Summary
我々は、触覚と化学手がかりのない状態での動作の視覚的手掛かりの効果を研究するための2つの方法を開発しました。一つの方法は、水槽内の反射壁にザリガニのビデオテープに録画応答を含む、他は透明なパーティションの背後にあるライブザリガニが提供する視覚入力の影響を検討。
Abstract
社会的行動は、視覚的、機械的および嗅覚システムからの感覚入力に依存します。重要な問題の1つは、動作を導くの各感覚モダリティの相対的な役割に関するものである。視覚入力の役割は、機械的および化学的感覚刺激からの視覚刺激を単離することにより検討されている。いくつかの研究で（Bruski＆ダナム、1987：。デルガド-モラレスら 、2004）視覚入力は、目隠しや、低い光強度で削除されている、そして残りの感覚モダリティの効果が解明されている。別のアプローチは、任意の適切な機械的および化学的感覚手がかりのない状態で視覚入力の影響を研究することです。このアプローチは、視覚入力の排他的な役割を識別することを目指しています。
我々は、化学的、機械的手がかりを提供せずにザリガニに視覚刺激を提供する2つのメソッドを使用している。一つの方法では、ザリガニは、壁の半分が反射環境を提供するために、鏡に覆われている水槽に録画され、残りの半分が非反射（マット仕上げ）、プラスチックでカバーされています。これは、ザリガニの反射と無反射環境の間で選択できます。それはタンクの半分全体に移動すると反射環境は、ザリガニの反射像の形で視覚的な手がかりを提供し、これらの視覚的な手掛かりは、タンクの非反射の半分から欠落しています。別の方法としては、動いていないから、視覚入力を提供する反対側の小さなチャンバー内に視覚的な手掛かりと不活性オブジェクトを提供する1つの小さな部屋でザリガニと、ビデオテープにそれぞれの端にある小さなチャンバーで区切られた水槽でザリガニの動作です非ザリガニソース。
私たちに公表された結果は、反射環境へのザリガニの応答が社会化し、支配階級に依存していることを示している。公営化されたザリガニは、反射環境でより多くの時間を費やし、非反射環境でより頻繁にある特定の動作を示した;孤立ザリガニはそのような差異を示さなかった。同性のペアで飼育したザリガニは、支配的または下位のいずれかの社会的地位を開発。反射への応答が支配的と下位のザリガニ（;月＆メルシエ、2007年5月＆メルシエ、2006）との間で異なっていた。支配的なザリガニは、反射側に多くの時間を費やし、より頻繁に、反射角を入力すると非反射面に比べて反射コーナーに多くの時間を過ごした。下位のザリガニは、非反射側よりも反射側にはより頻繁に逆方向に歩いた。予備的データは、小さな隣接室内のザリガニ（月ら 、2008）で提供される視覚的な手掛かりから同様の効果を示唆している。
Protocol
1。社会化
- 既存の社会階級を消滅させるため、それぞれのザリガニは、7に収納されている - 別のプラスチック容器（30センチ× 17.5センチ幅× 13奥行き）で14日間は、フィルタリング、通気水ととして機能する小さなプラスチック製の植木鉢で埋め避難所。透明な容器が使用されている場合は、分周器（例えば、紙タオル）がザリガニを確保するための容器との間に配置され視覚的に分離されています。
- 14日間 - "絶縁"グループのザリガニは、さらに3の分離に残ります。水が変更されており、ザリガニは毎週3回与えています。
- 社会的地位を確立するには、ザリガニは、初期の分離は、次の同性ペアで配置されます。ザリガニを秤量し、ボディの長さは（尾節に演壇）測定され、ペアは10％の重量と長さの中にサイズの一致している。白いアクリル絵の具を、個人を識別するために、各ザリガニの甲羅に適用されます。 （通常はドットが1つのメンバーや他の回線に適用されます。）
- 30分休息期間の後、各ザリガニのペアがフィルタリングさ、通気水（室温）で半分を埋め、きれいに、白いプラスチック製の容器（48センチ× 25センチ幅× 13奥行き）での対話が許可されています。この出会いは、どちらかのビデオカセットレコーダーに接続されたカメラでVHSテープに記録されている、またはそれがウェブカメラをコンピュータに記録されます。この相互作用は、支配のランクが開発することができます。
- 14日 - 最初の相互作用に続いて、各ザリガニのペアは、追加の3の大きなプラスチック容器（58センチ× 30センチ幅× 35奥行き）で一緒に収容されている。このコンテナは、ろ過システムから循環水を受け取ります。単一のPVCチューブ（約10cmの長さが）避難所のために提供されています。
2。テストの水族館とコントロールの構築
方法I
