Здесь мы представляем протоколы для 1) лабораторное пленение распространения находящихся под угрозой исчезновения Майами голубая бабочка(Cyclargus thomasi bethunebakeri), и 2) оценки основных информации истории жизни, таких как незрелое время развития и количество личинок стадионов. Оба метода могут быть адаптированы для использования с другими программами сохранения ex situ.
Улучшение знаний ex situ передовой практики для на подвержение риска бабочек имеет важное значение для получения успешных результатов программы сохранения и восстановления. Исследования таких популяций в неволе могут также дать ценные данные для устранения ключевых информационных пробелов о поведении, истории жизни и экологии целевой таксон. Мы описываем протокол для в неволе распространение находящихся под федеральной угрозой Cyclargus thomasi bethunebakeri, которые могут быть использованы в качестве модели для других в группе риска бабочка ex situ программ, особенно в семье Lycaenidae. Мы также предоставляем простой и простой протокол для записи различных метрик истории жизни, которые могут быть полезны для информирования ex situ методологии, а также адаптированы для лабораторных исследований других lepidoptera.
Растущий список исследований указывает на широкораспространенное и серьезное глобальное снижение популяций бабочек1,2,3,4,5. Это включает в себя подавляющее большинство видов, подверженных риску. Программы сохранения, предназначенные для смягчения такого снижения часто используют сочетание стратегий, включая мониторинг населения, управление средой обитания и восстановление, научные исследования, распространение в неволе, и транслокации организма6. Только в США и на их территориях в соответствии с Законом об исчезающих видах (ЕКА) в соответствии с Законом об исчезающих видах (ESA) в соответствии с Законом об исчезающих видах (ESA) они находятся под угрозой исчезновения, причем 21 из них одобрили проект или окончательные планы восстановления. Для таких таксонов, более половины выявленных стратегий восстановления рекомендуют в неволе распространение или заявить, что распространение в неволе должно быть оценено7. Использование ex situ усилия по сохранению бабочек значительно вырос в последние годы8,9, и имеет потенциал, чтобы быть важным инструментом для оказания помощи усилия по восстановлению10. Многочисленные учреждения, организации и учреждения в настоящее время участвуют в ex situ усилия по крайней мере 11 ESA перечисленных бабочка такса (т.е., Cyclargus thomasi bethunebakeri, Euphydryas editha quino, Euphydryas editha taylori, Гераклиды aristodemus, Hesperia dacotae, Lycaeides Мелисса Samuelis, Oarisma poweshiek, Pyrgus ruralis lagunae, и Speryeria zerene hippolyta) и несколько других на риск такса (например, Callophrys irus, Euphydryas phaeton, Speyeria, idaria, idaria, idaria Eumaeus atala)11. Несмотря на ряд энергичных и успешных усилий, по-прежнему отсутствует регулярная связь между программами и между специалистами по сохранению, включающая обмен идеями, данными, эффективными методологиями и результатами. Такой обмен знаниями имеет важное значение, поскольку он помогает свести к минимуму дублирование усилий, улучшает общую передовую практику и повышает воздействие на сохранение. Немногие опубликованные головы начала, в неволе воспитания, разведения, разведения, или животноводства протоколы легко доступны для риска бабочка такса, и те, которые часто не хватает достаточной детали повествования и / или иллюстраций. Они часто предоставляют в основном краткие детали с ограниченным пошаговыми инструкциями и сопроводительными изображениями, что делает репликацию сложной или прикладной к другим таксонным трудно оценить12,13,14,15. Многие из имеющихся протоколов ограничены в некотором роде: они существуют только в серой литературе, или в различных уровнях детализации, возраст публикации, или в качестве составных частей в процессе симпозиума, агентства / фарвара доклады, или в доме руководства16,17,18,19,20,21,22,23,24.
