التلاعب في أنماط ألوان في القفز العناكب لاستخدامها في التجارب السلوكية

ملخص

والهدف من هذا البروتوكول هو التلاعب في أنماط ألوان من العناكب القفز وغيرها من المفصليات صغيره جدا مع الطلاء من أجل دراسة الاسئله المتعلقة بالاختيار الجنسي ، وأكل لحوم البشر الجنسي ، والنهب ، والابوساميه ، أو اي مجال آخر من تلوين الحيوانية.

الملخص

في مجال الإيكولوجيا السلوكية ، تم تصميم العديد من التجارب للتحقيق في الأغراض التطورية للسمات الملونة في سياق الاختيار الجنسي والنهب. طرق مختلفه ولكن في الغالب تتكون من تعديل أنماط ألوان من الافراد مع الملونات المتنوعة. وقد استخدمت هذه التقنيات عبر العديد من فقاري تاكا ، ولا سيما في الطيور ، ولكنها ظلت متخلفه عن لافقاريات بسبب صعوبة التلاعب بألوان بشكل فعال في الكائنات الحية الصغيرة. وبدلا من ذلك ، وللتلاعب بمظهر لافقاريات ، قام العلماء عاده بتعديل بيئة الاضاءه لتصفيه أطوال موجية معينه. ومع ذلك ، فان مثل هذه الطريقة لا تؤثر فقط علي السمة الظاهرية للفائدة ولكن مظهر الفرد بأكمله والمحيطة به. هنا ، والتوسع في التقنيات المستخدمة سابقا علي الطيور الملونة ، ونحن نقدم طرق التلاعب بألوان المفصليات الصغيرة ، وذلك باستخدام الأنواع رمزيه علي قدم المساواة ولكن تحت الدرس: العناكب القفز الملونة.

المقدمة

غالبا ما يكون للحيوانات أنماط لونيه متقنه تعرضها اثناء اللقاءات الجنسية أو اللقاءات المؤلمة أو لردع النهب. هذه الصفات قد ينقل المعلومات إلى أجهزه الاستقبال مثل الجودة الفردية لsignaler كزميل¹، والقدرة علي القتال كمنافس²، أو الحنذه كفريسة البند³. لفهم الأغراض التكيفيه من الصفات الملونة ، وقد صمم الباحثون التجارب التي تنطوي علي التلاعب ألوان بطرق مختلفه. وقد استخدمت بعض الباحثين المحفزات الملونة الشرك مثل النماذج^4،5،6،7،⁸، الصور⁹، أو أشرطه الفيديو¹⁰،^{11، 12} التي يتم تقديمها إلى أجهزه الاستقبال في التجارب السلوكية. البعض الآخر ، وخاصه عند استخدام لافقاريات ، قد تلاعبت بيئة الاضاءه للتاثير علي ظهور ألوان الافراد الحية^{13، 14،15}،^{16، 17}. كل هذه التلاعب ، في حين بارعه ، لديها عيب في أزاله السلوك الطبيعي الذي يحتمل ان يكون مهما و/أو تؤثر أكثر بكثير من سمه الفائدة. في الفقاريات الكبيرة ، مثل الطيور ، والباحثين في كثير من الأحيان التلاعب اللون مباشره علي الكائنات الحية (استعرض في هيل و ماكجرو ، 2006¹⁸). وقد الريش الفردية أو مناقير الملونة مباشره مع علامات^{2،19،20،21،22}،²³،²⁴، الاصباغ التي تحتوي علي بيروكسيد الهيدروجين غالبا ما تستخدم في الشعر حلاقين²⁵،²⁶،²⁷، أو الدهانات المختلفة بما في ذلك طلاء الأظافر²⁸. في لافقاريات ، مثل هذه الدراسات التي تتلاعب بأنماط ألوان مباشره علي الكائنات الحية نادره نسبيا ولكن لا تزال تقدم نظره ثاقبه هائله في وظيفة وتطور اللون^{29،30،31 ،32،33،34،35،36}،³⁷،^38،39. ويبدو حتى الدراسات المفصلية ان تكون منحازة نحو التصنيفات الكبيرة التي يمكن التعامل معها بسهوله أكبر ورسمها ، وترك أنماط ألوان في الأنواع الصغيرة جدا نسبيا تحت الدراسة.

هنا ، ونحن وصف تقنيه التلاعب بألوان الحساسة التي تم تطويرها لتصنيف الحيوانية الصغيرة جدا. علي وجه التحديد ، ينطوي هذا الأسلوب علي التلاعب في تلوين الوجه من العناكب القفز الذكور تحت المجهر من أجل التحقيق في اهميه هذه الصفات الملونة في سياق اختيار زميله وأكل لحوم البشر الجنسي. في هذه الحالة ، استخدمنا Habronattus بيرريثريكس (التي تم جمعها من فينيكس ، AZ ، الولايات الامريكيه) كنوع نموذج (الشكل 1). لقد نشرنا نتائج العمل التجريبي باستخدام بعض من هذه التقنيات في أماكن أخرى^38،39، ولكن هنا نحن وصف الأساليب بمزيد من التفصيل مما تم القيام به سابقا ، بطريقه تجعلها في متناول الآخرين محاولة لتكرارها أو التكيف معها للاستخدام علي الأصناف الأخرى الصغيرة جدا. وينبغي ان تتيح هذه البروتوكولات فرصا تجريبية للحيوانات التي يمكن ان تكون ملونه مثل الطيور الأكثر رمزيه ولكنها عاده ما تكون غير مدروسه.

