla aynı zamanda başlaması gerekir.
    1. Labirentte çalıştırılmadan önce kutuda planlanan odak hayvanını en az 24 saat boyunca alıştırın.
      1. Odak hayvanı alışmasının son saatlerinde, bir sonraki adıma geçmeden önce koku yumurtlayan hayvanı çalıştırın (2.3.9).
        NOT: Koku bozulmasını azaltmak için odak hayvanının labirente giriş zamanına mümkün olduğunca yakın koku döşeme adımını zaman.
    2. Kanat somunlarını ve/veya asma kilitleri kullanarak taban kutusunu (odak hayvanını içeren) Y labirentinin tabanına takın. Odak hayvanına stresi en aza indirmek için kutuyu tutarken/taşırken yavaş ve sabit hareketler kullanın.
      1. Her iki kol kutusu kapılarının da mandallı olduğundan emin olun. Namlu cıvatalarını kullanarak ana kutu kapısını açıp mandallayarak odak denemesine başlayın. Hayvanın görüş alanından uzak kal ve bölgeden çık.
        NOT: Yabani gece sürüngen denemeleri ile, labirenti keşfetmek için bir gecede odak hayvanlarına verilir.
    3. Gün doğumundan dört saat sonra labirente dönün ve odak hayvanını çıkarmak için bölüm 2.3.11.1'i izleyin.
    4. Kamera SD kartını toplayın ve gerekirse pilleri şarj edin. Kullanılmış kağıdı labirentten atın ve temizlemeye devam edin (bölüm 1.5).

Figure 1
Şekil 1. USGS Y labirentinin düzeni. Solda, bir şema, perspektif için bir ölçek çubuğu ile Y labirentinin bileşenlerini gösterir. Sağda, video kameradan gelen bir anlık görüntü davranışsal kayıtların görüş alanını gösterir. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Representative Results

Çok sayıda değişken Y labirent denemelerinden kaydedilebilir ve/veya puanlanabilir. Çalışmanın tasarımı öncelikle istenen sonuçlar/teslim edilebilirler tarafından yönlendirilmelidir. Ayrıca, çalışma tekrarlanan önlemlere güveniyorsa (örneğin, aynı odak hayvanlarının tekrar tekrar kullanılması), uygun test ve analiz yapıları gereklidir. Örneğin, USDA denemeleri fokal tegus'un tekrarlanan testlerine dayandığından, deneysel çalışmaların planlanması tamamen randomize edildi.

Seçim verileri: Y-labirentleri kullanan çalışmaların çoğu basit ikili seçim verilerini rapor eder ve sonuçları binom testi gibi parametrik istatistiklerle analiz eder. Buradaki ana sınırlama, herhangi bir istatistiksel analizin gücünü doğrudan etkileyen örnek boyutudur. Şekil 2'de, belirli bir binom testinin istatistiksel olarak anlamlı sonuçlar vererek kaç "başarı" elde etmesi gerektiğini gösteren çalışma örnek boyutu başına bir dizi istatistiksel eşik gösterilmektedir. Bunlar matematiksel olarak türetilmiştir ve bu nedenle herhangi bir Y labirenti testi için genelleştirilebilir. Binom istatistiklerini çevrimiçi ücretsiz kullanarak oluşturmak kolaydır. Olasılıkları hesaplamak için, bir a priori rasyonel verilirse tek kuyruklu dağılımlar kullanılır; aksi takdirde, iki kuyruklu dağılım kullanılmalıdır.

Bir kolun seçimi genellikle odak hayvanının belirli bir kolda hareket ettiği mesafeye göre belirlenir. Bu eşiği belirlemenin en basit yolu labirent içinde bir dönüm noktası oluşturmaktır. Çoğu Y-labirent çalışması için, dönüm noktası kol kutusunun girişidir. Sürüngenler tüm kemosentezyel değerlendirmeyi başın ön bölgesindeki kimyasal algılama organlarıyla yaptıkları için, baş bir deneme sırasında odak noktasıdır. Örneğin, Birman pitonları genellikle tüm labirentin kendisinden daha uzun olduğundan, seçim en iyi ve en verimli şekilde başın bir dönüm noktasının yanından geçmesiyle belirlenir. Seçimi belirlemek için diğer seçenekler, bir kolda harcanan zaman ve odak hayvanının bir kutuya tam hareketidir. Başarısızlık, belirli bir süre içinde seçim yapmayan bir odak hayvanı tarafından belirlenir.

