Summary
Biz küçük ve düşük maliyetli uçuş değirmen geliştirilip, yaygın olarak bulunan öğelerle inşa ve kolayca deneme kullanılan. Bu cihaz kullanarak, bir ambrosia böceği, Platypus quercivorusuçuş yeteneğini şiddetindeydi.
Abstract
Ambrosia böceği, Platypus quercivorus (Murayama), Kayıngiller ağaçların (Japon meşe solgunluk) kitle Mortalite nedenleri bir mantar patojen vektörü olduğu. Bu nedenle, dağılma kapasite bilmek yakalama/ağaç temizleme çabaları daha etkili bir şekilde bu hastalığı önlemek için bilgilendirmek yardımcı. Bu çalışmada uçuş hızı ve süresini ölçtüm ve uçuş uzaklığı bir yeni geliştirilen uçuş değirmen kullanarak böcek. Uçuş değirmen, küçük, düşük maliyetli ve yaygın olarak bulunan öğeleri kullanarak inşa. Uçuş değirmen kolu ve dikey ekseni ince bir iğne oluştururlar. Bir böceği örnek bir anlık tutkal kullanarak kol ucuna yapıştırılmış olan. Diğer ucunu kalın plastikle kaplı nedeniyle, böylece kol rotasyonu algılama kolaylaştırır. Devrim kolun üzerinde bir kızılötesi LED monte bir fotoğraf sensör tarafından algılanır ve kol LED geçtiğinde değişiklik çıkış voltajı ile belirtilir. Fotoğraf sensör bir kişisel bilgisayara bağlı olduğundan ve çıkış voltajı veri 1 kHz örnekleme hızında depolanır. P. quercivorus uçabilir bulduk deneyler bu uçuş değirmen kullanarak yaparak, en az 27 km. Çünkü bizim uçuş değirmen ucuz ve küçük sıradan öğeleri kapsar, birçok uçuş fabrikaları hazırlanan ve aynı anda bir küçük laboratuvar alanında kullanılan. Bu kısa bir süre içinde yeterli miktarda veri almak Denemecileri sağlar.
Introduction
Hayvanlar göç uzun mesafeler gıda ve arkadaşları aramak için. Geçirme hayvanlar bazen istenmeyen yoldaşları taşımak. Kadın ambrosia böceği, Platypus quercivorus (Murayama), mantar patojen, Raffaelea quercivora Kubono bilinen bir vektörü olduğu et Shin-Ito. Bu patojen Kayıngiller ağaçların (Japon meşe solgunluk) kitle ölüm ve ölüm1yüksek düzeyde neden olur. 1980 yılından bu yana bu hastalık Japonya genişleyen ve2ciddi bir sorun haline gelmiştir.
P. quercivorus (4-5 mm gövde uzunluğu ve vücut ağırlığı 4-6 mg) küçük bir böcek, ve onlar kadar birkaç km3,4uçmaktan yeteneğine hastalığın yıllık genişleme önerir. Erkek P. quercivorus bir ana bilgisayar ağaç bulur ve kadın ve erkek5çeker bir toplama feromon serbest bırakır. Sonuç olarak, ana bilgisayar ağaç kitle conspecifics tarafından saldırıya uğrar ve sonunda ölür. Erkek bir tünel ağaç içinde iniş sonra sıkar ve bir feromon çeken kadın tünele girer ve yumurta bırakır. Taranmış P. quercivours yetişkin olana tünelde büyümek. Yetişkin ortaya çıkar ve yeni ana bilgisayarları bulmak için dağıttı. Böylece, genişleme hastalığın muhtemelen bu böceğin göçmen yeteneği ilgili. Ancak, hangi böcek uçabilir ölçüde hala belli değildir. Buna ek olarak, kadın erkek6 ' dan daha büyük (kadın: 4.6 mm ve erkek: 4.5 mm) ve erkek böcekleri arama için bir hedef ağaç, ağaç içinde tünel girin ve dişinin dikkatini çekmek. Vücut büyüklüğü ve uçuş hayatlarının rolünün bu cinsel farklılıklar, göz önüne alındığında cinsel farklılıklar uçuş yeteneği var olabilir ama yetenek farklılığı belirsizdir.