البروتوكول

1-اعداد المعدات

1. حدد الدهانات المناسبة.
   1. لتطبيق الناجحة ، واستخدام الدهانات التي هي سريعة التجفيف ولها نسيج التي يتم التلاعب بها بسهوله مع ارق. وتشمل المنتجات التي تم استخدامها بنجاح الثقوب غير ماء التي يمكن ان تكون ضعيفه مع الماء ، والدهانات ألمينا التي يمكن ان تكون ضعيفه مع ألمينا ارق (جدول المواد).
   2. عند اللوحة العناكب ، والنظر في ان الشحنة من معظم الأنواع لديه تصلب هيكل في حين ان البطن الناعمة غالبا ما تمتد ويضيق مع تغذيه⁴⁰.
      1. الدهانات ألمينا إنتاج الصلبة ، وصلابة طلاء علي سطح رسمها ؛ لذلك ، تطبيقها علي الأجزاء الصلبة من اهاب (علي سبيل المثال ، الأرجل ، الساقين ، بيبالبس). هذه الطلاء ألمينا هي اقل فعاليه لبطون العنكبوت لأنها قشر الخروج من العنكبوت كما يتغير شكل البطن مع التغذية.
      2. في المقابل ، الثقوب لا تنتج طلاء صلابة ، ولكن بدلا من ذلك تتسرب إلى موازين الجسم الملونة. علي هذا النحو ، واستخدامها علي كل من أجزاء الجسم الصلبة واللينة (بما في ذلك العنكبوت بطون).
         ملاحظه: في الخطوات القادمة ، يتم تقديم التقنية الأكثر حساسية التي تتكون من اللوحة الوجه و بيبلبس من العناكب. يستخدم طلاء ألمينا ، والذي هو الأسلوب الأكثر تعميما بسبب تنوع ألوان من طلاء ألمينا المتاحة.
   3. قبل اختبار الدهانات علي الكائنات الحية ، إذا كان ذلك ممكنا ، أولا قياس الخصائص الطيفية للطلاء (ببساطه تطبيقها علي الورق أو سطح آخر) باستخدام الاشعه فوق البنفسجية-VIS مقياس الضوء الطيفي لضمان عدم وجود اي قمم الاشعه فوق البنفسجية غير المرغوب فيها في الطيف الذي ستكون غير مرئية للبشر ، ولكن ربما مرئية للأنواع المدروسة.
2. استخدام مجهر تشريح متصلة بكاميرا وجهاز كمبيوتر للتقاط الصور بسهوله أكبر من نتيجة التلاعب للوثائق وزيادة قابليه التكرار (جدول المواد).
   1. قم بتشغيل المجهر والكمبيوتر والبرامج التي تعالج إدخال الكاميرا.
   2. حدد التكبير ذو الصلة الذي سيتم فيه التقاط الصورة النهائية.
   3. عصا دبوس تصاعد الحشرات أو مسمار صغير (مع راس أشار إلى الخارج) إلى الكره من الطين غير تصلب النمذجة (ما يقرب من حجم العنب). (سيتم تحميل العنكبوت الحي الذي سيتم رسمه مؤقتا إلى راس هذا الدبوس في الخطوة 3.1 أدناه). وضع الطين النمذجة ودبوس تحت المجهر لضبط الأهداف بحيث انها تركز تقريبا علي راس دبوس (حيث العنكبوت هو ان تقام).
   4. تاكد من ان الأهداف هي علي المسافة الصحيحة للعيون الرسام ، وان الكاميرا لا تعيق مجال الرؤية اثناء الرسم (كما هو الحال إذا كانت الكاميرا هي التي شنت في واحده من أوكولارس ، مما يعوق الإدراك عمق).
3. نقل العنكبوت إلى قارورة بلاستيكية نظيفه المفاجئة كاب (حوالي 12 drams ، دون اي حزام أو فريسه ميتة).
4. اعداد تركيب والطلاء المعدات.
   1. وضع دبوس اضافيه الحشرات رقيقه في الكره من الطين غير تصلب النمذجة (بالاضافه إلى واحد المستخدمة في الخطوة 1.2.3) ووضعها علي الجانب الأيسر من المجهر (للشعب اليمني). سيتم استخدام هذا الدبوس لضبط بلطف مواضع الساقين العنكبوت والأرجل (حسب الحاجة) اثناء الرسم.
   2. الحصول علي قطعه صغيره من ورقه ماصه (مثل منشفه ورقيه) ، قطعه من ورق الطابعة البيضاء ، والدهانات لتطبيق (هنا ، طلاء ألمينا) ، وحاويات منفصلة من الطلاء ارق (واحد لكل لون بالاضافه إلى واحد ابقي شفافة ونظيفه) ، وفرش الفردية الصغرى لكل لون (انظر جدول المواد) ، وفرشاه صغيره واحده ليتم استخدامها فقط مع ارق نظيفه ، كل وضعت في الأزياء المنظمة علي يمين المجهر (للشعب اليمني).
   3. باستخدام مسواك ، أضافه قطره من الطلاء في طبق من البلاستيك المفتوح (مثل طبق بيتري صغير أو غطاء قارورة) وأضافه الطلاء ارق ، علي سبيل المثال مع حقنه صغيره. مزيج اثنين مع مسواك إلى الاتساق الصحيح (عندما يكون الطلاء متجانسة تماما ، ولكن ليس سيلان جدا) عن طريق اختبار علي ورقه الطابعة البيضاء مع فرشاه صغيره.
      ملاحظه: في بعض الحالات ، إذا كان الطلاء يجف بسرعة ، واعداده مع السائل أكثر قليلا من المطلوب للتطبيق ، والسماح للفرش نقع في وعاء من الطلاء ارق حتى استخدامها في وقت لاحق (الخطوة 4).
   4. وضع قطره الحجم البازلاء من الغراء القائم علي المياه (انظر جدول المواد) علي زاوية من ورقه الطابعة.
      ملاحظه: يجب ان يكون هذا المرحلة الاخيره من الاعداد والخطوة التالية يجب ان يحدث مباشره بعد هذا ، بحيث لا يجف الغراء.

2. تخدير العنكبوت

1. مع العنكبوت في القارورة واليد مقعر علي الافتتاح لمنع الهروب ، أضافه ببطء CO₂ الغاز حتى الزوج الثالث من الساقين العنكبوت يمتد إلى 180 درجه.
2. استخدام وقت التعرض ل CO₂ من حوالي 20 ثانيه إلى 1.5 دقيقه ، اعتمادا علي متوسط حجم الأنواع وعلي العنكبوت الفردية. لقد وجدنا تمديد الزوج الثالث من الساقين ليكون مؤشرا موثوقا به من المستوي الصحيح من التخدير في h. بيرثريكس، ولكن هذا علي الأرجح يختلف عبر الأنواع. في حاله استخدام هذه التقنيات مع أنواع مختلفه للمرة الاولي ، اختبر أولا التخدير علي بعض العينات لتقييم استجابتها.
3. إعطاء العناكب قليلا CO₂ قدر الإمكان لتحقيق المستوي المطلوب من التخدير. في حين ان الفترات القصيرة من التخدير الموصوفة هنا لا تنتج اي وفيات (ولا توجد اختلافات سلوكيه ملحوظة من العناكب غير المخدرة) ، تعطي جميع الكائنات في تجربه مستويات متساوية من التخدير (بما في ذلك الضوابط الصورية).
4. إبقاء القارورة مغلقه بعد أضافه CO₂ للحفاظ علي العنكبوت تحت التخدير. ولذلك ، وتشمل هذه المرة عند حساب كم من الوقت يتعرض العنكبوت إلى CO₂.
5. مره واحده تم أزاله العنكبوت من القارورة لبدء التلاعب اللون ، وسوف تبقي تخدير كامل لمده 1 إلى 2 دقيقه تقريبا. لذلك ، قم بالخطوات التالية (المقاطع 3-6) علي الفور. وبسبب هذه النافذة الزمنيه المحدودة ، حاول طريقه الرسم التالية مع العينات الميتة أولا (للممارسة) قبل محاولة طلاء العناكب الحية.

