Summary
Мы разработали два метода для изучения эффектов визуальных сигналов на поведение в отсутствие тактильной и химические сигналы. Первый метод заключается в видеозаписи ответов раков к отражающей стены в аквариуме, другие изучаются эффекты визуальные материалы, представленные живых раков за прозрачной раздела.
Abstract
Социальное поведение зависит от сенсорной информации из визуальных, механических и обонятельной системы. Одним из важных вопросов касается относительной роли каждой сенсорной модальности в руководстве поведением. Роль визуальных входов был рассмотрен изоляции зрительных раздражителей от механических и хемосенсорных раздражители. В некоторых исследованиях (Бруски и Данхэм, 1987. Дельгадо-Моралес и др., 2004) визуальные входы были удалены с завязанными глазами или низкой интенсивности света, и эффекты оставшихся сенсорных модальностей были выяснены. Альтернативный подход состоит в изучении эффектов визуальных входов в отсутствие каких-либо соответствующих механических и хемосенсорных сигналы. Такой подход направлен на выявление исключительную роль визуальных входов.
Мы использовали два метода, чтобы обеспечить визуальные стимулы для раков без предоставления химические и механические сигналы. В одном методе, раки видеозапись в аквариум, где половина стены покрыты в зеркалах предоставить отражающей среды, а другая половина покрыты антибликовым (матовый) пластика. Это дает раков выбор между отражающих и не отражающих сред. Отражающая среда обеспечивает визуальные подсказки в виде отраженного изображения раков, как она движется по всему половины бака; эти визуальные сигналы отсутствуют антибликовым половины бака. Альтернативным методом является видеокассета поведение раков в аквариуме, разделенных меньше камеры на каждом конце, с раками в одной маленькой камере предоставления визуальных подсказок и инертный объект в противоположном небольшую камеру предоставления визуальной информации от неподвижных, без раков источник.
Наши опубликованы результаты показывают, что ответы на раков отражающей среды зависит от социализации и доминирование ранга. Социализированы раков провел больше времени в отражающей среды и выставлены определенные типы поведения чаще, чем в антибликовым окружающей среды; изолированных раков не показал таких различиях. Раки, которые были расположены в однополых парах разработан социальный ранг ни господствующих, ни подчиненных. Ответы на отражение отличались между господствующими и подчиненными раков (май & Mercier, 2006 и мае & Mercier, 2007). Доминирующие раков провел больше времени на отражающей стороной, вошли отражающих углов чаще и проводить больше времени в отражающей углов по сравнению с антибликовым стороны. Подчиненные раки шли в обратном чаще на отражающей стороны, чем с антибликовым стороны. Предварительные данные показывают, подобные эффекты от визуальные подсказки предоставляемые раки в маленькой смежной камере (май и соавт., 2008).
Protocol
1. Социализация
- Для тушения существующих социальных рангов, каждый раки размещен в течение 7 - 14 дней в отдельном пластиковом контейнере (30 см в длину х 17,5 см х 13 см в глубину), заполненные фильтруется, газированная вода и небольшое цветочный горшок пластика, который служит в качестве жилье. Если прозрачные контейнеры используются, разделитель (например, бумажным полотенцем) помещается между контейнерами для обеспечения раков визуально изолировать.
- Раки в "Изолированные" группы остаются в изоляции в течение еще 3 - 14 дней. Вода меняется и раков кормят 3 раза в неделю.
- Чтобы установить социальный ранг, раков помещают в однополых пар после первого изоляции. Раки взвешиваются, и длина тела измеряется (трибуны тельсона); пары размер соответствием с точностью до 10% веса и длины. Белая акриловая краска наносится на панцире раков каждого выявления лиц. (Обычно точка наносится на одного члена и линии на другую.)
- После 30 мин период отдыха, каждая пара раков могут взаимодействовать в чистый, белый пластиковый контейнер (48 см в длину х 25 см х 13 см в глубину), заполненные на полпути с фильтром, газированные воды (комнатной температуры). Эта встреча является либо записывается на видеокассету с камеры, подключенной к кассетный видео, или это записывается на компьютер с веб-камерой. Это взаимодействие позволяет доминирование ряды развиваться.
