JoVE Journal > Behavior
Summary
Abstract
Introduction
Protocol
Results
Discussion
Disclosures
Acknowledgements
Materials
References
자동 번역
Please note that all translations are automatically generated. Click here for the English version.
행동분석학

С помощью набора инструментов анимации FishSim расследовать поведение рыбы: тематическое исследование на Мате Выбор копирования в Sailfin Моллис

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

С помощью Роман Toolchain анимации FishSim , мы представляем протокол для неинвазивной визуальные манипуляции общественной информации в контексте Мате Выбор копирования в sailfin Моллис. FishSim Анимация Toolchain обеспечивает легкий в использовании рамки для дизайна, анимации и презентация компьютерных анимационных рыбы стимулов для поведенческой экспериментов с живой тест рыбы.

Abstract

За последнее десятилетие использование компьютерной анимации для исследования поведения животных возросла из-за его способность неинвазивно манипулировать внешний вид и поведение зрительных раздражителей, по сравнению с манипулирования живых животных. Здесь мы представляем FishSim анимации инструментария, программного обеспечения, разработанной для предоставления исследователям с easy-to-use методом для реализации 3D компьютерной анимации в поведенческих эксперименты с рыбой. Toolchain предлагает шаблоны для создания виртуальных 3D раздражители пяти видов различных рыб. Раздражители настраиваемый внешний вид и размер, на основе фотографий, сделанных из живой рыбы. Несколько раздражителей могут быть анимированы, записав плавание пути в виртуальной среде с помощью видеоигра контроллера. Для увеличения стандартизации имитации поведения, записанные плавательный путь могут быть воспроизведены с различных раздражителей. Несколько анимаций позднее могут быть организованы в плейлисты и представлены на мониторах во время экспериментов с живой рыбой.

В тематическом исследовании с sailfin Моллис (Poecilia latipinna) мы предоставляем протокол о том, как провести Мате Выбор копирования эксперимент с FishSim. Мы использовали этот метод для создания и анимации виртуального самцов и самок виртуальной модели и затем представил эти жить фокуса самок в эксперименте бинарного выбора. Наши результаты показывают, что компьютерной анимации могут быть использованы для имитации виртуальный рыбы в Мате Выбор копирования эксперимент для расследования роли женщин беременных пятна как признак качества для модели девушки в Мате Выбор копирования.

Применение этого метода не ограничивается Мате Выбор копирования эксперименты, но могут быть использованы в различных экспериментальных образцов. Тем не менее ее удобство зависит от визуальных возможностей исследование видов и сначала требует проверки. В целом компьютерной анимации предлагают высокую степень контроля и стандартизации в экспериментах и имеют потенциал для «сокращения» и «вместо» живой стимул животных, а также относительно «уточнения» экспериментальных процедур.

Introduction

Недавно используя современные методы для создания искусственных стимулов, таких как компьютерной анимации и виртуальной реальности, получил популярность в исследований1. Эти методы предоставляют ряд преимуществ, по сравнению с классической экспериментальных подходов с живой стимул животных1,2. Компьютерная анимация позволяет неинвазивные манипуляции внешний вид (размер, цвет) и поведение виртуальной стимул животных, используемых в экспериментах. Например хирургическое удаление меч в мужской Зеленый swordtails (Пецилия helleri) для проверки Мате предпочтения женщин3 было вынесено ненужные с помощью компьютерной анимации в более позднем исследовании этого вида4. Кроме того компьютерной анимации можно создавать фенотипов, которые редко встречаются в природе5. Морфологические особенности виртуальных животных могут быть изменены даже за пределы естественного ареала этого вида4. В частности возможные систематические манипулирования поведением является одним из основных преимуществ компьютерной анимации, так как это почти невозможно с живыми животными6,7.

Существуют различные методы на сегодняшний день для создания компьютерной анимации. Простой двухмерный (2D) анимации обычно являются производными от картину стимула, движущихся в только два измерения и может создаваться с общего программного обеспечения как MS PowerPoint8 или9Adobe After Effects. Трехмерная (3D) анимации, которые требуют более сложных трёхмерного моделирования программного обеспечения, включить стимул быть перемещены в трех измерениях, увеличивая возможности для реалистичных и сложные физические движения6,7 , 10 , 11 , 12. даже виртуальной реальности конструкции, которые имитируют 3D окружающей среды, где перемещения живых животных были используется13,14. В недавнем обзоре Шуинар-Thuly и др. 2 обсудить эти методы по одному и выделить преимущества и недостатки на их осуществление в исследованиях, которые особенно зависит от сферы охвата исследования и визуальные возможности животного испытания (см «Обсуждение»). Кроме того Пауэлл и Розенталь15 дать консультации по соответствующим экспериментальный дизайн и какие вопросы могут быть рассмотрены с использованием искусственных стимулов в области исследований поведения животных.