3. تركيب العنكبوت تحت المجهر

1. أضافه كميه صغيره جدا من الغراء علي راس دبوس المتصاعدة أو مسمار في الطين النمذجة أعدت في مجال رؤية المجهر.
   ملاحظه: استخدام أصغر كميه من الغراء التي تسمح بالحفاظ علي العنكبوت في مكان للتاكد من انني) العنكبوت لا تنزلق من راس الدبوس (إذا تم استخدام الكثير من الغراء) ، والثاني) العنكبوت يدير لتحرير نفسه بعد الاستيقاظ.
2. حرك برفق العنكبوت التخدير من قارورة علي الطاولة مع الجانب البطني إلى اعلي.
   ملاحظه: لان العناكب ' بطون لينه ، وينبغي الحرص علي عدم الاستفادة أو إسقاط العناكب علي الطاولة ، لان هذا قد يسبب الاصابه.
3. اضغط برفق علي راس الدبوس (مع الغراء) علي عظم الصدر العنكبوت (المنطقة المركزية حيث الساقين العنكبوت نعلق علي الجسم) من هذا القبيل ان العنكبوت سوف ترتد قليلا وتوسيع ساقيها تحت ضغط الصغيرة المطبقة. لمزيد من السيطرة علي الضغط المطبق ، عقد الطين النمذجة بكلتا يديه ، بعد ان كلا يديه استقر بحزم ضد الجدول.
4. تغيير موضع الطين النمذجة تحت المجهر بحيث المنطقة لطلاء وتواجه صعودا وتركيزا.

4. اللوحة العنكبوت

1. تقييم تناسق الطلاء قبل لمس الفرشاة الرسام إلى العنكبوت.
   1. Retest الاتساق الطلاء (استخدام ورقه ماصه لمسح فرش إذا كانت المحافظة عليها في ارق) ، وضبط مره أخرى إذا لزم الأمر ، ودائما أولا محاولة تطبيق الطلاء علي ورق الطابعة للسيطرة علي كميه الطلاء الواردة في فرشاه الشعر.
   2. مع اليد اليمني واثناء النظر من خلال المجهر ، وجلب غيض من الفرشاة في مجال الرؤية ، وتاكد (مره ثانيه) ان الشعر فرشاه لا تحتوي علي الكثير من الطلاء ، وفي هذه الحالة مسح بعض منه علي ورقه الطابعة.
2. اختبار تناسق الطلاء علي العنكبوت.
   1. تلمس العنكبوت مع الفرشاة علي أكبر منطقه التي سوف تحتاج إلى ان ترسم أكثر. وهذا سوف تبلغ الرسام ما إذا كان الاتساق وكميه من الطلاءهو الحق (اي ، عندما الطلاء قليلا وببطء تتسرب إلى الشعر/موازين العنكبوت).
      1. إذا لم يتم تطبيق الطلاء ، نقع الفرشاة في الطلاء والعودة إلى الخطوة 4.1 لتكرار الاجراء.
      2. إذا كان الطلاء بسرعة وانسكابات فوق علي منطقه التي لا ينبغي ان تغطيها الطلاء ، وعلي افتراض ان الانسكاب هو الحد الأدنى وان الفرد يمكن ان لا تزال تشارك في التجربة ، ومسح الفرشاة علي ورقه ماصه والعودة إلى الخطوة 4.1 لتكرار الاجراء.
         ملاحظه: لا يمكن إصلاح هذا النوع من انسكاب السائل. إذا كان انسكاب تصل إلى chelicerae أو العينين ، أو غيرها من الأجزاء التي يمكن ان تكون مميته أو سامه للفرد ، والنظر في وضع العنكبوت علي الفور في الفريزر لموت ببطئه قبل ان يستيقظ واستبعاد العنكبوت من التجربة.
3. طلاء جميع المناطق التي تحتاج ألوان التالية الخطوات 4.1 و 4.2.
   1. إذا رسمت وجه العنكبوت ، استخدم دبوس رقيقه اضافيه مع اليد اليسرى لعقد أسفل الساقين الاماميه و بيبالبس (بحيث انها سوف تكون بعيده عن الطريق من الرسام). هذا هو أفضل القيام به اثناء النظر من خلال المجهر لتجنب اتلاف الزوائد العنكبوت. الاضافه إلى ذلك ، إذا اللوحة وجه العنكبوت ، واعتمادا علي الفرش المستخدمة للرسم ، والنظر في اللوحة جانبي الوجه قبل محاولة رسم الجزء المركزي بين العينين-كل المناطق المطلية يمكن ان ينضم من خلال عقد فرشاه موازيه للوجه العنكبوت ويحفز العمل الشعري.
      ملاحظه: عند اللوحة وجه العنكبوت ، فمن الأسهل لأول طلاء الجانب أقرب اليد المهيمنة ، ومن ثم تدوير الكره من الطين (مع العنكبوت شنت) حول تحت المجهر لرسم الجانب الآخر ، تليها في الوسط.
   2. عندما ترسم اللوحات أو الساقين ، تاكد من عدم لمس اي المفاصل إذا كان الطلاء هو تصلب واحد (مثل طلاء ألمينا) ، وتاكد من عدم تطبيق الطلاء علي أجهزه تسليم السائل المنوي الذكور (علي الجزء السفلي من الطبقة البعيدة من بيبلبس).

