أغسطس 6, 2018
نحن وضع مطحنة طيران منخفضة التكلفة، وصغيرة، وشيدت مع العناصر المتاحة عموما واستخدامها بسهولة في التجريب. باستخدام هذا الجهاز، قمنا بقياس قدرة الطيران خنفساء الطعام الشهي، كويرسيفوروس خلد الماء.
يمكن أن تساعد هذه الطريقة في الإجابة على الأسئلة الرئيسية في مجالات علم الحشرات والطب الشرعي مثل مكافحة هجرة الآفات. الميزة الرئيسية لهذه التقنية هي قياس مسافة الهجرة وسرعة حشرة صغيرة بسهولة في المختبر في ظل ظروف خاضعة للرقابة. ابدأ في بناء جزء الغزل من مطحنة الطيران.
أولا ، قم بإزالة الجزء البلاستيكي من إبرة الوخز بالإبر. إبرة معدنية بطول 40 ملم بقطر 0.25 ملم. ثم ، باستخدام مادة لاصقة إيبوكسي ، قم بعمل صليب بالإبرة المعدلة وإبرة غير معدلة من نفس الحجم.
هذا يجعل ذراع مطحنة الطيران وإبرة محورية. بعد ذلك ، قم بإعداد لوحة معدنية صغيرة. قم بمطرقة غمازة في وسط اللوحة حيث سيتم توصيل الإبرة المحورية.
ثم قم بتثبيت اللوحة على قاعدة خشبية باستخدام شريط لاصق. بعد ذلك ، اصنع أسطوانة بلاستيكية لتثبيت محور الغزل للمطحنة. قم بقص ماصة بلاستيكية لجعلها بنفس الطول باستخدام لوحة L المزدوجة ، التي يبلغ قطرها الخارجي 4 ملم وقطرها الداخلي 3 ملليمتر.
ثم قم بتوصيل هذه الأجزاء بلوحة القاعدة مع الأسطوانة فوق الدمل ومع لوحة L المزدوجة لتثبيت الأسطوانة. الآن اصنع حاملا من قطعة معدنية على شكل حرف L وقم بربط المعدن في لوح خشبي عمودي لتثبيت التجميع. في فتحة لوحة L أخرى ، ضع غطاء معدني صغير يبلغ طوله حوالي 10 ملليمترات وقطره ملليمتر واحد.
يمكن أن يعمل زر المفاجئة لهذا الغرض. أضف الآن مستشعر صور بالأشعة تحت الحمراء لحساب الثورات. أولا ، قم بدمج مستشعر الأشعة تحت الحمراء في لوحة الدائرة ، ثم قم بربط لوحة الدائرة في لوحة L.
يجب أن يمر مسار الجزء البلاستيكي من الإبر المتقاطعة مباشرة أسفل المستشعر حتى يعمل التجميع. بعد ذلك ، قم بتأمين مصباح LED بالأشعة تحت الحمراء بقوة 150 مللي واط متصل بركيزة الدائرة بمغناطيس صغير باستخدام الغراء. ثم ضع مؤشر LED على لوحة القاعدة أسفل مستشعر الصورة.
أخيرا ، قم بتوصيل مستشعر الصور بقناة إدخال تناظرية لمحول AD. بعد ذلك ، قم بتجميع جميع الكابلات وقم بتثبيت الكابلات على اللوحة. أخيرا ، قم بتوصيل محول AD بجهاز كمبيوتر شخصي عبر كابل USB.
في صباح يوم التجربة ، اجمع كل البالغين P.Quercivorus الذين ظهروا حديثا من شجرة إزهار Qercus crispula الميتة. يتم حصاد أكثر من 100 خنفساء بشكل شائع. بعد ذلك ، ضع خنفساء على الجليد للتخدير.
تجنب تبلل الخنفساء ، وإلا سيكون من الصعب إكمال الإجراء. الآن ، باستخدام غراء مكون من عنصرين ، ضع القليل من مكون تناسق الهلام على طرف ذراع المطحنة. ثم قم بتوصيل ذراع المطحنة بمقدمة الخنفساء.
بعد ذلك ، باستخدام إبرة دقيقة ، امزج كمية صغيرة من مكون الغراء السائل في مكون غراء الهلام. لا تحصل على أي غراء على أجنحة الخنفساء. بمجرد تصلب الغراء ، استخدم مغناطيسا على اللوحة العلوية لتحريك الألواح بعيدا عن بعضها البعض وإعادة إدخال مطحنة الطيران بسهولة في الجهاز.