Поскольку создание компьютерной анимации может быть сложным и трудоемким, возникла необходимость для программного обеспечения для упрощения и стандартизации процесса анимации дизайн. В этом исследовании мы представляем свободно и раскрывать источника FishSim анимации Toolchain16 (короткие: FishSim; HTTPS://BitBucket.org/EZLS/fish_animation_toolchain/), многодисциплинарного подхода, сочетающего биологии и информатики для удовлетворения этих потребностей. Подобно к ранее опубликованным инструмент anyFish17,18, развитие toolchain вслед за цель предоставлять исследователям с easy-to-use методом для реализации анимированные 3D раздражителей в экспериментах с рыбой. Наше программное обеспечение состоит из набора инструментов, которые могут быть использованы для: (1) создать 3D виртуальный рыбы (FishCreator), (2) одушевленный плавательный пути виртуального рыбы с контроллером видео игры (FishSteering) и (3) организовать и представить записанные анимации на мониторах жить фокуса рыбы (FishPlayer). Наши toolchain предоставляет различные возможности, которые являются особенно полезен для тестирования в двоичный выбор ситуации, но также применимы другие экспериментальные проекты. Кроме того возможности анимации два или более виртуальных рыбы позволяет моделирование обмелению или ухаживания. Анимация не привязаны к конкретным стимулом, но могут быть воспроизведены с другие раздражители, что позволяет изменить внешний вид стимулом, но держать его поведение постоянно. Открытым исходным кодом характер инструментария, а также тот факт, что он основан на системе операции робот Рось (www.ros.org), обеспечивают высокая модульность системы и предлагает почти безграничные возможности для включения внешних датчиков (как контроллер или система отслеживания) и адаптации инструментария для собственных потребностей в области научных исследований. В дополнение к Молли sailfin, в настоящее время используются четыре других видов: Atlantic Молли Пецилии mexicana, гуппи Poecilia reticulata, Трёхиглая колюшка Трёхиглые колюшки aculeatus и цихлид Haplochromis spp. Новые виды могут быть созданы в 3D графике, моделирование инструмент (например, блендер, www.blender.org). Чтобы проиллюстрировать процесс с FishSim и предоставить протокол о том, как провести Мате Выбор копирования эксперимент с компьютерной анимации, мы провели исследование с sailfin Моллис.

Мате выбор является одним из наиболее важных решений, внесенные в их истории жизни животных. Животных развивались различные стратегии для нахождения лучших спаривания партнеров. Они могут полагаться на личной информации при оценке возможности спаривания партнеров самостоятельно, возможно согласно заранее генетических преференций для некоторых20фенотипическую особенность19,. Однако они могут также соблюдать Мате выбор сородичами и тем самым использовать общественной информации21. Если наблюдатель затем решает выбрать же мат (или же фенотип) в качестве наблюдаемых считалась — «модель» — выбрали ранее, это называется Мате Выбор копирования (далее сокращенно MCC)22,23. Мате Выбор копирования представляет собой форму социального обучения и, следовательно, не являющихся независимыми Мате выбор стратегии24, который наблюдается в обеих позвоночных25,26,27,28, 29 и беспозвоночных30,,3132. До сих пор, MCC преимущественно учился в рыбе и встречается как в лабораторных условиях33,34,35,,3637,38 , так и в 42дикие39,40,,41,. Мате Выбор копирования особенно ценен для индивида, если два или более потенциальных партнеров спаривания видимо похожи на качество и выбор «хорошие» мат — с точки зрения максимизации Фитнес — это трудно сделать43. Качества модели девушки сама может повлиять ли фокуса самок скопировать ее выбор или не44,45,,4647. Соответственно было обусловлено ее более или менее опытных в Мате выбор, например в том, что касается размера и возраста44,45,46, или ее будучи считалась «хорошее» или «плохих» модель женского качества или неспецифический47. В sailfin Моллис которые копировать выбор Мате сородичами39,48,49,50,51было установлено, что фокуса женщины даже копировать неприятие мужской52 . Поскольку считается, что MCC играть важную роль в эволюции фенотипических признаков, а также видообразования и гибридизации21,23,53,54, последствия копирование» ложных» выбор может быть огромный в снижении фитнес копир55. Если человек решает скопировать выбор другого лица, это важно для оценки, если наблюдаемая модель является надежным источником информации, то есть, что сама модель делает «хорошие» выбор из-за его или ее хорошо опыт в мате выбор. Здесь возникает вопрос: какие визуальные характеристики могут характеризовать надежная модель для копирования из sailfin Молли женщин?

Отличительной чертой визуального в женских sailfin Моллис и другие Poeciliids является беременных пятно (также известен как «анальный пятно», «выводок патч» или «беременность пятно»). Этот мрачно пигментированные области в их анальной области вытекает из melanization ткани подкладки яичников мешка56. Размер и присутствие беременных пятна являются переменной через conspecific самок и далее индивидуально могут изменяться в ходе прогрессирование яичников циклов56,57. Беременных пятна могут служить для привлечения мужчин и облегчения ориентации gonopodial для внутреннего осеменения58 или в качестве средства рекламы фертильности59,60. Учитывая связь между беременных spot и репродуктивного статуса женщин мы прогнозировали, что беременных месте служит знак качества женской модели, предоставляя информацию о ее текущее состояние репродуктивного наблюдения фокуса самок. Мы исследовали две альтернативные гипотезы. Во-первых если беременных пятно является признаком общего для погашения, по прогнозам Фарр и Трэвис59, он обозначает предположительно надежных и опытных модели по сравнению с незрелые модели (без пятна). Здесь более вероятно скопировать выбор модели с пятном, но не то, что модели без пятно фокуса самок. Во-вторых, если беременных месте знаменует не восприимчивости благодаря уже разрабатывают выводка, по прогнозам Sumner et al. 60, модель предположительно менее надежными, поскольку не восприимчивы женщин будет считаться менее разборчивы. В этом случае фокуса самок не будет копировать их выбор но моделей без пятна. До настоящего времени, роль беременных местом для MCC в sailfin Молли женщин никогда не были протестированы, не экспериментально манипулировать.