5. أخذ صوره العنكبوت

1. قم بتبديل الهدف إلى وضع الكاميرا.
2. التقط صوره باستخدام برنامج الكمبيوتر ، وتاكد من ان التكبير/التصغير المنتقي هو الذي تم اختياره علي المجهر ، بحيث يمكن أضافه شريط مقياس.

6. الإفراج عن العنكبوت من دبوس أو مسمار

1. عندما يبدا العنكبوت في التحرك ، امسك الدبوس بحيث تلمس الأرجل الاماميه للعنكبوت قنينة العنكبوت.
2. اسمحوا العنكبوت الإفراج عن نفسها ، وإذا لزم الأمر ، انحدر بلطف دبوس لمساعده العنكبوت تسحب نفسها بعيدا عن الغراء المجفف.
   1. إذا استيقظ العنكبوت قبل الانتهاء من اللوحة ، والسماح للعنكبوت 15 دقيقه علي الأقل للتعافي قبل التخدير مره أخرى. إذا تم ذلك ، تاكد من ان جميع المجموعات الحصول علي نفس مستويات التخدير (بما في ذلك الافراد الذين يعاملون الشام ، إذا كان ذلك ممكنا).
      ملاحظه: تظهر العناكب لاستئناف سلوكها الطبيعي بسرعة بعد التلاعب (< 15min) ولكن نوصي بتوحيد وقت الراحة من 12 ساعة قبل استخدام العنكبوت في اختبار سلوكي.

7. تحليل سلوك العناكب

1. قارن بين سلوك المواد غير المستغلة والمعالجة الصورية والموضوعات التي تم التلاعب بها لتقييم السمية المحتملة للتطبيق (والتي قد تختلف حسب نوع الطلاء المحدد واللون ومنطقه التطبيق وأنواع الدراسة). ويمكن ان تشمل السلوكيات ذات الصلة للمقارنة معدل النشاط ، ونوع النشاط المنجز ، والنجاح في أداء أنشطه محدده (علي سبيل المثال ، التقاط الفريسة) ، الخ.
   1. استخدام العناكب المعالجة الصورية كجزء من التصميم التجريبي (علي سبيل المثال تلقي تطبيق الطلاء علي منطقه غير مرئية أو وجود دهانات ذات ألوان محايده مطبقه علي نفس المناطق) من أجل تغيير لون الفرد فقط اثناء التحكم في عوامل أخرى (مثلالتعامل مع الوقت ، والرائحة ، والملمس السطحي ، وما إلى ذلك).
      ملاحظه: إذا اللوحة الساقين أو الأرجل ، والنظر في امكانيه ان هذا قد تتداخل مع الشعر الحسية (السائدة علي الساقين العنكبوت والأرجل ، انظر Foelix 2010⁴⁰) ، وفي هذه الحالات يجب ان يكون الذكور المعالجة الصورية الدهانات محايده اللون تطبيقها علي نفس المناطق كعنصر تحكم.
   2. عند تطوير أساليب جديده ، قارن العناكب المطلية بالعناكب غير المستغلة لتقييم ما إذا كان الافراد الذين يتم التلاعب بهم بألوان لا يزالون يتصرفون بشكل طبيعي.

8. قياس خصائص الانعكاس للتلاعب اللون علي موضوع رسمها

1. مره واحده رحيم (بعد ان شاركت العناكب في تجربه أو رحيم علي وجه التحديد لهذا الغرض ، انظر ملاحظه أدناه) ، وقياس الخصائص الطيفية للتلاعب اللون باستخدام معيار الاشعه فوق البنفسجية المحمولة القياسية-فيس الطيفية (جدول المواد ) ، وخاصه بالنسبة للمناطق التي يزيد قطرها عن 1 مم.
2. بالنسبة للمناطق الصغيرة ، استخدم مقياس الطيف الطيفي الذي تم بناؤه حسب العرف (مقياس طيفي للاشعه فوق البنفسجية موجه من خلال المجهر) لاجراء قياسات أسهل وأدق ، علي الرغم من ان بصريات المجهر قطعت ضوء الاشعه فوق البنفسجية ، مما يعني ان القياسات تقتصر علي أطوال موجية مرئية للإنسان (انظر تايلور et al. 2011⁴¹).
3. وفي الحالات التي تكون فيها المناطق التي يتم التلاعب فيها بألوان صغيره للغاية وتكون بيانات الانعكاس فوق البنفسجية مطلوبه ، فانها تستخدم الاشعه فوق البنفسجية المتاحة تجاريا ، علي الرغم من انها أكثر تكلفه (انظر تايلور وآخرون 2014⁴²).
   ملاحظه: مصدر الضوء من الاشعه فوق البنفسجية-VIS الطيف الطيفي يحتوي علي ضوء الاشعه فوق البنفسجية ويمكن ان تكون خطره علي عيون الماشية (بما في ذلك لنا) التدابير الطيفية حتى لا ينبغي ان يتم الا بعد الرحيم الحيوانية وليس مجرد تخدير. لعناكب مطليه بألمينا ، يمكن ان يتم ذلك بعد استخدام العناكب في التجارب لان الطلاء لا يزول (انظر النتائج التمثيلية أدناه). بالنسبة للطلاء القائم علي الماء والذي قد يتلاشى أحيانا بعد أيام أو أسابيع ، يمكن التضحية بمجموعه من العناكب للقياس في الوقت الذي سيشارك فيه نظيرتها في تجربه (للتقاط البيانات التي تعكس التلاعب اللوني الفعلي المستخدم في تجربه). الإبلاغ عن الخصائص الطيفية للدهانات سوف تسمح النسخ المتماثل من قبل الباحثين الآخرين الذين قد ترغب في تكرار التلاعب اللون ، ولكن ليس لديهم حق الوصول إلى نفس منتجات الطلاء محدده.

النتائج

فعاليه التلاعب بألوان

باستخدام هذه التقنيات ، ودرجات مختلفه من التلاعب اللون فعاله ، بما في ذلك إخفاء ألوان تماما أو الحد من أو تعزيز شدتها. ويتضح ذلك من كل من الصور الفوتوغرافية وقياسات الانعكاس الطيفي (الشكل2، الشكل 3، والشكل 4). هنا نعرض الملونة التلاعب الذكور habronattus بالمقارنة مع الذكور الطبيعية الحمراء الوجه. وتم قياس الخواص الطيفية باستخدام مقياس طيفي للاشعه فوق البنفسجية (انظر جدول المواد) يمكن ان يقيس بدقه المناطق الملونة الصغيرة التي يبلغ قطرها 1 مم. وقد اتخذت قياسات بالنسبة لمقياس الانعكاس الأبيض المنتشر (انظر جدول المواد).