Для большинства программ сохранения, в неволе распространение в первую очередь проводится для поддержки сохранения транслокации, которая включает в себя реинтродукцию, укрепление (т.е., увеличение), и введение25,26. Предполагается, что такая деятельность будет осуществляться стратегически в качестве компонента общей стратегии восстановления, с тем чтобы помочь предотвратить исчезновение перечисленных видов, подвидов или популяций. Следует отметить, однако, что это одна из нескольких других потенциальных ролей, что такие программы ex situ может служить. Они могут также включать в себя поддержание страхования (т.е. refugia) населения, временное спасение организма, поддержка восстановления связанных исследований и / или подготовки кадров, а также содействие сохранению связанных образования и осведомленности усилия27,28. Независимо от того, имеют ли программы ex situ одну определенную цель или несколько, специалисты по сохранению должны максимально использовать возможности для сбора данных, с тем чтобы по возможности заполнить ключевые информационные пробелы. Это особенно важно, поскольку подавляющее большинство таксонов, подвергаемых риску, как правило, плохо изучались до существенного сокращения численности населения. В результате расширенные знания, полученные на различных поведенческих, экологических или жизненных аспектов истории фокусного таксона может служить для содействия эффективной сохранения видов и управления29.
Здесь мы подробно описываем неволе протокол аженизации, который был разработан для федерального находящихся под угрозой исчезновения Майами голубая бабочка (Cyclargus thomasi bethunebakeri) (Дополнительный рисунок 1) в рамках более широкой программы сохранения и восстановления. В этом случае, в неволе программа распространения служит три конкретные определены роли: 1) страховое население должно существующих диких населения будут потеряны, 2) исследования населения, предназначенного для заполнения выявленных экологических и жизненных истории знаний пробелы, которые могут помочь информировать восстановления и / или управления, и 3) для производства жизнеспособных организмов для сохранения транслокации в местах в историческом диапазоне таксона. Полученный протокол был хорошо проверен и доказан, и он использовался и совершенствовался на протяжении более десяти лет. Следовательно, мы считаем, что описанные методы и методологии представляют собой жизнеспособную модель, которая может быть применена или легко адаптированы для других ex situ на риск бабочки программ, особенно с участием Lycaenidae или связанных таксон. Хотя мы не утверждаем, что описанный протокол превосходит другие, мы считаем, что существуют возможности для применения некоторых методов в более широком смысле, чтобы помочь повысить производительность, уход или эффективность. Это особенно верно, как большая часть нашего разведения осуществляется в закрытых лабораторных условиях с ограниченным пространством, подобно программам сохранения с участием Euphydryas editha taylori и Speryeria zerene hippolyta17,23. Многочисленные другие протоколы часто используют материал в горшках для овипозиции или личиночного выращивания, что иногда может привести к увеличению сложностей, связанных с контролем хищников, экологический контроль (т.е. влажность, температура), мониторинг скота, сбор данных, проблемы вредителей растений, и пространство, чтобы назвать несколько21,22. Наконец, в представленном протоколе излагаются методы разведения в неволе. Многие другие программы по сохранению бабочек из группы риска включают в себя начало головы или воспитание в неволе с репрезентативными протоколами, отражающими эти различия. Хотя часто незначительные, мы считаем, что это помогает расширить существующий пул доступной информации для других программ для рассмотрения. Это имеет решающее значение, поскольку большинство программ ex situ представляют собой новаторские усилия, направленные на содействие восстановлению редких и часто плохо изученных таксонов. Имеющиеся протоколы могут служить отличной отправной точкой, которая поможет получить ценную информацию, уменьшить дублирование усилий и способствовать инновациям. Из-за “обширного межвидового разнообразия поведения бабочки, черты истории жизни, и экологические требования в сочетании с часто заметные различия в программных средств, бюджеты, опыт практики” и другие присущие различия, зависимость от одной методологии, даже для тесно связанных таксонов, часто ограничивает и необоснованные30. Гибкость в разработке или разработке новых протоколов с учетом потребностей конкретных таксонов или программ имеет важное значение для успеха и поэтому должна быть подчеркнута. Мы дополнительно описываем лабораторные методы сбора метрик развития организма в условиях неволе, включая количество личинок, продолжительность отдельных стадий развития, общее время разработки, а также личиночное и pupal длины. Эти методы имеют широкую применимость для изучения истории жизни Lepidoptera, которые могут быть использованы для уточнения ex situ протоколов или информировать данные на местах.