Genel olarak, alanında göçmen becerilerini ölçer, özellikle yeteneği, göç alan geniş nedeniyle uçuş son derece zordur. Göçmen yeteneği ölçülen bir uçuş değirmen sistemi gibi gergin koşullarda laboratuarlarında için fazla 60 yıl7,8,9,10,11,12 , 13. uçuş mill sistemleri bazı böcekler uzun mesafe uçuş için yeteneği var göstermiştir. Örneğin, dağ çam böceği bir uçuş fabrikasında en uzun uçuş mesafesi 24 üzerinde km14yaşındaydı ve sonuna kadar üzerinde 7 km15 Tetrastichus planipennisi Yang uçtu. Uçuş değirmen yaygın olarak bulunan bir araç olsa da, bir oturma hayvan ile biyolojik deneyleri genellikle oldukça büyük bireysel farklılıklar neden. Bu sorunu gidermek için birden çok kez yinelenmesini birçok ölçümler ortalama yayılma kapasitesinin güvenilir tahminleri elde etmek için gereklidir. Bu nedenle, birden çok kişiye aynı anda hızlı yeterli miktarda veri toplanması için kullanılmalıdır. Ancak, aynı zamanda yapılan deneyler daha büyük bir yer, birden çok deneysel kurulumları, gerektirir ve ne zaman tek bir ölçüm sistemine göre costlier. Bu nedenle, uçuş değirmen maliyeti düşük olmalı, kolayca olmalıdır yaygın olarak bulunan öğeleri ve kompakt boyutu ile inşa edilmiş. Ayrıca, deneysel işlemin karmaşık veya gereken bir usta santral istiyorum.
Bu çalışmada, biz deneme kolayca kullanılabilir ve ambrosia böceği uçuş yeteneği ölçülen bir küçük, ucuz uçuş değirmen (resim 1 ve Şekil 2) monte P. quercivorus.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
1. bir uçuş Fabrikası inşaatı
-
Bir uçuş değirmen aparatı inşaatı
- Bir iğne plastik bölümünden kesti (metal bölümü: 40 mm uzunluğunda ve 0,25 mm çapında; plastik parça: 22 mm uzunluğunda ve 2 mm çapında) ile kerpetenler (Şekil 3).
- Saptamak onları bir uçuş değirmen kolu olarak atıfta bu iğne ile tedavi edilmemiş bir iğne epoksi reçine yapıştırıcı (Şekil 3), bir haç şeklinde ve Aksiyel bir iğne.
Not: Aksiyel bir iğne için tedavi edilmemiş bir alt tarafı iyi olur. Uçuş değirmen kolu ortaya ucu (Şekil 1B ve Şekil 3) böcek yapıştırma için var.
-
Taban İnşaat
- Aksiyel iğneyi yatay kayan önlemek için bir çivi çekiç ile ince paslanmaz metal plaka (5 cm x 5 cm) yüzeyinde küçük bir çukur yapmak (Şekil 4).
Not: Metal plakayı gerçek boyutları kritik olmayan ve başka bir malzeme mümkündür, ancak herhangi bir yumuşak malzeme kullanmaktan kaçının; Aksi takdirde, iğne, değirmen döner--dan önleme kalmış olacak. - Yerleştirin ve metal plakayı ahşap üzerinde tamir Kurulu (ahşap taban) yapışkan bant ile.
- Çift yapmak için bir çelik plaka bend L şeklinde (Şekil 1 c ve Şekil 2A).
Not: L şeklindeki metal plaka duvardaki mobilya tamir ettiğin için kullanmak uygun. Böyle bir plaka kullanarak desteklemek üzere başka bir uygun nokta plaka zaten pek çok delik vardı. Delik vida ve ayrıca bir ek düğmesi (Şekil 1A ve Şekil 4) tespit için kullanılmıştır. - Tek kullanımlık plastik pipet ucu kesim tarafından bir silindir yapmak (yükseklik = 1 cm, çapı (OD) dışında 4 mm, iç çapı (kimlik) = 2 mm =) (Şekil 2A ve Şekil 4) Aksiyel bir iğne rehberlik için.
- Koymak ve saptamak çift L şeklindeki plaka ve silindir metal plaka (Şekil 2A ve Şekil 4).
- Aksiyel iğneyi yatay kayan önlemek için bir çivi çekiç ile ince paslanmaz metal plaka (5 cm x 5 cm) yüzeyinde küçük bir çukur yapmak (Şekil 4).