Y labirentinde seçim verilerinden daha ince çözünürlük analizleri elde edilebilir. Örneğin, araştırmacılar bir seçim cezası puanı oluşturabilir16. Burada araştırmacılar, odak hayvanının labirentin hedef olmayan kolunu ne derece araştırdığını izlemelidir. Hedef olmayan kol olarak tanımlanabilir Araştırmacılar, test edilen alternatif hipotezlere dayanarak odak hayvanının seçmeyeceği bir priori belirler. Hedef olmayan bir kolun en basit örneği, sadece bir kol hedef kokusu içerdiğinde kokusuz kol olacaktır. Daha karmaşık örnekler, aynı kaynaktan gelen iki koku arasındaki seçim olacaktır, ancak farklı konsantrasyonlarda sunulur7. Deneysel tasarım çok düzeyli olduğunda ve/veya veriler seçim cezasında olduğu gibi ikiliden artımlıya geçtiğinde, varyansın (ANOVA) tekrarlanan ölçü analizi veya sürekli veya orantılı veri kümeleriyle kullanılan diğer yöntemler gibi uygun bir istatistiksel yaklaşım kullanılmalıdır.

Davranışlar: Odak hayvanlarının gözlemlendiği bir deneyin süresi boyunca, çeşitli bireysel davranışlar ölçülebilir. Bu sayıda değişken, 16 olarak bilinene bağlı olarak a priori olarak belirlenebilir veya14 ,15veri alt kümesindeki ön gözlemleri takiben geçici olarak belirlenebilir. Çalışma hedefleri ve çözüm dereceleri, labirent içinde hangi davranışsal değerlendirmelerin yapılması gerektiğini belirler (yani, birçok çalışmada, sadece seçim verileri ölçülür17). Davranışlar labirent boyunca, bölümler halinde veya belirli zaman dönemlerinde değerlendirilebilir; örneğin, yalnızca tabanda veya kolların birleştiği yerde görülen davranışlara öncelik verilebilir8. Video kayıtları davranışsal puanlamayı kolaylaştırır, ancak denemeler başlamadan önce videonun çözünürlüğü ve uzunluğu (veri depolama kısıtlamaları getiren faktörler) dikkate alınmalıdır.

Zamansal değişkenler: Davranışsal değişkenlerde olduğu gibi, Y labirenti denemeleri sırasında hayvan performansının birçok zamansal yönü ölçülebilir. Örneğin, araştırmacılar gecikme sürelerini zamanlayabilirler (örneğin, kutu8'dençıkacak gecikme süresi). Çoğu zamansal değişken, labirentin keşfiyle ilişkilidir, örneğin her kolda harcanan toplam sondaki zaman veya zaman gibi. Bu değişkenler genellikle çok yönlü ANOVA gibi çok faktörlü bir analizde analiz edilir.

Gözlemci önyargısı: Hayvan davranışlarını içeren herhangi bir çalışmada, gözlemci önyargısı veri toplamayı önemli ölçüde etkiler18. Bu nedenle, gözlemciler test edilen tedaviye karşı kör olmalıdır. Bunu yapmanın en basit yolu, video dosyalarını sayısal olarak kodlamak ve daha sonra gözlemcilere atamadan önce rastgele sıralamaktır (örneğin, rastgele sayı oluşturucu). Canlı veri toplama tek seçenek olduğunda gözlemci önyargısını kontrol etmek imkansıza zordur. Bir saha ortamında, bunun için iki işbirliği gerekir: tedaviye kör bir gözlemci ve denemeyi ayarlayan bir koordinatör. Kapsamlı incelemeler, deneyci önyargısının davranışsal ve ekolojik çalışmalarda veri toplama ve yorumlama üzerindeki etkilerini özetlemektedir18,19.