Здесь мы иллюстрируем эффективность этого проверенного ex situ сохранения размножения протокола для массового производства бабочек из группы риска, и как она может быть адаптирована для научных исследований, чтобы помочь решить ключевые поведенческие, истории жизни, или экологических пробелов данных. Более глубокое понимание среднего общего времени разработки (яйцо для взрослых), средняя продолжительность в каждом этапе жизни, и оптимальная температура для спаривания, например, были использованы, чтобы помочь уточнить протокол и повысить общий успех программы. Подавляющее большинство существующих протоколов подробно только методы организма husbandry и не обсуждать сбор данных, научные исследования, или использование таких результатов, чтобы помочь информировать и потенциально адаптировать ex situ методы.
Этот протокол требует ежедневного животноводства организма. Здоровье и продуктивность организма максимизируются за счет чистых условий воспитания, избытка переполненности организма и наличия высококачественного личиночного растительного материала хозяина. По большей части, мы используем одноразовые материалы для выращивания и контейнеры (например, бумажные и пластиковые стаканчики), и, как правило, заменить их регулярно, часто ежедневно, и никогда не повторно использовать материал. Это является экономически эффективным и сводит к минимуму потребность в более трудоемкой санитарии материалов. Обычно используемые инструменты, однако, такие как энтомологические щипцы, акварельные щетки краски, и небольшие всплывающие клетки полета, а также все поднимая поверхности, такие как столешницы и лабораторные скамейки вершины регулярно дезинфицируются с помощью 5% отбеливатель решение. Точный график санитарии в высокой степени зависит от частоты использования, фенологии организма и других переменных, и должен быть адаптирован к конкретным потребностям каждой программы ex situ. Кроме того, мы считаем, что белая мясная бумага полезна для покрытия всех поверхностей выращивания. Он обеспечивает недорогой, легко развертываемый чистый субстрат, а белый цвет фона облегчает наблюдение любых бродячих организмов. Для ежедневного животноводства, все лабораторные сотрудники должны всегда носить одноразовые перчатки лабораторный экзамен, чтобы свести к минимуму загрязнение и защитить персонал от любого потенциального раздражения кожи в результате обработки растений или организма. Это особенно важно, если какой-либо лабораторный персонал домашних животных, которые требуют актуальных лечения блох. Даже небольшое количество остатков активных ингредиентов может быть опасным для скота в неволе.
Кроме того, следует позаботиться о том, чтобы свести к минимуму переполненность организма. Переполненность личинок может быстро привести к снижению здоровья организма и даже каннибализму в некоторых таксонах, особенно lycaenidae. Регулярно елекающие личинки для уменьшения числа в емкости для выращивания и/или даже изоляции отдельных личинок, как описано в истории жизни, может потребоваться. Идеальные номера на контейнер могут значительно варьироваться в зависимости от конкретного таксона и различных ограничений программы ex situ, таких как доступный бюджет, лабораторные помещения и общее число персонала по производству персонала. Мы также рекомендуем оставить достаточное пространство между чашками личинки жилья, чтобы свести к минимуму потенциал перемещения организма между контейнерами. Наконец, для больших популяций в неволе настоятельно рекомендуется разделить запасы между одним или несколько лабораторными помещениями. Эта стратегия защиты может помочь свести к минимуму катастрофические потери всего населения из-за болезней или других непредвиденных последствий.
Larval принимающей завод качества и доступности дисков животноводства и сильно влияет как личинки развития и общее состояние здоровья населения. Тем не менее, лишь немногие опубликованные доклады или исследования подчеркивают это требование за кулисами или обсуждают лучшие практики питомника. Успешное планирование программы ex situ должно учитывать достаточное количество растений, производство и техническое обслуживание. Поскольку многие личинки также требуют или предпочитают определенные части растений (например, терминал нового роста, цветочные почки и соцветия, фрукты и т.д.), эффективная постановка для обеспечения надлежащей фенологии растений не требуется.
Дополнительные соображения включают надлежащее демографическое и генетическое управление и минимизацию любых потенциальных негативных последствий неволи. Мы рекомендуем разработать план генетического менеджмента. Это может включать в себя стратегии, предусматривающие регулярное включение внасывая новый генетический материал, максимальное разнообразие и предотвращение тесного инбридинга, периодические оценки ключевых переменных пригодности организма и мониторинг генетики на определенном уровне, с тем чтобы можно было проводить сравнение с сохранившимися популяциями и проверять здоровье в неволе. Периодическое сравнение характеристик лиц, нанесшие в плен, с отдельными лицами из числа основателей также оправдано34,35.