في مناسبات نادره (5 من أصل 108 الذكور رسمت مع كحل اسود 1 (انظر جدول المواد) علي وجوههم) ، وبدا كحل للذوبان في الماء لارتداء قباله وجوه العناكب بعد أسبوع أو اثنين. لم يلاحظ هذا للعلامة التجارية الأخرى من كحل (كحل 2 ؛ انظر جدول المواد). وفي كلتا الحالتين ، تم رش أقفاص العنكبوت بالماء ثلاث إلى خمس مرات في الأسبوع. قد تؤثر ظروف الصيانة المختلفة علي ارتداء الطلاء القائم علي الماء. كان طلاء ألمينا لا يزال سليما لجميع الذكور التلاعب بها (n = 221) ، حتى بالنسبة لأولئك الذين لا يزالون علي قيد الحياة بعد 6 أشهر.

السمية المحتملة للتلاعب بألوان

يجب علي المرء تجنب الحصول علي الطلاء علي عيون العناكب حتى لا تعيق رؤيتهم ، ولا علي chelicerae ، وأجزاء الفم وغيرها من فوهات ، وربما غيرها من أجزاء الجسم لينه لمنع الابتلاع المحتملة والتسمم. يجب علي المرء أيضا ان يكون حذرا مع المفاصل الطلاء أو الأجزاء التي تحتوي علي الشعر الحسي (مثل الساقين والأرجل) حتى لا تقييد حركتهم أو النظام الحسي. ومع ذلك ، إذا كانت هذه التلاعبات اللون علي هذه المناطق الجسم ضرورية ، أو إذا كان هناك اي شك حول امكانيه الآثار السلبية خفيه ، فمن الأفضل بعد ذلك لتطبيق الدهانات علي الافراد في جميع فئات العلاج. وبهذه الطريقة ، يمكن للمرء ان يتجنب عن غير قصد التلاعب في النظم الحسية للافراد بطرق قد تكون متحيزة ضد واحده من العلاجات فقط. علي سبيل المثال ، في تجربه استخدام الذكور التي تم التلاعب بها في الشكل 4، كان الهدف هو زيادة وتقليل عدد البقع الحمراء التي يظهرها الذكور اثناء الخطوبة. بما ان بعض الذكور سيحصلون علي وجوههم الحمراء الطبيعية المخفية بطلاء ألمينا الرمادي (لإنقاص كميه الأحمر المعروضة) ، فان الذكور الآخرين الذين أردنا الحفاظ علي وجه احمر رسمواها باللون الأحمر علي وجههم الأحمر بشكل طبيعي مع نفس المنتج الذي يواجه الرمادي الذكور. المثل ، لأننا أردنا ان نضيف بقع حمراء علي الذكور معينه لزيادة كميه بقع اللون الأحمر المعروضة ، وكان يستخدم الطلاء الرمادي لتغطيه بيبالب من الذكور الآخرين بحيث يتم رسم جميع الذكور علي هذه المنطقة الحساسة (انظر الشكل 4) . وعلي الرغم من ان هذه الاستراتيجية أفضل ، فانها قد لا تكون ممكنة دائما. فعلي سبيل المثال ، في تجربه أخرى ، تمت أزاله التلوين الأحمر باستخدام كحل اسود يعطي نفس الخاصية الطيفية كالبشرة الاساسيه للذكور ، مع ترك ألوان الأخرى للذكور سليمه وطبيعيه (الشكل 2). في هذه الحالة ، بالنسبة للذكور الطبيعيين الذين يبحثون ، تم تطبيق نفس الكمية من كحل علي المنطقة علي الجانب العلوي من الخاصة بهم فقط وراء العيون المتوسطة الاماميه (منطقه غير مرئية بوضوح للإناث) ، للسيطرة علي الرائحة المحتملة أو السمية العامة لل المنتج. ومع ذلك ، فان الموقع حيث يتم تطبيق الطلاء قد تؤثر علي العناكب بشكل مختلف. لذلك ، لتقييم الاختلافات الدقيقة في الطريقة أو الموقع حيث تم تطبيق الطلاء قد يكون علي سلامه العنكبوت ، وسلوك كلا النوعين من الذكور في سياق التي كانت ذات الصلة لفرضيات لدينا (بالنسبة لاختيار زميل وأكل لحوم البشر الجنسي) تمت مقارنتها. وضعت الذكور اثنين من قبل اثنين في حضور الإناث ، وقارننا تاخيرهم لتصبح نشطه ، وتاخيرهم لمغازله ، والمدة الاجماليه التي قضواها مغازله مع نماذج تاثير مختلط الخطية العامة (باستخدام وظيفة lmer مع حزمه R lme4⁴³ في الإصدار R 3.5.2⁴⁴ مع الهوية الانثويه كتاثير عشوائي ، واستخدام معيار الحد الأقصى لاحتمال الحصول علي قيم p). وفي هذه الحالة ، فان جميع المقارنات لا تكشف عن اي اختلافات بين العلاجات (انظر الجدول 1) ولذلك استنتج اننا لم نقدم تحيزا لصالح فئة العلاج الأخرى.

وفي كلتا الحالتين ، عند وجود فئات علاجيه متشابهة جدا (الشكل 4) ، أو فقط الافراد الذين يعاملون بطريقه صوريه (الشكل2 والشكل 3) ، ينبغي للباحثين تقييم كيفيه تاثر انواعهم النموذجية بالطلاء الذي يستخدمونه وضمان انها لا تزال تتصرف بطريقه مماثله وذات الصلة إيكولوجيا. ويمكن للمرء ان يسجل البيانات لتقييم الآثار المحتملة للسمية قدر الإمكان ، وذلك مثلا بمقارنه معدلات النشاط بين الافراد المعالجين وغير المستغلين. تمت مقارنه العناكب لدينا رسمت مع طلاء ألمينا مثل في الشكل 4 للذكور غير التلاعب في سياق متطابقة خلاف ذلك. علي وجه التحديد ، تم إدخال الذكور منفردة إلى قفص الإناث وتاخيرهم لمغادره القارورة ، والتاخير في مغازله ومغازله معدل (قبل الجماع ، وقبل ان تعرض للهجوم أو تفكيكها) تمت مقارنتها. لم يتم العثور علي اي اختلافات (عند استخدام نماذج التاثير المختلط الخطي المماثلة أعلاه) ولذلك استنتجنا ان الذكور الذين رسمناهم تصرفوا بشكل طبيعي (الجدول 2).