- 反射環境、ガラスやプレキシグラス水槽（52センチ× 25センチ幅× 30センチの高さ）（図1）が使用されるへの応答を調べることができます。
- Oneミラー（25センチ× 20センチの高さが）水族館の一端に配置し、どちらかの接着剤や取り付けワックスで固定されています。二つのミラー（26センチ× 20センチの高さ）は、エンドミラーを接し、両側に配置され、そして接着剤やワックスで固定されています。
- 残りの壁にはマット仕上げのウィンドウフィルムで覆われている。このフィルムは、反射を削除しますが、照明条件を妨げることはありません。フィルムに光のサンディングは、フィルムが完全に無反射であることを保証するために必要になることがあります。
方法II
- ライブザリガニ（"ソースのザリガニ"）が提供する視覚刺激に対する応答を調べるために、両端のチャンバーとプレキシガラスの水族館は、（図2）が使用されます。水族館は大きな中央コンパートメント（48センチ× 26センチ幅× 26センチの高さ）と同じサイズの2つのより小さい端のコンパートメント（× 26 cm幅長さ12cmと26センチの高さ）が含まれています。端のコンパートメントは、コンパートメントの間を通過するから水と化学物質の手がかりを防ぐために密封され透明なプレキシグラス、によって中央のコンパートメントから分離されています。
- 全体水槽の外周は、各端に2つの障壁が透明のまま、無反射マットのプラスチックでコーティングされている。
- 対照として、モデリングクレイ（例えばSculptee）で構成されたキューブは、不活性オブジェクトからの視覚入力を提供するために使用されます。キューブ（3.5センチメートル× 3.0センチメートル× 3.3 cm）のソースのザリガニのおおよその量であると同じような色の赤に塗られている。
3。ビジュアルトレーニング
方法I
- 支配の状態を判断するために戦いに続く14日 - ザリガニがミラー/マット槽3で録画されています。
- ザリガニは、曝気、ろ過水、避難所に使用されるプラスチック製の植木鉢を含むタッパーウェアの容器に、1つずつ配置されます。ザリガニは、試験室に連れて行かれ、テスト前に慣らして30分が与えられます。
- 試験水槽、鏡で半並んで、非反射プラスチックとのハーフが並ぶが、約20cmの深さに通気、ろ過水で満たされている。
- デジタルカメラは、VHSビデオカセットレコーダにオーディオ/ビデオケーブルで接続されており、全体の水槽を表示するために十分な高水槽の上に配置されます。ビデオはVHSテープに記録されます。また、コンピュータに接続されているウェブカメラを使用することができます、ビデオは映画作りのプログラムを記録し、DVDに保存できます。
- ペアの一方ザリガニは、花のポットを使用して水槽の中央に静かに置かれ、その活動を20分間記録されます。何人もの無関係な視覚と聴覚の入力からの干渉を低減するために、録音中に部屋に存在していません。あらゆる努力は、録音環境が静かであることを保証するために行われます。
- テストに続いて、ザリガニが削除され、タンクは空になり、すすぎ、水を再充填。
- カウンターバランスの実験条件に、水槽が配置する前後になっている部屋の反対側の鏡。これは、ザリガニ、水槽の片側を好むために引き起こす可能性のある未知の要因を補正するのに役立ちます。
- ペアの2番目のメンバーは最初と同じ方法でテストされています。
方法II
- 私は方法で説明されているように、ザリガニは、試験室に運ばれ、同じ録音機器を使用して録画している。
- すべてのチャンバーは、（中間の試験室と二つのエンド室）約20cmの高さに通気、ろ過水で満たされている。
- ザリガニ、ザリガニがテストされるとほぼ同じ大きさは、一端チャンバー内に配置され、コントロールのキューブは、他に配置されます。
- フラワーポットの避難所を使用して、テストされているザリガニを穏やかに水槽の中央に配置され、20分間録画されています。
- テストに続いて、水族館は、空にすすぎ、水を再充填される。
- ペアの2番目のメンバーをテストする前に、ソースのザリガニと制御のキューブは、バランスの条件に対抗するため、反対側のチャンバーに移動されます。
4。視覚刺激に対する応答の解析
方法I
- ので、実験者は、ザリガニの社会的地位に盲目であること、ミラー/マット水族館の動作は、闘争行動の臨床試験を分析する前に分析されます。
- ザリガニは水槽の両側に費やす時間の量が記録されます。ザリガニはchelipedsの股関節は、タンクの正中線（図3）を通過するときに片側から次へ渡すために考えられている。
- （説明については、表1を参照）、コーナリング回し、、凍結と逆歩行を横断行動の頻度も記録されています。