Эти протоколы представляют собой проверенные передовые практики. Они должны быть полезны для различных исследователей и практиков сохранения, которые могут непосредственно применять или адаптировать наши методы к их собственным исследованиям и ex situ на риск бабочки или насекомых сохранения и восстановления программ. Конкретные изложенные неволе развода протокол, вероятно, наиболее применимы к программам, ориентированным на другие Lycaenidae, связанные таксон, или меньшего размера таксон. Тем не менее, многие компоненты, такие как те, которые связаны с обеспечением успешного ухаживания и совокупления, обслуживание взрослых с искусственным нектаром, максимизация овиспозиции, и общий уход за личинками, возможно, может быть более широко применяется или адаптированы к более широкому спектру таксонов. Как упоминалось ранее, хотя следует подчеркнуть гибкость протокола, доступ к другим установленным методологиям может помочь обеспечить ценную информацию и стать жизнеспособной отправной точкой для адаптации и инноваций. Методы, представленные для оценки различных характеристик истории жизни, таких как время разработки личинок и количество личинок стадионов, возможно, имеет широкую применимость к другим программам сохранения разведения и на риск такса. Мы призываем других, чтобы помочь решить ключевые экологические пробелы данных, когда это возможно, и публиковать проверенные протоколы и результаты программы.
The authors have nothing to disclose.
Эта работа была поддержана грантами от Сша рыбы и дикой природы службы сохранения восстановления инициативы (F17AP00467) и Disney Фонд сохранения. Дополнительную поддержку оказали Музей естественной истории Флориды и кафедра энтомологии и нематологии Университета Флориды.
12 oz plain white paper cups (Karat) | Lollicup | C-KC16 | |
15-Amp 2-Outlet Mechanical Residential Plug-in Countdown Lighting Timer | Lowes | UTTNI2423 | |
1ml sub-Q syringes (0.45 mm x 16 mm) | Fisher Scientific | 14-829-10F | |
2 oz clear plastic portion cup lids | Party City | #791091 | |
2 oz Clear Plastic Portion Cups | Party City | #791088 | |
34.29 cm x 34.29 cm x 60.96 cm collapsible mesh popup rearing cage | Bioquip | 1466BV | |
8.5" 1-Watt Incandescent Clamped Work Light | Lowes | PTC301L | |
Adoric Electronic Digital Caliper | Amazon.com | B07QX2SK2F | |
Big Kid's Choice Arts & Crafts Brush Set-12/Pkg, assorted sizes | Walmart | #10965135 | |
Clear Plastic Cup Tray | Frontier Scientific Services | AG_9040 | |
Fisher Scientific traceable memory monitoring thermometer | Fisher Scientific | 15-077-8D | |
Forceps, Straight Points, Swiss Style #4, Stainless | BioQuip | 4531 | |
Humco Glycerin 6 oz | Walmart | #303951037966 | |
Luminous Paint Kit, Blue, Red, Yellow, 4 Dram | Bioquip | 1166A | |
Melon flavored Gatorade Fierce Thirst Quencher or fruit punch flavored Gatorade Thirst Quencher sports drink | Walmart | #568456137 | |
Neoteck Digital 2 in 1 Hygrometer-Thermometer | Amazon.com | NTK026 | |
Olympus 0.6 ml Microtubes, Clear, Polypropylene, Nonsterile | Amazon.com | 24-272C | |
Plastic Tank Sprayer | Lowes | #5318 | |
Q-tips Cotton swabs | Walmart | #551398298 | |
Rectangular plastic tupperware container with lid (Rubbermaid) | Walmart | #554320171 | |
Showgard 903 Stamp Tongs, 4 5/8 inch Spade Tip | Amazon.com | #787793151378 | |
Single face corrugated paper roll | Amazon.com | BXSF12 | |
Snap blade utility knife | OLFA | #5023 | |
Solo 9 oz plastic cups | Solo | SQ950 | |
Thorton Plastics 50 dram clear plastic snap cap vial (6.25 oz.) | Thorton Plastics | #50 | |
Tulle Spool 9 inch x 150 feet – Black | Jo Ann Fabrics | #16029696 | |
Zep 32 oz Plastic Spray Bottle | Lowes | HDPRO36 |