- После первоначального взаимодействия, каждая пара раков размещены вместе в больших пластиковый контейнер (58 см в длину х 30 см х 35 см глубиной) для дополнительных 3 - 14 дней. Этот контейнер получает циркуляционной воды из системы фильтрации. Одной трубки ПВХ (около 10 см длиной) предоставляется жилье.
2. Строительство аквариум испытаний и управления
Способ I
- Чтобы изучить ответы на отражающей среды, стекла или плексигласа аквариума (52 см в длину х 25 см х 30 см в высоту) используется (рис. 1).
- Одно зеркало (25 см в длину х 20 см) помещается в один конец аквариума и закрепляется либо клея или монтажной воска. Два зеркала (26 см в длину х 20 см в высоту) расположены по бокам, примыкающей конце зеркало, и закрепить клеем или воском.
- Остальные стены покрыты оконная пленка матовым покрытием. Этот фильм снимает отражения, но не вмешивается в условиях освещения. Легкой шлифовки к фильму могут потребоваться для обеспечения того, чтобы фильм совершенно не отражает.
Метод II
- Чтобы изучить ответы на зрительные стимулы предоставляемые жить раков ("источник раки"), аквариум оргстекла с двумя камерами конце используется (рис. 2). Аквариум содержит большой центральный отсек (48 см в длину х 26 см в ширину х 26 см в высоту) и два небольших отсеков конце того же размера (12 см в длину х 26 см в ширину и 26 см в высоту). Конце отсеки отделены от центра отсек, прозрачного плексигласа, которая запечатана, чтобы вода и химические сигналы от проходящих между отсеками.
- Внешнему периметру весь аквариум покрыт антибликовым матового пластика, в результате чего два барьера на каждом конце прозрачным.
- В качестве контроля Куб изготовлен из пластилина (например Sculptee) используется для обеспечения визуального вклад инертный объект. Куб (3,5 см х 3,0 см х 3,3 см), приблизительный объем источником раков и окрашен аналогичного красного цвета.
3. Визуального обучения
Способ I
- Раки имеют видеозаписи в зеркало / матовый бака 3 - 14 дней после боя, чтобы определить доминирование статус.
- Раки находятся, по одному, в контейнере Tupperware содержащие газированные, фильтруют воду и пластиковые цветочный горшок используется для укрытия. Раки будут приняты к тестированию комнату и дали 30 минут, чтобы акклиматизироваться перед испытанием.
- Тест аквариуме, наполовину украшены зеркалами и наполовину выложены антибликовым пластика, наполнен газированные, фильтруют воду на глубину около 20 см.
- Цифровая камера подключается через аудио / видео кабели видеомагнитофон VHS и помещается над аквариумом достаточно высоко, чтобы просмотреть весь аквариум. Видео записывается на видеокассету. Кроме того, веб-камера подключена к компьютеру можно использовать, и видео могут быть записаны с кинопроизводство программы и хранятся на DVD.
- Один из раков пара находится мягко в центре аквариума использованием цветочного горшка, а его активность фиксируется в течение 20 мин. Ни один человек не присутствует в зале во время записи, для уменьшения помех от посторонних зрительные и слуховые входы. Делается все возможное, чтобы гарантировать, что записи среда тихо.
- После тестирования, раков удаляется, а емкость опорожняется, промыть и вновь заполняются водой.
- Чтобы уравновесить экспериментальных условиях аквариума повернулся к местузеркала на противоположной стороне комнаты. Это помогает компенсировать неизвестные факторы, которые могут вызвать рак, предпочитают одну сторону аквариума.
- Второй член пары затем проверяется так же, как и первый.
Метод II
- Как описано в способе я, раки были привлечены к тестированию комнаты и видеозаписи с тем же оборудованием записи.
- Все камеры (средней камеры тестирования и двух палат конца) заполнены газированные, фильтруют воду на высоту около 20 см.