-
Algılama cihazları İnşaat
- Bunu yapmak için metal bir plaka bend L şeklindeki bir üst plaka yapmak.
Not: L şeklindeki metal plaka (Şekil 5B-C) duvara mobilya tamir ettiğin için kullanmak uygun. Eğer öyleyse, bu adımı atlayabilirsiniz. - Küçük bir metal kap (5 mm uzunluğunda ve 1 mm çapında) (Şekil 2B-E, Şekil 4ve Şekil 5A) üst tabağa koy.
Not: bir kap olarak, biz bir ek düğme kullanılır. L şeklindeki plaka (Şekil 4) bir delikten geçti. - Bir fotoğraf sensör L şeklindeki plaka üzerinde (Şekil 4 ve Şekil 5A) düzeltmek. Algılayıcı devre substrat (Şekil 2B-Eve Şekil 4) yer kazanmak için L şeklindeki plaka berbat.
- Bir kızılötesi LED tutkal (150 mW) ile birlikte bir devre substrat (Şekil 1A ve Şekil 2A) LED için küçük bir mıknatıs üzerinde.
- LED yerleştirin (150 mW) fotoğraf sensör (Şekil 1A ve Şekil 2A) altındaki taban plakası üzerinde.
- Bunu yapmak için metal bir plaka bend L şeklindeki bir üst plaka yapmak.
-
İnşaat sahibinin
- Bunu yapmak için metal bir plaka bend L şeklinde.
Not: Bir L Şekil metal plaka duvara (Şekil 5B-C) mobilya tamir ettiğin için kullanmak uygun. Eğer öyleyse, bu adımı atlayabilirsiniz. - Plaka üzerinde bir ahşap tamir Kurulu (ahşap duvar) vidaları (Şekil 1 c, Şekil 4ve Şekil 5B) ile. Ahşap tahta yüksekliği kritik, bu çalışmada 7 cm oldu.
- Bunu yapmak için metal bir plaka bend L şeklinde.
-
Bağlantı kabloları
- Fotoğraf sensör bir analog giriş kanalı (değil) için bir A/D dönüştürücü üzerinden normal elektrik kabloları bağlayın.
Not: tüm kabloları birlikte ve dağınık bir çalışma alanı kez deneme boyunca iyi manipülasyon engelleyeceğinden L şeklindeki plaka üzerinde (Şekil 5B-D) sabit yardımcı olur. - A/D dönüştürücü bir kişisel bilgisayar (PC) bir USB kablosuyla bağlayın.
- Fotoğraf sensör bir analog giriş kanalı (değil) için bir A/D dönüştürücü üzerinden normal elektrik kabloları bağlayın.
2. deneysel bir işlem
- Toplamak Tüm taze ölü Quercus crispula P. quercivorus yetişkinlerden ortaya Blume (ağaç: Kayıngiller) deneme olan gerçekleştirilecek günü sabahı (7-9 am) ağacında.
Not: önceki gün toplanan böcekleri kullanmayın. 100'den fazla böcekler her gün geldi ve yeni ortaya böcekler her gün kontrol edildi. Detaylı yöntemleri için başvuru16 böcekleri toplamak görmek. - Bir böcek anesthetization için buz koymak. Islak böceği almamak; Aksi takdirde, aşağıdaki yordamı tamamlamak zor olacak. Tüm sonraki yordamlar buz üzerinde gerçekleştirin.
- Bir bileşen beetle'nın üzerinde anlık tutkal (jellylike tutkal) az miktarda değirmen kolu pronotum yerleştirin ve değirmen kolu pronotum temas tutmak.
Not: Bu tutkal yalnız kullandıysanız jellylike tutkal yavaş yavaş kuru olacaktır. Ancak, bu tutkal hızlı bir şekilde ne zaman iki bileşeni (Tablo reçetesi) karıştırılır çalışır. Başka bir bileşen (sıvı yapıştırıcı) sonraki adımda kullanılacak. - Diğer bileşen tutkal (sıvı yapıştırıcı) az miktarda ince iğne veya stick kullanarak ekleyin. Kanatları tutkal (Şekil 1B) ücretsiz olduğundan emin olun. Sıvı yapıştırıcı jellylike tutkal sertliği kolaylaştırmak için kullanılır.
