सामाजिक Wasp कालोनियों की उत्पादकता का मूल्यांकन (Vespinae) और पारंपरिक जापानी Vespula Wasp शिकार तकनीक के लिए एक परिचय
Summary
इस methodological कागज कंघी के प्रति 100 कोशिकाओं meconia की संख्या की जांच करके एक सामाजिक wasp कॉलोनी की उत्पादकता का मूल्यांकन करता है, वयस्कों की कुल संख्या का अनुमान लगाने के लिए wasps का उत्पादन किया. संबंधित वीडियो का वर्णन करता है कि कैसे Vespula wasp घोंसले, शौकिया wasp चेज़र द्वारा विकसित एक विधि के लिए खोज करने के लिए.
Abstract
वेस्पिन wasps के लिए, कॉलोनी उत्पादकता आम तौर पर लार्वा कोशिकाओं की संख्या की गणना से अनुमान लगाया जाता है। यह पेपर एक बेहतर विधि प्रस्तुत करता है जो शोधकर्ताओं को उत्पादित वयस्कों की संख्या का अधिक सटीक अनुमान लगाने में सक्षम बनाता है, प्रत्येक कंघी में वयस्कों में पिल्ले लार्वा द्वारा कोशिकाओं में छोड़ दिया गया मल (सेल में छोड़ दिया मल) प्रत्येक कंघी में। इस विधि से पहले या कॉलोनी पतन के बाद लागू किया जा सकता है(यानी,सक्रिय या निष्क्रिय घोंसले में). कागज भी वर्णन करता है कि कैसे जंगली Vespula wasp कालोनियों का पता लगाने के लिए “झटबंद” wasp baits और उन्हें इकट्ठा wasp का पीछा करते हुए, एक विधि पारंपरिक रूप से मध्य जापान में स्थानीय लोगों द्वारा प्रदर्शन का उपयोग कर (के रूप में संबद्ध वीडियो में सचित्र). Vespula पीछा विधि वर्णित कई फायदे हैं: यह एक बिंदु है जहां forager घोंसले के लिए वापस उड़ान से पीछा फिर से शुरू करने के लिए आसान है खो गया था, और यह चिह्नित wasps के रूप में घोंसला स्थान इंगित करने के लिए आसान है अक्सर घोंसले में अपना झंडा खो प्रवेश. कॉलोनी उत्पादकता का आकलन और घोंसले इकट्ठा करने के लिए इन तरीकों सामाजिक wasps का अध्ययन शोधकर्ताओं के लिए मूल्यवान हो सकता है.
Introduction
हर प्रजाति संभव रणनीतियों की एक विशाल सरणी के बीच अस्तित्व और प्रजनन के लिए एक इष्टतम रणनीति विकसित करने के लिए सोचा है। प्राकृतिक चयन में, लक्षण है कि एक व्यक्ति की प्रजनन सफलता को अधिकतम के साथ व्यक्तियों को और अधिक वंश छोड़ देंगे (और जीन) अगली पीढ़ी के लिए. इसलिए, एक व्यक्ति द्वारा उत्पादित वंश की संख्या व्यक्ति के रिश्तेदार विकासवादी फिटनेस का एक संकेत के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है. एक दिए गए पारिस्थितिक संदर्भ में, वैकल्पिक व्यवहार रणनीतियों के सापेक्ष उत्पादित संतानों की संख्या की तुलना शोधकर्ताओं को फिटनेस1के अनुकूलन के लिए सबसे अच्छी रणनीति की भविष्यवाणी करने में मदद कर सकती है।
सामाजिक Hymenoptera (जैसे wasps, मधुमक्खियों, और चींटियों के रूप में) तीन अलग अलग जातियों, जो कार्यकर्ता (स्टीरेमहिला), रानियों (स्त्री), और पुरुषों1हैं की एक प्रणाली है. केवल नई रानियों (स्त्री) और पुरुषों सामाजिक Hymenoptera में फिटनेस की ओर गिनती. कामगार उत्पादन सीधे फिटनेस में योगदान नहीं करता है क्योंकि कामगार निष्फल है। दूसरी ओर, एक रानी है कि एक उच्च कॉलोनी उत्पादकता का उत्पादन कर सकते हैं (जैसे कुल कोशिकाओं या एक भारी घोंसले की एक उच्च संख्या के रूप में) सामाजिक Hymenoptera में एक उच्च फिटनेस है माना जाता है, वास्तव में उत्पादित नई रानियों और पुरुषों की संख्या की परवाह किए बिना (देखें , उदा,टिब्बट्स और रीव2 और मैटिला और सीले3) । सामान्य