- Раков, примерно того же размера, раков проходит испытания, помещается в один конец камеры и контроль куб находится в другом.
- Использование цветов жилье банк, раков испытываемое осторожно помещали в центре аквариума и видеозапись в течение 20 мин.
- После тестирования, аквариум очищается, промывается и вновь заполняются водой.
- Перед тестированием второй член пары, раков источник и контроля куб перемещаются в противоположном конце камеры, в противовес условиях.
4. Анализ ответов на визуальные раздражители
Способ I
- Так что экспериментатор слеп к социальным статусом раков, поведение в зеркало / матовый аквариуме анализируется прежде чем анализировать поведение борьбы испытаний.
- Количество времени раки тратит на каждую сторону аквариума записывается. Раков считают выдержавшим с одной стороны на следующий, когда тазики из chelipeds пройти среднюю линию бак (рис. 3).
- Частота поведения поворотов, повороты, пересечения, замораживания и обратном ходьбы (см. таблицу 1 для описания) также регистрируются.
- Поведение выставлены на отражающей стороне цистерны в сравнении с поведением выставлены на антибликовым стороне использованием парных т испытаний для каждой социальной группы.
Метод II
- Как и в методе я, видеокассеты раков поведения анализируются перед анализом борьбы испытаний.
- Количество времени проводит раки с обеих сторон аквариум записывается как описано в способе I.
- Частота поворотах, конец сталкивается, превращаясь, пересечение, дыбы и обратного ходьбе (табл. 1) записываются.
- Поведение выполняются на стороне раки источника по сравнению с поведением выполняются на стороне контроль куб, используя парный Т-тест для каждой социальной группы.
5. Анализ Драки
- Записи борьбы поведения во время первых 30 мин спаривания рассматриваются и забил. Каждые 30 минут записи сессии включает в себя несколько встреч, в которых раков в контакт используя свои когти и / или антенны. В рамках этих встреч, chelae обычно используются для толкания, яркие или захватывая противника, и антенны, иногда используется для взбивания противника. Один раки могут попытаться перевернуть его противника и удержать его на пол. Каждая встреча заканчивается, когда один рак отступает с помощью обратного ходьбе или, щелкая хвостом для достижения «побеге плавание".
- Число агонистического встречи зафиксировано, и личность раков (определяется краской маркировка на грудную клетку), которая отступает от каждой встречи также записывается. Раков, который теряет большинство встреч в каждые 30 минут сессии считается проигравшим, и других раков, считается победителем.
6. Представитель Результаты
Во время 30-минутной борьбы периода, все пары выставку агонистического поведения. Такое поведение включает антенну постукивание, выпад, толкание, хватание, chelae поразительны, и листать противника, как сообщалось в другом месте (например, май 2006 & Mercier, 2007). В конце концов один раков в каждой паре последовательно отступает и позволяет избежать дальнейших контактов. Отступающие раков считается проигравшим и занимает, как подчиненные; победы раков занимает, как доминирующей.
Ранг можно также наблюдать по всему парные жилья периода, наблюдая за поведением раков в бак, который содержит только одну пластиковую трубку для укрытия. Доминирующей раков неизменно занимает жилье, и подчиненные раков нет. Подчиненного раки часто ходит с chelae состоялась близко друг к другу, и впереди, и доминирующей раков обычно ходит с chelae подняты и дальше друг от друга (Guiasu и Данхэм, 1998). Когда новая пища будет добавлен в бак, доминирующей раков обычно берет пищу в первую очередь. В наших исследованиях с П. clarkii (например мае 2006 & Mercier, 2007), Есть правило, не звание развороты после трех дней непрерывного сопряжения.
В редких случаях, один из членов пары умирает до спаривания период завершен. Это более вероятно, если период спариваниядлинные (например, 14 дней), и если раки слишком близко соответствуют по размеру или весу. Таким образом, случаев смерти можно избежать, разрешив примерно 10% разницы в весе. Если один из членов пары умирает, данные из других членов не включены в исследование.