Мы использовали FishSim для выполнения эксперимента MCC, представив виртуальных стимул самцов и самок виртуальная модель на мониторах компьютеров вместо живой стимул и модель рыбы, используемые в классический экспериментальной процедуры49,50 ,,5161. Общее удобство использования нашего программного обеспечения ранее были протестированы для проверки гипотез о выборе Мате в sailfin Моллис12. Здесь мы проверили ли отсутствие или наличие пятно беременных в виртуальной модели женщины влияет на выбор Мате наблюдения живой фокуса самок. Мы сначала пусть фокуса самок акклиматизироваться к испытания резервуара (рис. 1.1) и пусть они выбирают между двух различных виртуальных стимул мужчины в старпом выбор тест (Рисунок 1.2). Впоследствии в период наблюдения, предварительного непредпочитаемого виртуальный мужчина был представлен вместе с виртуальной модели девушки (Рисунок 1.3). В последующих второй Мате выбор теста фокуса женщины снова выбрал между же мужчины (Рисунок 1.4). Мы проанализировали ли фокуса женщин был скопирован Мате выбор наблюдаемых модель девушки, сравнивая ее решение Мате выбор в первом и втором Мате выбор теста. Мы провели две различные экспериментальные методы лечения, в которых мы манипулировать визуально качество виртуальной модели девушки. За период наблюдения мы либо представил предварительное непредпочитаемого виртуальных мужчин (1) вместе с виртуальной модели девушки с беременных пятно («спот» лечение); или (2) вместе с виртуальной модели девушки без беременных пятно («нет пятна» лечение). Кроме того в элементе управления без каких-либо девушки модели, мы проверили ли фокуса самок выбрал последовательно, когда общественной информации представлено не было.

Figure 1
Рисунок 1. Общий обзор наиболее важных экспериментальных мер для MCC эксперимент с использованием виртуальных рыбы раздражителей. (1) период акклиматизации. Старпом выбор теста (2) : живой фокуса самка выбирает между самцами виртуальный стимул. Период наблюдений (3) : фокуса Женские Часы предварительного непредпочитаемого самца вместе с виртуальной модели девушки с беременных пятно. (4) второй Мате выбор тест: фокуса девушки снова выбирает между самцами виртуальный стимул. В этом примере она копирует выбор модели. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Protocol

Проводятся экспериментальные и обработки рыбы были в соответствии с законодательством Германии животных (Deutsches Tierschutzgesetz) и утвержден офицер внутренних животных доктор Urs Gießelmann, Университет Зиген и региональные органы власти ( Kreisveterinäramt Зиген Витгенштейн; Номер разрешения: 53.6 55-05). <p c…

Representative Results

После протокол мы использовали FishSim для создания компьютерной анимации виртуального sailfin Молли мужчин и женщин. Мы также использовали toolchain представить анимации жить фокуса самок в условиях бинарного выбора выполнить эксперимент MCC экспериментальной процедуры, ?…

Discussion

Беременных месте sailfin Молли самок было описано ранее в качестве средства рекламы рождаемости к conspecific самцов59,60. Ли беременных пятно может также предоставлять информацию conspecific женщин в контексте выбора мат не были пока апробированы. В настоящем тематиче…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Эта работа была поддержана Deutsche Forschungsgemeinschaft DFG (WI 1531/12-1 кВт и SG и ку 689/11-1) KDK, км и JMH. Мы искренне благодарим DAAD RISE Германия программы для предоставления и организации стажировки студентов исследований между SG и DB (финансирование-ID: 57346313). Мы благодарны Mitacs для финансирования DB с пожалованием стажировки рост-Глобалинк исследований (FR21213). Мы любезно благодарим Аарон Berard за приглашение нас представить JoVE читателей FishSim и Алиша DSouza, а также три анонимные отзывы за их ценные комментарии на предыдущей версии рукописи.

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

FishSimAnimation ToolchainFish BehaviorMate-choice CopyingSailfin MolliesVisual DemonstrationFish StimuliBody TexturesGravid SpotCamera ViewpointVirtual Male StimuliFish ModelTexture Editing

Play Video
PDF
DOI
DOWNLOAD MATERIALS LIST
Cite This 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).
Download Citation
Reprints and Permissions

View Video

✖

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

CAPTCHA Image
Play CAPTCHA Audio
Refresh Image