Figure 2
Şekil 2. Y labirent sonuçlarından binom testleri için örnek boyutlar ve P değerleri. Verilen her örnek boyutu, bir kokunun Y'nin (hedef kol) bir kolunda test edildiği, diğerinin ise bir kontrol (hedef olmayan) olabileceği belirli sayıda denemeyi temsil eder. Her çubuğun üstündeki üst sayı, bu sayıda hedef kol seçeneği için tek kuyruklu P değeridir, alt iki kuyrukludur. Üst çubuk içindeki sayılar, geleneksel olarak istatistiksel olarak hala anlamlı olan hedef dışı seçeneklerin en fazla sayısını temsil eder (P < 0,05). Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Ek Dosya 1. Bu dosyayı indirmek için lütfen tıklayınız. 

Ek Dosya 2. Bu dosyayı indirmek için lütfen tıklayınız. 

Discussion

Y labirentleri sürüngenlerdeki kimyasal ekolojiyi araştırmak için çok güçlü araçlar olsa da, sınırlı tasarımları diğer soruşturma yollarının önüne çıkabilir. Ancak, diğer seçeneklerin çeşitliliği mevcuttur11,12,20,21,22. Örneğin, dil fiskesi tahlillerinin yürütülmesi daha kolaydır ve kontrol kokularına göre bir dizi kimyasal uyarana sergilenen davranışların eşzamanlı olarak değerlendirilmesine izin verir23 , 24,25,26. Açık alan testleri, odak hayvanının kimyasal ipuçları kaynağıyla karşılaşana kadar bir muhafazayı serbestçe araştırdığı ve davranışsal reaksiyonlarının daha sonra27,28puanlandığı başka bir seçenektir. Bu yaklaşımların kombinasyonları, sürüngenlerin ayrımcı kapasitelerini, refugia29ile birlikte yapay ve doğal kokuların bir karışımını sunmak gibi çeşitli bağlamlarda değerlendirebilir. Y-labirentler ayrıca hayvanları tek başına veya substrat kaynaklı16,30ipuçlarıyla birlikte havadan kimyasal ipuçlarına maruz bırakmak için değiştirilebilir ve arşivlenmiş video verileri mevcutsa veri toplamayı yeniden tasarlamak için geçici çıkarımkullanılabilir 31. Biyoassaylar, özellikle belirli bir ipucu kaynağı değerlendirildiğinde veri toplamayı basitleştirmek ve çakışan uyaranları en aza indirmek için tasarlanmalıdır (örneğin, kimyasal ipuçları21).

Hayvan davranışındaki araştırmacılar genellikle yeni, yapay ortamlarda (örneğin, özelliksiz bir manzaraya sahip kapalı bir labirent) odak hayvanı tepkilerini gözlemler ve ölçerler ve belirli bir hayvanın kaçınma, ajitasyon veya benzeri sıkıntılı davranışlara karşı doğal, keşif edici davranışlar sergileyip sergilemediğini değerlendirmeye özen gösterilmelidir. Deneysel aparatlardaki sıkıntılı hayvan davranışı öncelikle neofobiye atfedilir: yenilik korkusu32. Bir örnek, odak hayvanının çıkış elde etmek için eklemlere veya cihazın kenarlarına doğru ittiği kaçış davranışıdır. Başka bir örnek, odak hayvanının labirente girme isteksizliğini gösterdiği utangaçlıktır, derecesi labirent girişinin gecikmesi ile ölçülebilir. Aparat (yeniden) tasarımı, sıkıntının bu şaşırtıcı etkilerini önlemek için odak hayvanının katılımını kolaylaştırabilir. En yaygın yaklaşım, test başlamadan önce çevrenin yeniliğini gidermek için odak hayvanının cihaza tekrar tekrar sokulmasıdır ve çağdaş istatistiksel modeller (örneğin, genelleştirilmiş doğrusal karışık modeller) test hayvanlarının birden fazla denemede kullanılmasına izin verir. Davranışsal testlerde ekolojik hususlarla ilgili önemli bir yanı, azaltılmış neofobinin istilacı türlerin başarısı ile ilişkili olmasıdır33. Bu nedenle, söz konusu türlerin a priori bilgisine bağlı olarak, neofobi deneysel bir tasarım değerlendirmesi olarak değişken öneme sahip olabilir.