Доминирующие и подчиненные раков обычно показывают различные ответы на отражающей среды. Доминирующие раков последовательно проводить больше времени на отражающей стороной, но подчиненного и изолированных раков не (май & Mercier, 2006, 2007). Доминирующие раки проявляют также поворотах и превращение чаще на отражающей стороны, чем с антибликовым стороны, но изолирует и подчиненные, как правило, нет. Такие различия между господствующими и подчиненными раков, однако, не установлены сразу, а развиваются в течение 3-14 дней спаривания период (май & Mercier, 2007).
Предварительные данные свидетельствуют о том, что доминирующие и подчиненные раков-разному реагируют на визуальные раздражители, при живых раков (раки источника) через 3 дня после спаривания (май и соавт., 2008). Доминирующие раки проводят больше времени на стороне аквариум с раками источника и угла дольше на той стороне, но подчиненные раков не проявляют такие различия между двумя сторонами.
| Поведение | Описание |
| повороте | перед углу аквариума и оставшиеся в нем не менее 5 с кончиками как когти трогательные разных стенах (рис. 4) |
| конце сталкиваются | лицом к стене на одном конце бак, по крайней мере 5 с кончиком по крайней мере одного когтя трогательные торцевой стенки (рис. 5) |
| поворот | изменение пешеходная дорожка направлении от часовой стрелки, чтобы против часовой стрелки или наоборот (рис. 6) |
| пересечение | оставляя периметру аквариума и ходьба по крайней мере одна длина тела на любой другой стены (рис. 7) |
| обратном ходьбе | пятясь задом, по крайней мере одна длина тела |
| замораживание | резкое прекращение всех видимых движений, в том числе придатки и антенны, по крайней мере 5 секунд |
| дыбы | стоящий на четвертом и пятом ходильных ног при подъеме брюшной поверхности грудной клетки у стены и размещение по крайней мере одна ходьбе ноги на стену |
Таблица 1. Поведений П. clarkii в центральном отсеке испытаний танк.
Рисунок 1. Схема аквариума используется в методе И. Половина аквариуме выложено с зеркалами, в то время как другая половина выстлана антибликовым пластика.
Рисунок 2. Схема аквариума используется в методе II. Этот танк состоит из центральной области, где раки теста помещается, и двух палат конца, деленная на нетронутыми барьер оргстекла. Живых раков помещают в один конец камеры и куба находится в другом конце камеры в качестве контроля.
Рисунок 3. Схема испытания аквариум с средней линией изображен в виде вертикальной пунктирной линии. Раков переходит от одной стороны к другой, когда тазики из chelipeds пройти средней линии.
Рисунок 4. Диаграмма, указывающий положение раков на поворотах. Обратите внимание, что советы обоих chelae касаются разных стенах.
Рисунок 5. Диаграмма, указывающий положение раков, стоя перед торцевой стенке. Заметим, что оба chelae касаются той же стене.
Рисунок 6. Схема указывающие поворот. Реверсивный направление движения составляет очереди. Включает может произойти в углу (например, направление 1 в 2 и от 4 до направления направлении 5) или в сторону (не показаны). Ввод поворотах и оставляя его в том же направлении (например ния 1 в 3) не является поворот.
FigurE 7. Схематическое изображение пересечения поведения. Пересечение происходит, когда раки листьев одной из стен и едет к другой стене, на расстоянии, по крайней мере одно тело длиной от ближайшей стены (стрелки).
Рисунок 8. Фотограф изображением дыбы поведения. Рак стоит на двух последних ходильных ног и подъемников организм от стены, что делает контакт хотя бы с одним ходьбе ногу.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Наблюдение, что доминирующей раки проводят больше времени в отражающей среды предполагает, что они признают, отраженный образ, как конспецифичный, и визуальные подсказки достаточно, чтобы вызвать подход поведения. Аналогичные результаты использования живых раков, а не отраженного изображения поддержки такого толкования. Подчиненные и изолированных раков не показывают такого предпочтения отражающей среды, а также не подчиненные раков-видимому, предпочитают жить раков за куб. Таким образом, ответ на визуальные подсказки зависят от доминирования ранга. Пока еще не ясно, будет ли раки привлекают в частности, путем раков изображения или движением. Тем не менее, можно исследовать роль визуальных входов и определить визуальные сигналы с помощью зеркал и изображений, при условии, через прозрачные раздела.
