我们已开发出两种方法，用于在无触觉和化学线索的情况下研究视觉线索对行为的影响。其中一种方法涉及对小龙虾在水族箱中对反光墙壁的反应进行录像；另一种方法则考察由透明隔板后一只活体小龙虾所提供的视觉输入所产生的效应。
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摘要
摘要
社会行为依赖于视觉、机械和嗅觉系统的感觉输入。一个重要的问题在于每种感觉模式在引导行为中的相对作用。通过将视觉刺激与机械和化学感觉刺激隔离开来，已对视觉输入的作用进行了研究。在一些研究中（Bruski & Dunham, 1987；Delgado-Morales et al., 2004），研究人员使用眼罩或低光照强度去除视觉输入，从而阐明了其余感觉模式的影响。另一种方法是在缺乏任何适当机械和化学感觉线索的情况下研究视觉输入的影响。该方法旨在确定视觉输入的独立作用。
我们采用了两种方法，在不提供化学和机械线索的情况下向小龙虾提供视觉刺激。第一种方法是将小龙虾置于一个水族箱中进行录像，水族箱一半的壁面覆盖镜子以提供反射环境，另一半壁面则覆盖无反射性的（哑光表面）塑料。这使小龙虾可以在反射性和非反射性环境之间进行选择。反射环境能够在小龙虾于水箱一半区域活动时，通过其自身移动的反射影像提供视觉线索；而水箱的非反射性一半区域则缺乏此类视觉线索。另一种方法是将小龙虾置于一个水族箱中进行行为录像，水族箱两端各设有一个较小的隔间，其中一个隔间内放置一只小龙虾以提供视觉线索，而另一端隔间内放置一个静止的非生物物体，以提供来自非移动、非小龙虾来源的视觉输入。
我们已发表的研究结果表明，小龙虾对反射环境的反应取决于其社会化程度和社会等级。经过社会化的小龙虾在反射环境中停留的时间更长，并且在该环境中表现出某些行为的频率高于非反射环境；而隔离饲养的小龙虾则未表现出此类差异。以同性别成对饲养的小龙虾会形成优势或从属的社会等级。优势个体与从属个体对反射的反应存在差异（May & Mercier, 2006; May & Mercier, 2007）。优势小龙虾在反射侧停留的时间更长，进入反射角落的次数更多，在反射角落停留的时间也比非反射侧更长。从属小龙虾在反射侧倒退行走的频率高于非反射侧。初步数据表明，来自相邻小隔室中小龙虾提供的视觉线索可能产生类似效应（May et al., 2008）。
方案
1. 社会化
- 为消除已存在的社会等级，每只小龙虾被单独饲养在独立的塑料容器（30 cm 长 × 17.5 cm 宽 × 13 cm 深）中，容器内装有经过过滤并充气的水，并放置一个小型塑料花盆作为庇护所。若使用透明容器，则需在容器之间放置隔板（例如纸巾），以确保小龙虾在视觉上相互隔离。
- “隔离”组的小龙虾继续单独饲养额外 3 至 14 天。每周换水三次，并喂食三次。
- 为建立社会等级，小龙虾在初始隔离后按相同性别配对。称量每只小龙虾的体重，并测量其体长（从额角至尾节）；配对个体的体重和体长差异控制在 10% 以内。使用白色丙烯酸颜料在每只小龙虾的头胸甲上标记以区分个体（通常为其中一只标记一个点，另一只标记一条线）。
- 经过 30 分钟的静置期后，将每对小龙虾放入一个洁净的白色塑料容器（48 cm 长 × 25 cm 宽 × 13 cm 深）中进行互动，容器内注入半满的过滤充气水（室温）。该过程可通过连接录像机的摄像机记录在 VHS 录像带上，或通过网络摄像头将视频记录在计算机中。此次互动用于形成优势等级关系。
- 初次互动后，每对小龙虾共同饲养在一个更大的塑料容器（58 cm 长 × 30 cm 宽 × 35 cm 深）中，持续额外 3 至 14 天。该容器由过滤系统提供循环水，并配备一根 PVC 管（约 10 cm 长）作为庇护所。
2. 测试水族箱的构建与对照组设....
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讨论
优势个体小龙虾在反光环境中停留时间更长，这一观察结果表明，它们能将反射影像识别为同种个体，并且视觉线索足以引发其接近行为。使用活体小龙虾代替反射影像所得出的类似结果也支持这一解释。从属个体和隔离饲养的小龙虾均未表现出对反光环境的偏好，且从属个体对活体小龙虾的兴趣也不高于对立方体的兴趣。因此，小龙虾对视觉线索的反应取决于其优势等级。目前尚不清楚小龙虾是特别被小龙虾的图像吸引，还是被运动所吸引。尽管如此，仍可通过使用镜子以及透过透明隔板呈现的图像来探究视觉输入的作用，并识别相关的视觉线索。
先前的研究结果表明，经过仅30分钟的配对后，优势个体与从属个体的小龙虾对反射表面的反应基本相同；而在配对3至14天后，行为差异逐渐显现，这是由于失败个体的行为发生了改变（May & Mercier, 2007）。因此，个体在视觉线索刺激下所表现出的行为既取决于互动的结果，也取决于社会交往的持续时间。已知赢得或输掉争斗性互动会影响未来互动的成功率，获胜会增加再次获胜的可能性，而失败则会提高后续失败的概率（Hsu & Wolf, 1999）。失败的小龙虾在视觉线索下所表现出的行为可塑性，其潜在机制可能.......
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致谢
本研究由加拿大自然科学与工程研究委员会（NSERC）资助。
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材料
| 姓名 | 公司 | 目录编号 | 评论 |
|---|---|---|---|
| 单室测试水箱 | Brock University Machine Shop | ||
| 端室测试水箱 | Brock University Machine Shop | ||
| 隔离容器 | Rubbermaid | 盖子上有尺寸为 30 cm × 17.5 cm × 13 cm 的孔，以便在盖上盖子时允许空气和光线通过 | |
| 争斗实验舱 | 48 cm × 25 cm × 13 cm | ||
| 社会性饲养舱 | 58 cm × 30 cm × 35 cm | ||
| 小型塑料花盆 | 用作庇护所 | ||
| Coolpix 4500 相机 | Nikon Instruments | ||
| T120 录像带录像机 | RCA | ||
| 计算机 | Windows Movie Maker 或其他视频采集软件 | ||
| 网络摄像头 | Logitech | ||
| 油性黏土 | Sculptee | 用于制作对照立方体 | |
| 红色乳胶漆 | FolkArt | 用于制作对照立方体 | |
| 水性清漆 | FolkArt | 用于制作对照立方体 |
参考文献
- 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....
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重印与许可