Videolardan davranışsal verilerin alınması, deneysel zaman çizelgelerinde büyük darboğazlara dönüşen birden fazla kısıtlamaya neden olur. Örneğin, belirli bir denemenin uzunluğu veri ayıklama süresini katlanarak artırabilir. Geçici çözümlerden biri, davranışı yalnızca bir eşik karşılanana kadar çözümlemektir (örneğin, toplam etkin süre). Eşik, belirli bir deneme için mevcut en uzun videoyu temel alabilir. Alternatif olarak, makine tabanlı gözlem (örneğin, yapay zeka) geliştirilebilir, ancak bu kalite kontrolü için gereken önemli çaba ile zaman ve kaynak tüketir. Diğer bir sorun da veri yönetimidir: videolar davranışsal puanlama ve değerlendirmeyi etkinleştirmek için yeterli kalitede olmalıdır ve bu da veri depolama kısıtlamalarına neden olur. Bulut depolama alanına artık erişilebilir olsa da, özellikle uzak alan konumlarında veri toplama gerçekleştiğinde yükleme/indirme oranları genellikle sorunludur. Davranışsal gözlemin bütünlüğünü etkileyen kayıt araçlarının sınırlamalarında ek zorluklar ortaya çıkar. Odak hayvanı davranışının net bir şekilde görüntülenmesi her zaman gereklidir, ancak görünürlük genellikle kontrol edilemeyen faktörler (örneğin, nem, böcekler, rüzgar hareketi) tarafından engellenir. Ayrıca, kayıtlar tek bir perspektiften (örneğin, kuşbakışı) geldiğinde, dikey düzlemde meydana gelen davranışların (örneğin, kafa kaldırma14)değerlendirilmesi zordur. Bir çözüm, deneme başına birden fazla kamera açısı sağlamaktır. Son olarak, günün saati davranışsal kaydı önemli ölçüde etkiler. Gece davranış analizi, Y labirenti yüzeyinde engelleyici parlamayı veya kamera akışını kesebilecek böceklerin cazibesini önlemek için gece moduna ve minimum ışık projeksiyonuna sahip bir kamera gerektirir. Yukarıdakiler göz önüne alındığında, çalışma alanının veya tür biyolojisinin önbilgisi, hangi kısıtlamaların hangi sıklıkta ortaya çıkabileceğini bildirebilir ve böylece istenen örnek boyutlarını bilgilendirebilir.

Davranış fizyoloji ile sıkı bir şekilde birleştirilmiştir ve çeşitli türlerde davranışsal endokrinolojinin değerlendirilmesi için Y labirentlerinin faydası gösterilmiştir. Bununla birlikte, bu makale, hedef türlere, araştırma sorusuna ve mevcut kaynaklara bağlı olarak bu deneylerin yürütülmesinde bazı varyasyonları vurgulamaktadır. Bu nedenle, her test kurulumunun malzeme ve boyutlarının seçimi, sonraki olası araştırma genişlemesi için dikkatlice düşünülmelidir. Bölüm 2, bölüm 1'de özetlenen ve tegus ile gelecekteki, daha karmaşık davranışsal denemelere uyum sağlamak için dahil edilen malzemelerde yapılan değişiklikleri açıklar. Everglades labirentlerinin artan dikey derinliği, vahşi yakalanan tegustaki kimyasal ekoloji hakkındaki yeni soruların, proje tasarımı ve kurulumunu gereksiz yere uzun sürmeden cevaplanmasına izin verecek ve bu deneysel cihazın çevrililebilirliğini daha da gösterecektir.