وأخيرا ، من المهم ان نلاحظ ان اي العناكب في التجارب (عاده الإناث) التي تفكيكها الذكور التلاعب اللون أبدا يبدو ان تعاني من الآثار السلبية. العناكب هضم فرائسها خارجيا ، وعاده ما تترك المناطق المطلية من اهاب وراء. ومع ذلك ، إذا تم تكييف هذه الطريقة للانظمه الأخرى حيث سيتم استهلاك الحيوانية التلاعب بألوان ، ينبغي للمرء ان تقييم المخاطر المحتملة للسمية.

الشكل 1 . ذكر البالغين Habronattus بيرريثريكس توضح مدي صغر مناطق الجسم الملونة. صورت من قبل لآيل بوس. يرجى النقر هنا لعرض نسخه أكبر من هذا الرقم.

الشكل 2 . التلاعب بألوان التجريبية المستخدمة لإخفاء تلوين الوجه الأحمر في بيرريثريكس Habronattus. (A) تلوين الوجه الأحمر سليمه قبل التلاعب اللون. (ب) تلوين الوجه من نفس الذكر بعد إخفاء تلوين الأحمر الطبيعي مع الكحل الأسود 1. (ج) أطياف الانعكاس التمثيلي للوجه الأحمر الطبيعي ، والبشرة السوداء الطبيعية الكامنة ، والوجه الأحمر المطلي بالكحل الأسود 2. يعدل من تايلور و [مكغرو] 2013³⁹. يرجى النقر هنا لعرض نسخه أكبر من هذا الرقم.

الشكل 3 . التلاعب اللون التجريبية المستخدمة للحد من حجم واحمرار التصحيح الوجه الأحمر من الذكور Habronattus بيرريثريكس. (ا) تلوين الوجه الأحمر السليم قبل التلاعب بألوان. (ب) تلوين الوجه من نفس الذكر بعد تطبيق كحل الأسود المخفف (تسوس الحضرية) إلى الجزء الامامي من الوجه ، وغير المخفف كحل اسود علي طول حواف التصحيح الوجه للحد من حجم المنطقة الحمراء. (ج) متوسط المنحنيات الطيفية للذكور الذين يعالجون بالشام (ن = 21) والذكور الذين يتم التلاعب بهم بألوان (ن = 21) ، مقارنه بمتوسط السكان (n = 57) والذكور العشرة الأفضل من الدراسة السابقة⁴¹. الرقم المستنسخ من تايلور وآخرون 2014³⁸. يرجى النقر هنا لعرض نسخه أكبر من هذا الرقم.

الشكل 4 . التلاعب اللون التجريبية المستخدمة لتعديل لون التصحيح الوجه الأحمر من الذكور هابروناتوتوس بيرريثريكس. Habronattus بيرريثريكس الذكور رسمت مع (ا) الأحمر ، (ب) الأحمر والرمادي ، و (ج) الطلاء ألمينا الرمادية علي وجههم الأحمر الطبيعية وبطبيعة الصورة كريم الملونة. (د) متوسط المنحنيات الطيفية للذكور غير المستغلين (ن = 9) ، والذكور مع وجههم مغطاه طلاء ألمينا الحمراء (ن = 9). من خلال تطبيق احمر أكثر إشراقا علي وجه العنكبوت ، ونحن عززت بشكل فعال تلوين الوجه الأحمر. لان طلاء ألمينا يغطي بالبالكامل المقاييس الاساسيه ، يمكن أيضا تغيير اللون تماما ، كما هو الحال مع ألمينا الرمادية. (ه) في هذه التجربة ، تم اختيار دهانات ألمينا الحمراء والرمادية لتتناسب مع السطوع الكلي (الانعكاس الكلي علي مدي الأطوال الموجية المرئية لهذه العناكب). وتعزي الاختلافات في مقياس المحاور Y في دال وهاء إلى تقنيات مختلفه (مثل المسافة إلى العينة وحجم المساحات المقيسة) لقياس عينات ألوان علي الورق (ه) مقابل القياسات المباشرة للألوان علي وجه العنكبوت (د). يرجى النقر هنا لعرض نسخه أكبر من هذا الرقم. 

ن	متغير تابع	ف	تي	احمر الوجه	± SE	اسود الوجه	± SE	nFID
202باء	تاخر الذكور في ترك الطبق	0.35	-0.93	140.0	23.9	109.8	23.9	102
179جيم	تاخر الذكور امام المحكمة	0.74	0.33	983.4	127.1	1031.0	126.5	95
204الف	مجهود الخطوبة الذكورية	0.52	0.63	181.2	24.4	203.0	24.4	102
204الف	جهود الخطوبة الذكورية قبل اي هجوم	0.41	0.68	89.0	15.7	97.5	15.7	102

الجدول 1 تاثير التلاعب لون الوجه الذكور علي السلوك ، عندما رسمت مع كحل اسود مقابل الشام المعالجة (الشكل 2). يتم إعطاء هيكل كل نموذج ، فضلا عن متوسط التقديرات في ثوان (± SE) لكل مجموعه العلاج. N = عدد الذكور ، p و t = p-قيمه و t-قيمه لعلاج الذكور ، nFID = عدد المستويات في الهوية الانثويه تاثير عشوائي. ^ال من 104 الذكور الاختبارات التي أجريت ، تم تسجيل 102 بنجاح ، مما ادي إلى 204 الذكور فريدة من نوعها لاحظ. ^b2 الذكور تم تفكيكها من قبل الإناث قبل الخروج من اي وقت مضي طبق بتري. ^c25 تم تفكيكها من قبل الإناث الذكور قبل مغازله اي وقت مضي الإناث.