- Haç şeklinde iğne uçuş değirmen (Şekil 6) L şeklindeki plaka (üst plaka) diğer L şeklindeki plaka üzerinde tutmak için bir mıknatıs kullanarak ayarlayın. Sadece üst plaka iğne üst plaka yüksekliğini ayarlarken kaydırın. Üst plaka (Şekil 5A) üstünde belgili tanımlık ek düğme deliği Aksiyel iğne üst ucu yerleştirin ve taban plakası (Şekil 6) bir rehber diğer ucu yerleştirin.
- Bir IR LED sensör altında konumunu ayarlamak.
3. almak ve veri analiz
- Güçlendirilmiş çıkış sinyali fotoğraf sensör üzerinden kayıt ve (A/D dönüştürücü ve yazılım, Malzeme tabloiçin) 1.000 puan/s (7A rakam) örnekleme oranı ile ticari yazılım kullanarak PC A/D dönüştürücü aracılığıyla saklayın.
- DAQFActoryExpress yazılımını başlatın.
- Bir çapraz'ı tıklatın (+) işareti çalışma alanı penceresinde oturum simgesine.
- Günlük küme adı sağ tıklatın ve Günlüğü başlamak kümesiniseçin.
Not: Günlük ve veri kaydetme yazılımı devam ediyor. - Kaydı durdurmak için günlük küme adı sağ tıklatıp bir .csv dosyasını kaydetmek için Günlüğe kaydetme End Set seçin.
- Uçuş değirmen kol yukarıda geçen zaman sadece ne zaman kaydedilmiş gerilim eşik (0,5 V) aşıldı kez tespit ederek uygun bir yazılım kullanarak IR LED ayıklayın.
Not: bazı yazılım (Örneğin, MS Excel) oluşturulan .csv dosyası okuyabilir çünkü tanıdık bir yazılıma bağlı olarak çalışmanın amacı kullanın. Gerekirse, özel programlar Github kullanılabilir indirmek https://github.com/HidetoshiIkeno/FlightMill. Bizim programları hem de program kullanmak üzere yönergeleri hakkında daha fazla bilgi için ana programı ile eşlik edilen Benioku dosyasına bakın.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Bu deneylerde uygulanan uçuş değirmene böcekleri yaklaşık % 50 bir veya daha fazla devrimler gösterdi. Plastik parça sensör ve LED arasında sanal bir çizgi geçerken, kaydedilen gerilim 0 V hakkında yaklaşık 6.5 V değiştirildi ve uçuş hızı bağlı olarak 10-20 ms içinde geçen bir süre oldu. Bu nedenle, bir spike benzeri voltaj değişikliği bir devrim (Şekil 7B) görülmektedir. Ne zaman uçuş değirmen kolu dönüyordu, yani, gerilim bir butik, devrim hız ve devrim süre içinde devir sayısı ne olursa olsun (0,5 V), eşiği aşıldı gibi biz uçuş tanımlanır. Biz de uçuş süresi bir zaman tanımlanabilir sadece ne zaman kaydedilmiş gerilim eşik aşıldı. Böylece, sadece bir kez puan her geçen plastik parça için ayıklandı. Sonuç olarak, uçuş değirmene uygulanan böcekler % 50'si "uçtu". Çoğu durumlarda böcekler her ne kadar içinde açmak ve bir uçuş önce sürekli olarak kanat kapatmak için eğilimi bazı böcekler önceden herhangi bir belirti gösteriyor olmadan uçan başladı. Genellikle, bir böcek belirli bir süre için (kısmi uçuş) uçan devam etti ve daha sonra bir aralığı (Şekil 7C-D) uçtu. Bu böcek uçuş devam edeceğini olup olmadığını tahmin etmek mümkün değildi. Böylece, bir ölçüm aralığı 60 dk yaşındayken tam olarak belirlenmiş.
Çoğu durumda, 3-6 devrimler / saniye hızında böcekleri uçtu (0,75-1,50 m/s). Toplam uçuş mesafesi yaklaşık 25,1 cm, ve devir toplam sayısı ile uçuş değirmen kol kemiğinde bağlı bir devrim (yani, uçuş yolu çevresi), mesafe çarparak tahmin. Küçümseme böcekleri uçuş kapasitesinin önlemek için bu analiz kısa bir uçuş (1 km'den daha az) gösterdi böcekleri atlanmış. Son olarak, en az bir devrim gerçekleştirilen 35 böcekleri 16 böcekleri (7 ve 9 erkek) elde.