Yukarıda açıklanan teknikleri nispeten uzak bir ortamda kullanırken (bkz. bölüm 2), dikkate alınması gereken birkaç sınırlayıcı faktör vardır ve proje planlaması çok önemlidir. Öngörülen tedavi deneyi için gereken istatistiksel güce ve hedef türlerin biyolojik zamanlamasına (örneğin mevsimsellik) bağlı olarak, gerekli kaynaklar ve işgücü etkilenecektir. Ayrıca, odak hayvanlarının tek veya tekrarlı kullanımı isteniyorsa, potansiyel stresörleri azaltmaya dikkat etmek gerekir. Bu faktörlerin her biri proje zaman çizelgesini genişletecek veya daha fazla emek, alan ve malzeme gerektirecektir. Örneğin, bölüm 2, vahşi yakalanan erkek pitonların, stres etkilerini en aza indirmek için tutma kutularında yaklaşık 24 saat sessiz alışma süresi gerektiren başka bir vahşi yakalanmış ve hormonal olarak manipüle edilmiş erkek grubunu takip eden odak hayvanları olarak kullanılmasını sunar. Bu alışma süreleri deneme sürelerini iki günden fazla uzatsa da, esaret ve elleçleme nedeniyle stres vahşi hayvan davranışını etkiler ve temiz veri kümeleri oluşturmak için en aza indirilmelidir34,35.

Özetle, Y labirentleri, uyanık a priori planlaması olması koşuluyla, çeşitli yaban hayatının kimyasal ekolojisini geniş değişken koşullar altında araştırmak için kullanılabilecek güçlü, uyarlanabilir araçlardır. Uygun soruları seçmek ve verilen takson ve koşullar için deneysel kurulumu uygun şekilde tasarlamak için dikkatli olunmalıdır. Araştırmacılar ve yöneticiler, hayvan kemosentez biyolojisini daha iyi anlamak için Y labirentlerini kullanmaktan önemli ölçüde yararlanabilir, çünkü bu araçlar, özellikle uzaktan izleme araçlarıyla birleştirildiğinde, büyük hacimlerde ince ölçekli davranışsal veriler sağlayan esnek deneysel tasarımlar sağlar.

Disclosures

hiç kimse

Acknowledgments

İlk Y labirentinin geliştirilmesi, James Madison Üniversitesi (JMU) ile USDA Hayvan ve Bitki Sağlığı Denetim Servisi arasındaki kooperatif anlaşmaları (15-7412-1155-CA, 16-7412-1269-CA ve 17-7412-1318-CA) ile desteklendi. Everglades Milli Parkı'ndaki Y labirentinin geliştirilmesi, JMU ve Ulusal Park Servisi arasındaki bir işbirliği anlaşması (P18AC00760) ile finanse edildi. T. Dean ve B. Falk'a Everglades NP'deki bu projeyi kolaylaştırdıkları ve izin verme ve finansman konusunda yardım ettikleri için teşekkür ederiz. W. Kellow'a USGS Y labirentinin yapımında yardım için teşekkür ederiz. C. Romagosa, L. Bonewell ve R. Reed idari ve lojistik destek sağladı. Yararlı geri bildirim sunan iki anonim yorumcuya teşekkür ederiz. Everglades çalışmaları ve ayni desteği için fon ABD Jeoloji Araştırmaları (USGS) Greater Everglades Öncelikli Ekosistem Bilimi Programı, Ulusal Park Servisi (P18PG00352) ve USGS invaziv Türler Programı tarafından sağlanmıştır. Ticari, firma veya ürün adlarının herhangi bir şekilde kullanılması yalnızca açıklayıcı amaçlar içindir ve ABD Hükümeti tarafından onay anlamına gelmez. Bu yayındaki bulgular ve sonuçlar ABD Tarım Bakanlığı tarafından resmi olarak yayılmamıştır ve USDA kararlılığını veya politikasını temsil etmek için yorumlanmamalıdır.

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

Davranış Sayı 170 hayvan davranışı etoloji kimyasal ekoloji istilacı türler biyoassay eşkenar kertenkele yılan tegu Birman pitonu 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

Sürüngenlerde Kemosentezya davranışını değerlendirmek için Kapalı Y Labirentlerini Kullanma
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