ن	متغير تابع	ف	تي	غير التلاعب	± SE	رسمت	± SE
32الف	تاخر الذكور في ترك الطبق	0.87	-0.17	380.8	143.1	345.4	152.4
31(ب)	تاخر الذكور امام المحكمة	0.93	-0.09	502.6	105.8	488.1	116.6
31(ب)	مجهود الخطوبة الذكورية	0.74	-0.33	2324.3	455.0	2102.1	484.4
31(ب)	جهود الخطوبة الذكورية قبل اي هجوم	0.68	0.42	1495.1	450.8	1770.1	479.9

الجدول 2 تاثير التلاعب لون الوجه الذكور علي السلوك ، عندما رسمت مع طلاء ألمينا الأحمر أو الرمادي (ن = 15 ، الشكل 4) مقابل الذكور غير المستغلة (ن = 17). يتم إعطاء هيكل كل نموذج ، فضلا عن متوسط التقديرات في ثوان (± SE) لكل مجموعه العلاج. N = عدد الذكور ، p و t = p-قيمه و t-قيمه لعلاج الذكور. ^وقدقورنت 17 من الذكور غير المستغلة لمجموعه فرعيه من جميع الذكور رسمت في تجربتنا (ن = 221). وعلي وجه التحديد ، تمت مقارنتها ب 15 من الذكور الملونين (5 الأحمر (الشكل 2 ا) ، 5 الأحمر والرمادي (الشكل2 ب) ، و 5 الرمادي (الشكل2 ج)) اختبارها في نفس السياق (في وجود انثي) وفي نفس الفترة الزمنيه المحددة. وهذا أمر مهم لان الذكور الذين لم يتم التلاعب بهم قد اختبروا قرب نهاية التجربة (في أب/أغسطس وأيلول/سبتمبر 2018) ، وهو ما يقابل نهاية موسم التكاثر الطبيعي وحيث يكون الذكور اقل نشاطا بوجه عام. الحفاظ علي جميع هذه المتغيرات الأخرى متساوية يسمح لنا للمقارنة بين العلاج الطلاء دون إدخال التحيزات الأخرى. ^(ب) تم تفكيك أحد الذكور (كل الرمادي) قبل مغازله الأنثى من اي وقت مضي.

المناقشة

هنا ، نظهر ان ألوان أجزاء الجسم الصغيرة من المفصليات يمكن التلاعب بها بشكل فعال باستخدام الملونات مثل المكياج ودهانات ألمينا.

الخطوة الحاسمة الاولي لتحقيق مثل هذا التلاعب الدقيق هو ان تكون قادره علي شل الكائنات الصغيرة التي عاده لا يمكن تقييدها في يد واحده. هنا ، لتكون قادره علي رسم المناطق الحساسة مثل القفز العنكبوت الوجه ، ونحن تخدير الافراد مع CO₂ وشنت عليهم علي راس دبوس. وهذا يسمح العمل بالقرب من عيون العنكبوت مع اقل الإجهاد من العنكبوت من المرجح ان تجربه إذا كان مستيقظا (مع ضوء من المجهر ساطع في وجوههم اثناء عمليه الطلاء).

الأسلوب يتطلب أيضا الحصول علي نوعيه جيده فرش الدقيقة ، والأكثر انتقادا ، والمواد التلوين المناسبة. الخطوة الأكثر صعوبة في تطبيق الطلاء دون انسكاب ولكن مع تغطيه جيده هو الحصول علي الاتساق الصحيح. ولذلك ، فان المواد التلوين تحتاج إلى ان تضعف بسهوله مع ارق ، وتجفيفها بسهوله لسماكه. ويمكن استخدام أنواع مختلفه من الدهانات ؛ هنا ، يتم عرض النتائج مع الثقوب القابلة للذوبان في الماء (غير مقاوم للماء) والدهانات ألمينا. الثقوب غير مقاومه للماء لديها ميزه يجري المسيل بسهوله عندما يخلط مع الماء. ومع ذلك ، هذه الصفقات قباله مع تخفيف تصبغ (والتي قد لا أو قد تكون مرغوبة (انظر علي سبيل المثال الشكل 3)). الدهانات ألمينا لديها الاتساق التي يمكن التحكم بسهوله عن طريق أضافه ارق ألمينا ، في حين لا يزال توفير التغطية الكاملة. ومع ذلك ، هذه الصفقات المميزة قباله مع امكانيه الحفاظ علي الشعر أو هيكل المقياس من جزء الجسم رسمت. الاضافه إلى ذلك ، دهانات ألمينا طويلة الأمد. الجانب السلبي لهذا هو ان الطلاء ألمينا وارق تنبعث منها الروائح القوية اثناء التطبيق وقبل التجفيف. قد تكون أحدي الصعوبات الاضافيه المتعلقة بمواد التلوين هي العثور علي الظل الصحيح ، مع الخصائص الطيفية الصحيحة. فمن الصعب علي سبيل المثال للحصول علي كحل احمر لاستخدامها بالتوازي مع كحل اسود ، كما الثقوب غالبا ما تكون أكثر الوردي من اللون الأحمر. ومن الصعب أيضا الحصول علي مسحوق ماكياج (أو اصباغ) التي لا تحتوي علي اي بريق (والتي يمكن ان تكون في بعض الأحيان مرئية فقط تحت المجهر). العديد من منتجات ماكياج تعكس أيضا ضوء الاشعه فوق البنفسجية التي ، في حين غير مرئية للتجربة ، قد تكون واضحة للحيوانات درس.