Uçuş süresi olarak harcanan toplam süre Uçuş ve uçuş mesafe kısmi uçuşlar toplam mesafe olarak tanımlanır. 16 böcekleri 1.26 saat (3,24 km) veya enerji alımı olmadan uzun uçuş gösterdi. En fazla süre ve mesafe 7.5 h 27.1 km idi. Uçuş süreleri ve mesafeler bu deneylerde bireyler arasında büyük ölçüde farklı olduğun için medyan değerleri ortalama değerlerinden daha bilgilendirici.
Uçuş yetenek cinsel farklılıkları incelemek için verilere bağlı olarak seks gruplandırılmış ve uçuş mesafesi erkekler için benzer bulundu (medyan: 10.2 km, ortalama: 13,4 ± 3,11 km, min: 3.3 km, max: 27.1 km) ve kadın (medyan: 17.2 km, ortalama: 17.2 ± 2.16 km, min : 8.7 km, max: 25.4 km). Anlamlı bir fark gösterdi Wilcoxon rank sum testi (p = 0,211) kadın ve erkek (Şekil 8) arasındaki mesafe uçuş ne de kadın ve erkek arasında uçuş süreleri (erkek: 3,8 h, kadın: 4,7 h, p 0.142 =). Böylece, her iki cinsiyette böcekleri, mesafe ve süresi uçuş aynı yeteneği olabilir sonuçlandırmak.
Şekil 1: uçuş değirmen genel bakış. (A) uçuş değirmen eğik görünümünü. Ölçekleme için bir tenis topu için karşılaştırın. (B) uçuş değirmene bağlı bir böcek. (C) ölçekler bir uçuş değirmen. Her parça daha ayrıntılı bilgi için bkz: Şekil 2 . Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Şekil 2: uçuş değirmen görünümü farklı açılardan. Bir ön (A), sol (B), sağdaki (C)ve (D) yukarıdan uçuş değirmen. (E) alt görünümü üst plaka. Fotoğraf çekmek için LED altında fotoğraf sensör taşındı. bir: Aksiyel iğne, bp: taban plakası, dlp: L şeklindeki plaka, gb çift: taban plakası, gt Rehber: üst plaka üzerinde Kılavuzu LED: IR LED, lp: L şeklindeki plaka, ma: uçuş değirmen kolu, mp, metal plaka üzerinde taban plakası, ps: fotoğraf sensör. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Şekil 3: uçuş mill için kullanılan iğne. Özgün bir iğne (solda) ve bir haç şeklindeki iğne (sağda). Bir iğne boyutu: metal parça: 40 mm uzunluğunda ve 0,25 mm çapında, plastik parça: 22 mm uzunluğunda ve 2 mm çapında. bir: Aksiyel iğne, ma: uçuş değirmen kolu. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Şekil 4: nasıl uçuş mill. Lütfen ayrıntılı bilgi için bkz. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Şekil 5: uçuş değirmen parçalar. (A) L şeklindeki plaka epoksi reçine yapıştırıcı ile sabit üst plaka ve bir fotoğraf sensör bir rehber. Ek düğme delik çapi 1 mm ve uzunluğu 5 mm. (B) bir üst sağ açıdan uçuş değirmen eğik bir görünüm oldu. Bir mıknatısın iki tabak L şeklinde bağlanır. Siyah L şeklindeki plaka ahşap plaka üzerinde berbat. (C) uçuş değirmen arkadan görünüm. Elektrik kabloları birlikte ve ahşap tahta üzerinde vidalı L şeklindeki plaka üzerinde sabit. (D) üç uçuş fabrikaları (F1-F3) küçük bir alanda (45 cm x 20 cm) dizilmiş. gt: Kılavuzu üst plaka, mg, mıknatıs, ps: fotoğraf sensör. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Şekil 6: uçuş fabrika ayarlarının nasıl. Üst plaka dikey slayt ve üst plaka, yani, ek düğme deliği bir rehber Aksiyel iğne top ucu yerleştirin. Haç şeklinde iğne çift L şeklindeki plaka deliğe yerleştirin. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Şekil 7: devrimler temsilcisi zaman iz. (A) bir 500 ms(a)bir 10 sırasında bir gerilim çıktısı örneği s (B) ve 1 saat (C) uçuş etkinliği. İzleme geçici (A) (C) genişletilir. Noktalı çizgiler genişletilir dönemleri gösterir. Gerilim çıkış örneklenmiş her 1 ms (saniye başına 1.000 puan). Ne zaman kol IR LED, çıkış voltajı 0,01 den V yaklaşık 6.7 V arttı sensör yukarıda geçti. Spike benzeri voltaj değişikliği bir devrim (B) gözlendi. Zaman ölçeği gibi dakikaya masası C olduğunda, uzun süreli uçuş siyah bir dikdörtgen gibi (C) gibi görülmektedir. Tipik olarak, uçuş etkinliği iki aşama vardır: bir yoğun-uçuş faz biri, diğer bir duraklama aşamasıdır. Yoğun-uçuş aşamalar arasına aralığın uzunluğunu tahmin edilebilir değil. Yoğun-uçuş aşamasında böcek sabit hız ile uçtu. (D) çıkış ve karşılık gelen gerilim Superimposition uçuş mesafe birikmiş. Gerilim çıktı paneli gibi (C) ile aynı olur. Mavi: 1-h uçak, kırmızı gerilim çıktısı: uçuş mesafe birikmiş. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Şekil 8: kadın ve erkek arasındaki uçuş mesafe karşılaştırılması. Bir kutu arsa uçuş mesafe. Uçuş mesafesi içinde anlamlı bir fark erkek ve kadın arasında görülmektedir. Ortanca kutusunda satır gösterir ve kutunun kenarlarını daha yüksek ve alt DÖRTTEBİRLİK sırasıyla gösterir. Maksimum ve minimum değerleri bıyık tarafından belirtilir. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Düşük maliyetli, kolay yapı ve kompakt uçuş mill P. quercivorus (4-5 mm gövde uzunluğu ve vücut ağırlığı 4-6 mg) gibi küçük böcekler için geliştirdi. Bizim uçuş değirmen bir iğne, bir IR LED, bir fotoğraf sensör, anlık tutkal, vb, gibi sadece sıradan öğeleri oluşur ve bilgisayar kontrollü elektrikli aygıtlar gibi tüm sofistike, pahalı ve nadir öğeler gerek yoktu. Bu kolay ve hızlı gerekli öğe koleksiyonunu etkin ve deneysel maliyetleri azalır. Gerçekten de, sadece 1000 JPY (yaklaşık 10 YTL, 8 EUR veya 7 GBP) uçuş değirmen (uçuş değirmen bir PC, A/D dönüştürücü, yazılım, yazılım lisansı vbgibi belirli öğeler hariç) başı maliyet Ayrıca, sunulan uçuş değirmen kompakt. Bu nedenle, hazırlamak ve büyük bir deneysel boşluk (Şekil 5 d) gerek kalmadan birden fazla uçuş fabrikaları16 kullanmak mümkün oldu. Bu yöntem diğer uçuş fabrikaları metodolojileri açısından güçlü noktaları bunlar.
İtici güç durumunda bu küçük böceğin çok küçüktü. Bu nedenle, önceki çalışmalar15,17' de belirtildiği gibi sürtünme direnci olabildiğince az olmalıdır. Bu ölçüm için çok önemlidir. Bu açıdan, ince bir iğne kullanımı uçuş değirmen taban plakası temas bölgesinin azaltmak için çok uygun oldu. Aynı nedenle, uçuş değirmen üst kısmı da pürüzsüz olmalıdır. Tüm olası temas noktaları veya yerler pürüzsüz olması gerekir.
Bir hedef böcek küçük olduğunda, önceki kağıtları bu açıkça söz değil rağmen uçuş değirmen düz, tutulması gerekir. Aksi takdirde, ölçüm sonuçları beklenmedik biçimde yerçekimi ile ilgili etkileri tarafından etkilenmiş. Yerçekimi ile ilgili etkiler ve büyük sürtünme direnci yanıltıcı sonuçlara neden. Başka bir kritik nokta uçuş değirmen kol uzunluğu doğruluğunu yapıldı. Böcekleri uzun mesafe uçtu devir sayısı 10 binin üzerinde aşması nedeniyle iğne uzunluğu yanlış bir ölçüm yanıltıcı veriler sağlar. İnşaat tam olarak istenilen uzunluğa kol uçuş değirmen olmandan daha pratik sonra değirmen kolu devrim yarıçap ölçüm.