तौर पर, यह ठीक सामाजिक Hymenoptera की एक कॉलोनी द्वारा उत्पादित संतानों की संख्या की गणना करने के लिए मुश्किल है. वास्तव में, कई सामाजिक कीटों की रानियां 1 वर्ष से अधिक समय तक जीवित रहती हैं (उदाहरण केलिए,पत्ती-कटर चींटी रानियां रह सकती हैं और 20 वर्ष4 और मधुमक्खियां 8 वर्ष5वर्ष तक रह सकती हैं। इसके अतिरिक्त , एक रानी कई सप्ताहों या महीनों के दौरान हजारों प्रजनन संतानों का उत्पादन कर सकती है , यहां तक कि वंश वेस्पा और वेस्पा6,7,8की वार्षिक प्रजातियों में भी . इसके अलावा, मजदूरों की उम्र उनकी माँ रानी की तुलना में कम होती है और अकसर मज़दूर अपने घोंसले से दूर मर जाते हैं। इसलिए, अगर कोई किसी भी समय घोंसले में सभी वयस्कों की सही गिनती कर सकता है, तो भी इस तरह की गिनती से पैदा होने वाली संतानों की संख्या को सही ढंग से नहीं दर्शाया जा सकता। अतः नीड के आकार, नीड में श्रमिकों की संख्या अथवानीडके वजन से उत्पन्न संतानों की संख्या का अनुमान 3,9,10के समय में किसी दिए गए बिंदु पर लगाया गया है। लार्वा कोशिकाओं की संख्या जब कुछ कोशिकाओं को खाली कर रहे हैं वंश उत्पादन के एक overestimation में परिणाम हो सकता है. इसी विधि से वंश उत्पादन में भी संभावना कम हो सकती है क्योंकि जिन छोटी कोशिकाओं में श्रमिक का बच्चा होता है , उनकी कंघी लार्वा6,7,11के दो या तीन सहगण उत्पन्न कर सकती हैं .
इस काम का पहला उद्देश्य उत्पादित वयस्कों की संख्या के संदर्भ में वेस्पिन wasp कॉलोनी उत्पादकता का आकलन करने के लिए एक बेहतर विधि प्रदान करना है। यामाने और यामने ने सुझाव दिया कि एक उपनिवेश द्वारा उत्पादित संतानों की संख्या का अनुमान लगाने का सबसे अच्छा तरीका घोंसले12में मेकोनिया की गणना करना है . मेकोनिया मल गोली है जिसमें लार्वा क्यूटिकल, आंत और आंत की सामग्री होती है जो प्यूपा (चित्र 1क) के दौरान अपनी कोशिका में लार्वा छोड़ देती है। कंघी प्रति उत्पादित मेकोनिया की कुल संख्या की गणना सेल प्रति मेकोनिया की औसत संख्या से उपस्थित कोशिकाओं की कुल संख्या को गुणा करके की जाती है। एक सेल में अक्सर मेकोनिया की कई परतें होती हैं, और प्रत्येक मेकोनिया इंगित करता है कि एक व्यक्ति उस कक्ष6,11 (चित्र 1ख) में सफलतापूर्वक प्यूप किया जाता है। जब सेल प्रति meconia की औसत संख्या का आकलन, अगर कोशिकाओं की संख्या की जांच की छोटी है (एक छोटा नमूना आकार), मानक त्रुटि (एसई) बढ़ जाती है, और एक परिणाम के रूप में, प्रति कंघी meconia की कुल संख्या के लिए त्रुटि से अधिक हो जाता है अगर नमूना आकार बड़ा था. मतलब का एसई (SEM) जनसंख्या मतलब के आसपास नमूना साधन के फैलाव का एक उपाय है. इसलिए, इस अध्ययन में, मैं प्रति सेल meconia की संख्या के SEM पर ध्यान केंद्रित करने के लिए जनसंख्या का अनुमान लगाने के लिए (उत्पादित वयस्कों की संख्या) नमूना मतलब से (प्रति सेल meconia की औसत संख्या). यह अध्ययन यह निर्धारित करने का प्रयास करता है कि कितने नमूने 0.05 प्रति सेल से कम की एक एसई दर प्राप्त करने के लिए आवश्यक हैं। ऐसा करने के लिए, एक संख्यात्मक सिमुलेशन कंघी प्रति meconia की संख्या पर वास्तविक डेटा के साथ किया जाता है, न्यूनतम नमूना आकार निर्धारित करने के लिए (दोनों कार्यकर्ता और रानी कंघी के लिए) इस मूल्य का अनुमान लगाने के लिए की जरूरत है 0.05 की परिभाषित एसई के भीतर सही.