- ビヘイビアは、それぞれの社会集団に対して対応のあるt検定を用いて、非反射面に展示挙動と比較しているタンクの反射面に展示。
方法II
- 私メソッドの場合と同じように、ザリガニの行動のビデオテープは、戦いの試験を分析する前に分析されます。
- ザリガニは水槽の両側に費やす時間の量は、方法Iで説明したように記録されます
- コーナリングの周波数、アップ飼育、、直面して回し、交差終了し、（表1）歩行リバースが記録されます。
- ソースザリガニ側で実行挙動は、各社会集団のための対応のあるt検定を用いて制御キューブ側で実行動作と比較されます。
5。戦いの分析
- ペアの最初の30分間の戦いの行動の記録は、閲覧して採点されます。各30分のレコーディングセッションでは、ザリガニの接触が彼らの爪および/またはアンテナを使用して構成しているいくつかの出会いが含まれています。これらの出会いの中では、chelaeは通常、押しにぶつけたり、相手を把握するために使用され、アンテナは時々相手を打つために使用されています。一つのザリガニは、その相手を反転し、床に彼を保持しようとする可能性があります。それぞれの出会いは、逆徒歩または達成するために尾を反転ずつザリガニのリトリートは、"水泳をエスケープする。"ときに終了します
- アゴニストの出会いの数が記録され、そしてザリガニのアイデンティティは（胸部にマーキング塗料によって決定される）それぞれの出会いからのリトリートも記録されていること。各30分のセッションで出会いの大半を失うザリガニは、敗者とみなされ、他のザリガニは、勝者とみなされる。
6。代表的な結果
30分の戦闘期間中、すべてのペアが敵対行動を示す。そのような行動は、他の場所で報告されたアンテナタッピング、突進、押す、つかむ、印象的なchelae、そして相手を反転させる、（2006例：月＆メルシエ、2007）などがあります。各ペアで、いつかザリガニ一貫してリトリート、さらに接触を避ける。退却するザリガニは敗者とみなされており、下位にランクされて、勝利ザリガニが支配的にランクされています。
ランクは、避難所のための唯一の1つのプラスチックチューブを含む貯蔵タンクでザリガニの行動を、観察することによってペア住宅の期間を通してモニターすることができます。支配的なザリガニは、必ず避難所を占め、下位のザリガニはしません。下位のザリガニは、多くの場合chelaeで歩く前に一緒に閉じて開催され、支配的なザリガニは、一般的に発生し、さらに離れて（Guiasu＆ダナム、1998）chelaeで歩く。新しい食べ物を貯蔵タンクに追加されると、支配的なザリガニは、通常、最初に食べ物をとります。 P.と我々の研究でclarkii（例えば、月＆メルシエ2006、2007）、連続的なペアリングの三日後に典型的にはランクの逆転はありません。
ペアリング期間が完了する前に稀なケースでは、ペアの一方のメンバーが死亡。これは、ペアリング期間がある場合に発生する傾向があります長い（例えば14日間）とザリガニがあまりにも密接にサイズや重量によって一致した場合。このように、死者は重量で約10％の差を許容することによって回避することができます。ペアの一人が死亡した場合、他のメンバーからのデータが研究に含まれていません。
支配と従属ザリガニは、一般的に反射環境への異なる応答を示す。 （月＆メルシエ、2006、2007）支配的なザリガニは、一貫して反射側に多くの時間を過ごすが、下位と孤立したザリガニはしないでください。支配的なザリガニもコーナリングと非反射面よりも反射側にはより頻繁に回転を示すが、分離株と部下は、通常はしないでください。支配と従属ザリガニの間にそのような違いは、しかし、すぐに確立されますが、3月14日日間のペアリングの期間（月＆メルシエ、2007）を介して開発されていません。
予備的な証拠は、その支配と従属ザリガニがペアリングの3日後のライブザリガニ（ソースのザリガニ）（May ら、2008）によって、入力を視覚的に異なる反応を示します。支配的なザリガニは、その側で長いのソースザリガニとコーナーで水槽の側面に多くの時間を費やすが、下位のザリガニは、両者の間にこのような相違を示さない。
| 振る舞い | 説明 |
| コーナリング | 水槽のコーナーに直面し、両方の爪の先端が異なる壁に触れると、少なくとも5秒のためにそこに残りの（図4） |
| 直面しているエンド | 少なくとも一つの爪の先端が端壁を（図5）に触れると、少なくとも5秒タンクの一方の端に壁に直面して |
| 回転 | 時計回りから反時計回りまたはその逆 （図6）に歩いてパスの方向を変更する |
| クロッシング | 水槽の周囲を残して、他の壁には、少なくとも1つのボディの長さを歩いて（図7） |
| 歩いて逆 | 少なくとも1つの本体の長さのために後方に歩く |