P. quercivorusuçuş etkinliğini ölçmek için bu deney bazı pratik önemli noktaları gösteriyor. İlk olarak, ölçümleri taze çıktı böcekler tarafından gerçekleştirilmelidir. Şimdiye kadar biz bu sabah öğleden sonra başlayan göre üzerinde 1 km, Uçan böcekleri daha yüksek bir dizi sağlanan bir deney başlangıç fark etmişsinizdir. Bu nedenle, ideal olarak mümkün olduğunca çok sayıda böcekleri sabah ölçülen gerekir. İkinci olarak, üst ve temel plaka üzerinde kılavuzları veri önemli miktarda toplamak için kritik olabilir. Açıklanan yordamı kullanarak gerçekleştirilen deneme oldukça kolay ve hızlı oldu. Yapıştırma işleminden için anesthetizing üzerinden, 1 dk. kez, uçuş değirmen haç şeklindeki iğne ayarlama hızı sınırlaması adımdır daha az aldı. Eğer çok fazla zaman alır, sadece birkaç böcekleri ölçülebilir. Bu kılavuzlar fabrika için iğneyi hızla ayarlamak için yardımcı olur. Üçüncü olarak, en iyi koşulları için ölçü birimi olmalı, böcekler işleme en iyi yordamı yanı sıra bulundu. İdeal olarak, her ne kadar bir dışlama kez hayvan davranışları9,10,18alanında kullanılan tüm ölçülen verileri analiz için kullanılması gerekir. Biz kısa bir mesafe el ilanları uçmak için zavallı bir yeteneği var ya da kısa mesafe uçuşlar deneysel bazı hataları neden bilmiyordum çünkü 1 km'den daha az uçtu böcekler atlanmış. Denemenin en iyi performansı böcekleri uçuş kapasitesinin daha kesin bir tahmin sağlar.
Başka bir sınırlama aynı anda örnekleme böcekler bir sürü veri olabilir. Yüksek güçlü bir PC aynı anda birden fazla uçuş Mills'in veri işleme yardımcı olur. Özellikle, kaydetme ve veri yazma sırasında PC özellikleri kritik olmasıdır. Uçuş yüksek hızlı ve uzun ömürlü olduğu için uygun bir PC değil kullanılırsa, bazı veriler eksik gidebiliriz. 1 kHz örnekleme hızı yapımız için en iyi olmak bulduk. Bununla birlikte, örnekleme oranı her belirli uçuş değirmen aparatı için ayarlanması gerekir.
Çünkü ne zaman bir uçuş aralığı 60 dk aşıldı bir böceği uçuş ölçümü son verildiğini, 60 dk geçen sonra biz her böceği gözlemleyerek devam etti. Buna ek olarak, bizim analiz kapalı kaplı. Böylece, yararlı eğer bazı davranışsal Birleşik bir uçuş aralığı, bir uçuş süresi, bir uçuş mesafesi, vbgibi olacaktır. bilgili/gerçek zamanlı olarak görüntülenen vardır. Gerçek zamanlı analiz elde etmek için yeni bir program içinde belgili tanımlık gelecek gelişmiş olmalıdır ve bir yüksek güçlü PC kullanılmalıdır.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Yazarlar ifşa gerek yok.
Acknowledgments
Biz Bay S. Fukaya, Bay N. Okuda ve Bay T. Ishino ile deneyler yardımcı olduğunuz için teşekkür ederiz. Bu çalışma Grants-in-Aid tarafından Japonya Derneği bilimsel araştırma için promosyon bilim için (No. 15 K 14755) destek verdi.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| needle | Seirin | J type No. 5 x 40 mm | |
| epoxy resin adhesive | Konishi | #16113 | |
| metal plate | from a home improvement store | ||
| disposable plastic pipette | from a home improvement store | ||
| snap button | from a craft store | ||
| IR sensor | Hamamatsu Photonics | S7136 | |
| IR LED | OptoSupply | OSIR5113A | 150 mW |
| custom-made program | downloadable from Github. URL: https://github.com/HidetoshiIkeno/FlightMill |
||
| instant glue | Toagosei | 31204 | |
| A/D converter | LabJack Co. | U3-HV | |
| DAQ software | AzeoTech | DAQFactoryExpress | download from AzeoTech Web page. |
References
- Kubono, T., Ito, S. Raffaelea quercivora sp. nov. associated with mass mortality of Japanese oak, and the ambrosia beetle (Platypus quercivorus). Mycoscience. 43, 255-260 (2002).