التلاعب في تلوين المفصليات عن طريق تطبيق مباشره الملونات علي أجزاء الجسم ياتي مع المزايا والإزعاج بالمقارنة مع غيرها من الطرق. والقيد الرئيسي هو انه لا يمكن للمرء ان يستبعد علي الإطلاق امكانيه بعض اثار السمية الخفية. ومع ذلك ، يمكن للمرء ان يضمن عدم إدخال التحيز ضد مجموعه واحده من العلاج عن طريق تطبيق الطلاء علي جميع فئات العلاج ، و/أو يمكن للمرء اختبار ما إذا كان تطبيق الطلاء يتداخل مع السلوكيات ذات الاهتمام. مع الأساليب المعروضة هنا ، جمعنا ما يكفي من الادله للاشاره إلى ان تطبيق الطلاء ادي إلى لا يكاد يذكر إلى اي تاثير سلبي (الجدول 1 والجدول 2). والميزة الرئيسية لهذا الأسلوب هو ان بقع صغيره من اللون يمكن استهدافها ، لونها ' أزاله ' (انظر الشكل 2) ، قدم دوللر (الشكل 3) أو أكثر إشراقا (الشكل 4) ، في عزله عن بقية من تلوين الجسم والفرد البيئه. وهذا يتناقض مع الطريقة البديلة الأكثر شيوعا التي تتكون من التلاعب في ظروف الاضاءه ، التالي تعديل المظهر البصري للفرد بأكمله والمناطق المحيطة بها. في الواقع ، حتى عندما لا تعالج علي وجه التحديد ظروف الاضاءه ، يمكن للمرء التلاعب بنجاح اللون ونري تاثيرات محدوده أو لا من هذا التلاعب إذا كانت بيئة الاضاءه غير مناسبه³⁹. ولذلك ، من المهم قياس والنظر في البيئة الخفيفة حيث سيتم اجراء اي تجارب (اي قياس الإشعاع) والتاكد من مطابقتها بشكل وثيق لظروف الاضاءه الطبيعية (علي سبيل المثال باستخدام المصابيح الكاملة الطيف الذي يحاكي الضوء الطبيعي عندما تكون في الأسر). عموما ، باستخدام فرش الصغرى والمجهر ، وهذا البروتوكول يسمح للتلاعب أكثر دقه من بقع ألوان الصغيرة من معظم أساليب التلوين المباشر الأخرى التي تم استخدامها سابقا علي لافقاريات. وقد استخدمت معظم الدراسات السابقة الحيوانية مع بقع اللون التي هي كبيره نسبيا بالمقارنة مع وجوه العناكب القفز (علي سبيل المثال ، والتلاعب من ألوان فراشه الجناح^29،34،35، وأجساد الكبار hemipterans (' البق الحقيقي ')^30،36 و الجنادب³¹، أو الساقين من العناكب الذئب كبيره نسبيا^32،33،37). الطرق المعروضة هنا فتح فرص لدراسة التنوع مذهله من بقع اللون علي أنواع التي يتم دراستها بسبب صغر حجمها.

ويمكن تطبيق تقنيات مماثله علي المفصليات الأخرى التي يمكن تعبئتها أو تخديرها وفي المناطق التي لا يؤثر فيها الطلاء علي حركه الفرد أو صحته (اي باستثناء مجالات مثل المفاصل والهياكل مثل الشعر أو الاروليا اللازمة للتنقل المناسب ، وأجزاء الفم ، أو غيرها من فوهات مثل هياكل التنفس). ويمكن أيضا توسيع هذه التقنيات لتشمل لوحه أكبر من الاصباغ والدهانات والماكياج التي تتوفر علي نطاق واسع.

وأخيرا ، يمكن استخدام هذه التقنيات الدقيقة ليس فقط للتلاعب بألوان علي الكائنات الحية الصغيرة ، ولكن أيضا للتلاعب بالأنماط (مثل المشارب) في الكائنات الحية الأكبر نسبيا. وينبغي ان يكون هذا مفيدا لطائفه واسعه من الباحثين التي يمكن ان تتكيف أساليبنا لدراستاتهم الخاصة للاختيار الجنسي ، والاتصالات ، وإشارات الجارحة الابوسماتيه ، وغيرها من السياقات التي تستخدم ألوان الحيوانية.

المواد

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة

الاسم	الشركة	رقم فهرسي	التعليقات
خزان CO2	AirGas (Radnor ، PA)	#CD 50	لتخدير العناكب
مخفف طلاء المينا	المختبرات (فيرنون هيلز ، إلينوي)	75611792569	إلى طلاء المينا الرقيق
اختبار طلاء المينا المسطح	(فيرنون هيلز ، إلينوي)	أحمر: 075611115009 ، أسود: 075611114903 ، أبيض: يمكن 075611116808	تخفيفه باستخدام أرق طلاء المينا
مجهر خفيف	زايس (جينا ، ألمانيا)	stemi 508	لرسم مناطق صغيرة بدقة
كاميرا مجهر ضوئي	زايس (جينا ، ألمانيا)	Axiocam 105 اللون	لالتقاط صورة قبل وبعد التلاعب للتوثيق
كاميرا المجهر الخفيف	زايس (جينا ، ألمانيا)	2 الطبعة الزرقاء	لمعالجة الصور التي تم التقاطها قبل وبعد التلاعب
كحل السائل بطانة ، الظل " انحراف"	كحل Urban Decay (كوستا ميسا ، كاليفورنيا)	(متوقف)	للماء يمكن تخفيفه بالماء ؛ كحل 2
MegaLiner سائل محدد العيون ، أسود	WetnWild (لوس أنجلوس ، كاليفورنيا)	SKU # 871A	كحل غير مقاوم للماء يمكن تخفيفه بالماء ؛ محدد العيون 1
فرش Micro	MicroMark (Berkeley Heights ، NJ)	# 84648	للسماح بالطلاء الدقيق للمناطق الصغيرة
نمذجة غير متصلبة clay	Van Aken International Claytoon (North Charleston ، SC)	18165	للصق مسمار صغير أو دبوس حشرة وضبط زواياها بمرونة
دبابيس تثبيت الأظافر أو الحشرات	الصغيرة BioQuip (رانشو دومينغيز ، كاليفورنيا)	#1208B7	للصق العناكب عليها وكذلك إبعاد العنكبوت الزوائد أمام المنطقة لطلاء
حاويات بلاستيكية صغيرة مثل أغطية قوارير جمع الحشرات ذات الغطاء المفاجئ	BioQuip (Rancho Dominguez ، CA)	# 8912	لخلط الطلاء وأخف إلى الاتساق الصحيح
حقنة صغيرة	Fisher Scientific	1482910F	لنقل كمية صغيرة من أرق المينا
Spectralon White	Labsphere Inc. (North Sutton ، NH) WS-1-SL		لقياس الخصائص الطيفية للألوان
الطيف الضوئي للأشعة فوق البنفسجية UV-VIS	بصريات المحيط (دنيدن ، فلوريدا) USB	2000 (مقياس الطيف الضوئي) مع PX-2 (مصدر الضوء)	لقياس الخصائص الطيفية للألوان
غراء المدرسة القابل للذوبان في الماء	Elmer's (High Point ، NC)	#E304	لتركيب العناكب على مسمار / دبوس
المسواك الخشبية	Up & حتى ، شركة الهدف (مينيابوليس ، مينيسوتا)	# 253-05-0125	لنقل قطرات من طلاء المينا