वेस्पिन तप कालोनियों में कई क्षैतिज कंघी से बना छुपा घोंसले (भूमिगत या हवाई) में रहते हैं, जो ऊपर सेनीचे 6,7,11तक श्रृंखला में निर्मित होते हैं। कोशिकाओं का औसत आकार पहले (ऊपर) से अंतिम (नीचे) कंघी तक बढ़ जाता है। नीचे कंघी में, औसत सेल आकार में अचानक बदलाव देखा जा सकता है। इन व्यापक कोशिकाओं नई रानियों के विकास के लिए बनाया गया है. इसलिए, कॉलोनी उत्पादकता का एक अधिक सटीक अनुमान(अर्थात्,उत्पादित व्यक्तियों की संख्या) प्राप्त किया जा सकता है जब कार्यकर्ता कोशिकाओं (छोटे कोशिकाओं) और रानी कोशिकाओं (बड़े कोशिकाओं) में meconia की कुल संख्या पर विचार कर रहे हैं. कॉलोनी स्तर पर फिटनेस का अनुमान लगाने के लिए, शोधकर्ताओं ने उत्पादित रानियों की संख्या का अनुमान लगाया और अकेले रानी कोशिकाओं में मेकोनिया पर ध्यान केंद्रित कर सकते हैं। प्रजनन पुरुषों के लिए के रूप में, इन या तो कार्यकर्ता या रानी कोशिकाओं में पाला जाता है, प्रजातियों पर निर्भर करता है. इस प्रकार, किसी कॉलोनी के नर उत्पादन का अनुमान लगाना कठिन हो सकता है, सिवाय उन प्रजातियों को, जहाँ नरों का एक तिहाई, अद्वितीय कोशिका आकार13 (उदाहरण के लिए, डोलिकोवेपुला ऐनेरिया)होता है।
इस काम का दूसरा उद्देश्य क्षेत्र में जंगली वेस्पिन wasp कालोनियों का पता लगाने और उन्हें प्रयोगशाला घोंसला बक्से में प्रत्यारोपण के लिए एक उपयोगी तकनीक पेश करने के लिए है। यद्यपि कुछ शोधकर्ता कीट नियंत्रण कॉलों से wasp घोंसले प्राप्त करते हैं (अर्थात, लोग उन्हें कीट14,15के रूप में रिपोर्ट करते हैं ), यह विधि हमेशा संभव या वांछनीय नहीं होती है . शोधकर्ताओं को जंगली और बसे क्षेत्रों में घोंसले इकट्ठा करने की आवश्यकता हो सकती है जहां कीट नियंत्रक काम नहीं करते हैं, या विशिष्ट समय पर घोंसले प्राप्त करने के द्वारा अपने शोध का संचालन करने के लिए। दिलचस्प बात यह है कि मध्य जापान के पहाड़ी क्षेत्रों में रहने वाले लोग पारंपरिक रूप से भोजन के लिए पारंपरिक रूप से एकत्र और पीछे के wasps (वेस्पुला शिदाई, वेस्पुला फ्लैप, और वेस्पुला वल्गेरिस) इकट्ठा करते हैं और पीछे करते हैं । अतः इन वसुओं के लिए कृत्रिम पालन तकनीकों का संग्रहण और कृत्रिम पालन उन क्षेत्रों में अच्छी तरह से विकास किया जाताहै।
इस पत्र में वेस्पुला wasps को पीछे करने के लिए नियोजित विधियों का सारांश भी दिया गया है। इस अध्ययन के लिए प्रयोगात्मक जीव वी shidai,एक सामाजिक, जमीन नेस्टिंग wasp पश्चिमी एशिया और जापान में निवास किया गया था. वी shidai सभी जापानी vespine wasps के बीच सबसे बड़ा कॉलोनी आकार के पास, घोंसले के प्रति 8,000 से 12,000 कोशिकाओं की कुल के साथ, 33,400 कोशिकाओं की एक अधिकतम के साथ14,18. वी shidai के श्रमिकों के एक औसत गीला वजन है 67.62 – 9.56 मिलीग्राम. नर आमतौर पर कार्यकर्ता कोशिकाओं में पाला जाता है; इसके विपरीत, नई रानियों को विशेष रूप से निर्मित, व्यापक रानी कोशिकाओं 14 में पाला जाताहै।