- Kobayashi, M., Ueda, A. Wilt disease of Fagaceae trees caused by Platypus quercivorus (Murayama) (Coleoptera: Platypodidae) and the associated fungus: Aim is to clarify the damage factors. J Jpn For Soc. 87, in Japanese with English summary 435-450 (2005).
- Nunokawa, K. Local distribution and spreading process of damages caused by Japanese oak wilt in Niigata Prefecture, Japan (in Japanese). Bulletin of Niigata Prefectural Forest Research Institute. 48, 21-32 (2007).
- Ohashi, A. Distribution and spreading of damages caused by Japanese oak wilt in Gifu Prefecture, Japan (in Japanese). Bulletin of the Gifu Prefectural Research Institute for Forests. 37, 23-28 (2008).
- Tokoro, M., Kobayashi, M., Saito, S., Knuura, H., Nakashima, T., Shoda-Kgaya, E., Kashiwagi, T., Tebayashi, S., Kim, C., Mori, K. Novel aggregation pheromone, (1S,4R)-p-menth-2-en-1-ol, of the ambrosia beetle, Platypus quercivorus (Coleoptera: Phatypodidae). Bulletin of FFPRI. , 49-57 (2007).
- Nobuchi, A. Platypus quercivorus Murayama (Coleoptera, Platypodidae) attacks to living oak trees in Japan, and information of Platypodidae (I). Forest Pest. 42, 2-6 (1993).
- Clements, A. N. The sources of Energy for flight in mosquitoes. J Exp Biol. 32, 547-554 (1955).
- Armes, N. J., Cooter, R. J. Effects of age and mated status on flight potential of Helicoverpaarmigera (Lepidoptera: Noctuidae). Physiol Entomol. 16, 131-144 (1991).
- Stewart, S. D., Gaylor, M. J. Effects of age, sex, and reproductive status on flight by the tarnished plant bug (Heteroptera: Miridae). Environ Entomol. 23, 80-84 (1994).
- Sarvary, M. A., Bloem, K. A., Bloem, S., Carpenter, J. E., Hight, S. D., Dorn, S. Diel flight pattern and flight performance of Cactoblastis castorum (Lepidoptera: Pyralidae) Measured on a flight mill: influence of age, gender, mating status, and body size. J Econ Entomol. 101 (2), 314-324 (2008).
- Zhang, Y., Wyckhuys, K. A. G., Asplen, M. K., Heinpel, G. E., Wu, K. Effect of Binodoxys Communis parasitism on flight behavior of the soybean aphid, Aphis glycines. Biol Control. 62, 10-15 (2012).
- Sappington, T. W., Burks, C. S. Patterns of flight behavior and capacity of unmated navel orangeworm (Lepidoptera: Pyralidae) Adults related to age, gender, and wing size. Environ Entomol. 43, 696-705 (2014).
- Attisano, A., Murphy, J. T., Vickers, A., Moore, P. J. A simple flight mill for the study of tethered flight in insects. J. Vis. Exp. (106), e53377 (2015).
- Evenden, M., Whitehouse, L., C, M., Sykes, J. Factors influencing flight capacity of the mountain pine beetle (Coleoptera: Curculionidae: Scolytinae). EnvironEntomol. 43, 187-196 (2014).
- Fahrner, S. J., Lelito, J. P., Blaedow, K., Heimpel, G. E., Aukema, B. H. Factors affecting the flight capacity of Tetrastichus planipennisi (Hymenoptera: Eulophidae), a classical biological control agent of Agrilus Planipennis (Coleoptera: Buprestidae). Environ Entomol. 43, 1603-1612 (2014).
- Pham, D. L., Ito, Y., Okada, R., Ikeno, H., Isagi, Y., Yamasaki, M. Phototactic behavior of the ambrosia beetle Phatypusquercirorus (Murayama) (Coleoptera: Platypodidae) before and after flight. J Insect Behav. 30, 318-330 (2017).
- Wanner, H., Gu, H., Dorn, S. Nutritional value of floral nectar sources for flight in the parasitoid wasp, Cotesia glomerata. Physiol Entomol. 31, 127-133 (2006).
- Rowley, W. A., Graham, C. L. The effect of age on the flight performance of female Aedes aegypti mosquitoes. J Insect Physiol. 14, 719-728 (1968).