| 凍結 | 少なくとも5秒付属とアンテナを含むすべての目に見える動き、突然の停止、 |
| まで飼育 | 壁に胸部の腹側表面を持ち上げ、壁上に少なくとも1つの歩行の脚を配置しながら、第四および第五歩く脚の上に立って |
Pで示した表1。挙動試験水槽の中心コンパートメントのclarkii。
残りの半分が非反射プラスチックで裏打ちされながら、 図1。水族館の方法I.ハーフで使用されている水槽の回路図は、鏡が並んでいます。
図2。方式IIで使用されている水槽の模式図。このタンクは無傷のプレキシグラスのバリアで割ったテストザリガニが配置される中央領域と、その両端のチャンバーで構成されています。ライブザリガニは、一端チャンバー内に配置され、キューブを制御し、もう一方の端のチャンバー内に配置されます。
図3。垂直の点線として描かれて正中線での試験水槽の模式図。ザリガニはchelipedsの股関節が正中線を通過するときに一方から他方へ渡します。
図4。コーナリングしながらザリガニの位置を示す図。両方chelaeのヒントが別の壁に触れていることに注意してください。
図5。端壁に直面しながら、ザリガニの位置を示す図。両方chelaeが同じ壁に触れていることに注意してください。
図6。模式図を示すターニング。運動の方向を逆にすると、ターンを構成している。ターンはコーナー（例えば方向に1 2と方向〜5方向4から）または側（図示せず）で発生することができます。コーナリングと同じ方向にそれを残してを入力すると（例えば、方向3方向1）ターンではありません。
FigurE 7。交差挙動を示す回路図。ザリガニが最も近い壁（矢印）から少なくとも1つの本体の長さの距離で、別の壁に壁一面との旅を離れるときに交差点が発生します。
図8。写真は行動を飼育描いた。ザリガニは、最後の二つの歩行の足の上に立つと、少なくとも1つの歩行の脚に接触して、壁に体を持ち上げる。
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Discussion
支配的なザリガニが反射環境で多くの時間を過ごすという観察は、それらが同種として反射像を認識すること、そして視覚的な手がかりが接近行動を誘発するのに十分であることを示唆している。ライブザリガニの代わりに反射像を用いて同様の結果は、そのような解釈をサポートしています。下位と分離されたザリガニは、反射環境のためのそのような選好を示していない、また下位のザリガニは、キューブ上でライブザリガニを好むように見えるか。このように、視覚的な手掛かりに応答が支配階級に依存する。それは、ザリガニがザリガニの画像でまたは移動によって特に引き付けられるかどうかはまだ明らかではない。それにもかかわらず、それは視覚入力の役割を探求すると透明なパーティションにわたって提供されてミラーや画像を使って視覚的な手がかりを識別することが可能です。
月＆（理由失うザリガニの行動の変化のペアリングの14日間 - 前回の結果は、支配と従属ザリガニはわずか30分のペアリングセッションの後、本質的に同じ方法で、反射面に対応することを示し、行動でその違いは3で出てくるメルシエ、2007）。このように、視覚的手がかりに反応の1つが観察行動は、出会いの結果の両方にと社会の持続時間に依存する。アゴニスト出会いを勝ち負けすると、再び勝利の可能性を増加させる勝利、そして失うの後続敗（スー＆ウルフ、1999）の確率を増加させるとともに、将来の出会いの成功に影響を与えることが知られています。視覚的手がかりに反応してザリガニを失うことによって示さ行動可塑性のメカニズムは、従属ステータスの強化（; 2007年5月＆メルシエ、2006年）に伴う神経系の変化に関連している可能性があります。
ここに記載された実験は、接近行動を引き出すために必要な感覚手がかりの複雑さを評価するように変更することができます。これは透明なパーティションの後ろに、化学的および触覚の要因でそのような視覚的な手がかりを組み合わせることにより、入力を視覚的に様々な側面を変えることによって達成することができる。エアコンの水は、化学成分を追加するには、ミラー/マット水槽に加えることができる。また、穴がライブソースのザリガニから化学物質の合図の伝達を可能にするために、エンド室のタンク内の透明なバリアに追加される可能性があります。
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Disclosures
利害の衝突は宣言されません。
Acknowledgments
NSERCでサポートされている研究。
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).