Предыдущие результаты показывают, что доминирующие и подчиненные раков реагировать на отражающие поверхности, по существу, таким же образом, уже через 30 мин сессии спаривания, и что различия в поведении возникают в связи с 3 - 14 дней после спаривания из-за изменений в поведении потери раков (май- Мерсье, 2007). Таким образом, поведение наблюдается в ответ на визуальные сигналы зависят как результат столкновения и от продолжительности социализации. Победа или поражение агонистического встречи, как известно, влияют на успех будущих встреч, с победой повышает вероятность победы снова, и потери увеличением вероятности последующего теряет (Hsu & Вольф, 1999). Поведенческих механизмов, лежащих пластичности выставлены, потеряв раков в ответ на визуальные сигналы могут быть связаны с изменениями в нервной системе, которые сопровождают усиление подчиненный статус (май & Mercier, 2006; 2007).
Эксперименты, описанные здесь, могут быть изменены, чтобы оценить сложность сенсорных сигналов необходимо, чтобы выявить подход поведения. Это может быть достигнуто путем изменения различных аспектов визуальные подсказки при условии, за прозрачной перегородки и, комбинируя такие визуальные сигналы с химическими и тактильные факторов. Условные воды могут быть добавлены в зеркало / матовый аквариум для добавления химических компонентов. Кроме того, отверстия могут быть добавлены в прозрачной барьер в бак камере конца, чтобы обеспечить передачу химические сигналы от живых раков источник.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Нет конфликта интересов объявлены.
Acknowledgments
Исследования поддерживаются NSERC.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Single chamber test tank | Brock University Machine Shop | ||
| End-chamber test tank | Brock University Machine Shop | ||
| Isolation container | Rubbermaid | 30 cm x 17.5 cm x 13 cm holes in lid to allow air and light to pass through when lid is on | |
| Fighting chamber | 48 cm x 25 cm x 13 cm | ||
| Social housing chamber | 58 cm x 30 cm x 35 cm | ||
| small plastic flower pot | to serve as shelter | ||
| Coolpix 4500 camera | Nikon Instruments | ||
| T120 video cassette recorder | RCA | ||
| Computer | Windows Movie Maker or other video acquiring software | ||
| webcam | Logitech | ||
| modelling clay | Sculptee | to make control cube | |
| red latex paint | FolkArt | to make control cube | |
| waterbase varnish | FolkArt | to make control cube |
References
- Bruski, C. A., Dunham, D. W. The importance of vision in agonistic communication of the crayfish Orconectes rusticus. I: an analysis of bout dynamics. Behav. 103, 83-107 (1987).
- Delgado-Morales, G., Hernandez-Falcon, J., Ramon, F. Agnostic behavior in crayfish:the importance of sensory inputs. Crustaceana. 77 (1), 1-24 (2004).
- Guiasu, R. C., Dunham, D. W. Inter-form agonistic contests in male crayfishes, Cambarus robustus (Decapoda, Cambaridae). Invert. Biol.. 117 (2), 144-154 (1998).
- May, H. Y., Mercier, A. J. Responses of crayfish to a reflective environment depend on dominance status. Can. J. Zool. 84 (8), 1104-1111 (2006).
- May, H. Y., Mercier, A. J. Joffre Duration of socialization influences responses to a mirror: responses of dominant and subordinate crayfish diverge with time of pairing. J. Exp. Biol. 210, 4428-4436 (2007).
- Responses of Crayfish to a Visual Stimulus Provided by a Conspecific. May, H. Y., Luebbert, J., Mercier, A. J. 34th Annual East Coast Nerve Net, 2008 Apr 4-6, Woods Hole, MA, , Marine Biological Laboratory. Woods Hole, MA. (2008).