चित्र 1: एक लार्वा सेल में मेकोनियम। (क) वेस्पुला शिदईकी कंघी का क्रॉस सेक्शन . Meconia लाल तीर से संकेत दिया है. (बी) दो मेकोनिया स्तरित होते हैं। प्रत्येक नीला तीर एक मेकोनियम को इंगित करता है। कृपया इस चित्र का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.
Protocol
Representative Results
Discussion
मधुमक्खियों , चींटियों और वमों की कालोनी उत्पादकता का अनुमान पहले नीडों में श्रमिकों और कोशिकाओं की संख्या अथवा नीड3,9,10 के वजन सेआंकागया है . इस अध्ययन से पता चलता है क…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
लेखक Katsuyuki Takahashi, हिरो Kobayashi, Fumihiro सातो, Daikichi Ogiso, Toshihiro Hayakawa, और Hisaki Imai उसे पारंपरिक wasp शिकार विधि शिक्षण के लिए धन्यवाद देना चाहते हैं. लेखक ध्यान से पांडुलिपि proofreading के लिए केविन जे Loope और डेविड सेंटोरो के लिए विशेष धन्यवाद की पेशकश करना चाहते हैं. लेखक Masato अबे, Yasukazu Okada, Yuichiro Kobayashi, Masakazu Shimada, और कोजी Tsuchida उनकी चर्चा के लिए आभारी है. लेखक कॉलोनी उत्पादकता के मूल्यांकन के साथ उनकी तकनीकी सहायता के लिए Yuya Shimizu और Haruna Fuzika धन्यवाद देना चाहता है. लेखक वीडियो शूटिंग का समर्थन करने के लिए Tsukechi काले मधुमक्खी क्लब का शुक्रिया अदा करना चाहते हैं. लेखक इस कागज के एक प्रारंभिक संस्करण पर अपनी टिप्पणी के लिए तीन गुमनाम समीक्षकों को धन्यवाद देना चाहता है. इस अध्ययन में भाग में Takeda विज्ञान फाउंडेशन, फ़ूजीवाड़ा प्राकृतिक इतिहास फाउंडेशन, विज्ञान के संवर्धन के लिए नागानो सोसायटी के वित्त पोषण, Shimonaka यादें फाउंडेशन, Takara Harmonist कोष, और ड्रीम परियोजना द्वारा भाग में समर्थित किया गया था UP, लिमिटेड पर आओ.
Materials
| cuttlefish | Any | fresh/ as a bait | |
| dace | Any | fresh/ as a bait | |
| chichken heart | Any | fresh/ as a bait | |
| plastic bag (polyethylene) | Any | as a flag | |
| bamboo skewer | Any | ||
| industrial sewing thread | FUJIX Ltd. | King polyester, No.100 | |
| paint marker pen | Mitsubishi pencil | UNI, POSCA, PC5M | |
| fishing rod | ANY | ||
| carrying box | made of wood | ||
| nest box | made of wood |
References
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