بعد ذلك ، قم بتعديل موضع مؤشر LED بالأشعة تحت الحمراء بحيث يكون أسفل المستشعر مباشرة. عندما تستيقظ الخنفساء ستبدأ في الطيران. ثم ابدأ في تسجيل الإخراج المضخم من مستشعر الصور بمعدل أخذ عينات يبلغ 1000 هرتز.
عندما تدور المطحنة مع رحلة الخنفساء ، تتعطل شعاع الأشعة تحت الحمراء بواسطة القطعة البلاستيكية ، مما يؤدي إلى قفزة جهد على المستشعر من 0 إلى 3.7 فولت. إذا تجاوزت عتبة التسجيل 0.5 فولت ، فإن البيانات جيدة للتحليل. باستخدام عناصر التحكم في البرنامج ، ابدأ التسجيل بالنقر فوق رمز علامة الجمع على أيقونة التسجيل في نافذة مساحة العمل.
ثم انقر بزر الماوس الأيمن فوق اسم السجل وحدد بدء مجموعة التسجيل "لإيقاف التسجيل ، انقر بزر الماوس الأيمن فوق اسم السجل وحدد إنهاء مجموعة التسجيل" سيتم حفظ البيانات في ملف csv. في هذه التجربة ، أظهر حوالي نصف الخنافس المرتبطة بمطحنة الطيران ثورة واحدة أو أكثر. في وقت ما بعد التعلق ، بدأت معظم الخنافس في الطيران لفترة معينة ثم طارت مرة أخرى بعد فترة راحة.
تم تسجيل كل خنفساء لمدة ساعة واحدة على الأقل. طارت الخنفساء المتوسطة بسرعة 0.75 إلى 1.5 متر في الثانية. تم حذف أي خنفساء طارت أقل من كيلومتر واحد من التحليل.
بالنسبة ل 16 خنفساء استوفت هذا المعيار ، كان الحد الأدنى لوقت الرحلة 1.26 ساعة بدون استهلاك الطاقة ، وكان أطول وقت ومسافة 7.5 ساعة و 27.1 كيلومترا. في هذه المجموعة ، لم يتم العثور على فرق كبير بين الذكور والإناث. بعد مشاهدة هذا الفيديو ، ستقوم بجمع الكثير من البيانات بسرعة لأن مطحنة الطيران هذه منخفضة التكلفة وصغيرة ويمكن إنشاؤها بسهولة.
وليس الكثير من مطحنة الطيران. منذ تطويرها ، مهدت هذه الطريقة الطريق للبحث في مجال علم الأحياء الأساسي وكذلك إدارة الآفات لاستكشاف طرق جديدة لفسيولوجيا وبيئة الحشرات الطائرة الصغيرة. من خلال تعديل هذه الطريقة ، على سبيل المثال عن طريق تثبيت نظام توصيل الرائحة أو نظام الإضاءة ، يمكننا استكشاف كيفية تأثير المعلومات الحسية على قدرة الطيران.
اعرض النص الكامل واحصل على الوصول إلى آلاف الفيديوهات العلمية
تقدم هذه الدراسة طاحونة طيران مدمجة ومنخفضة التكلفة مصممة لقياس قدرة الطيران لدى خنفساء الأمبروزيا، *Platypus quercivorus*. تم بناء الجهاز باستخدام مواد متاحة بسهولة، مما يجعله ميسور التكلفة للاستخدام التجريبي.
إن فهم قدرة الحشرات على الانتشار يساهم في صياغة استراتيجيات مكافحة الآفات ويدعم التحقق من الأهداف في سياق السيطرة على الأمراض المنقولة بالنواقل. تتيح هذه المطحنة الطيرانية منخفضة التكلفة قياساً كمياً لأداء الطيران، مما يوفر ثقة تنبؤية لتخطيط التدخلات. كما تدعم هذه الطريقة الحد من المخاطر الميكانيكية من خلال ربط سلوك الناقل بمخاطر انتشار المسببات المرضية.
تندمج مطحنة الطيران في سير عمل بيولوجيا الاكتشاف من خلال توفير مخرجات سلوكية كمية تساهم في التحقق من الأهداف وتقييم المخاطر لتدخلات مكافحة النواقل.