Mit Pharmakologische Manipulation und Hochpräzisions-Radiotelemetrie die Spatial Cognition in frei lebenden Tiere zu studieren

Das übergeordnete Ziel dieses Experiments ist es, die Bedeutung der räumlichen Wahrnehmung bei der Navigation von Schildkröten über Land zu bestimmen. Diese Methode kann helfen, Schlüsselfragen der Ökologie zu beantworten, einschließlich der Frage, wie Tiere auf Veränderungen in ihrer Umwelt reagieren oder sich in stressigen Landschaften zurechtfinden, und uns Einblicke in die zugrunde liegenden kognitiven und neurologischen Prozesse geben. Die Hauptvorteile dieser Technik bestehen darin, dass die Bewegungen der Tiere in einem natürlichen System mit hoher räumlicher Präzision untersucht und das Verhalten mit gut untersuchten pharmakologischen Wirkstoffen manipuliert wird.

Obwohl diese Methode Einblicke in die kognitiven Grundlagen von Tierbewegungen geben kann, kann sie auch auf andere Systeme wie Naturschutz und Neurobiologie angewendet werden. Suchen Sie zunächst ein Zielgewässer, von dem bekannt ist, dass es Schildkröten enthält. Identifizieren Sie eine Region innerhalb des Standorts, die über eine ausreichende Wassertiefe verfügt, um Fallen zu platzieren.

Stellen Sie die Reifenfallen so auf, dass vier bis fünf Zentimeter über Wasser bleiben, um den gefangenen Schildkröten Platz zum Auftauchen und Atmen zu geben. Erweitern Sie die Fallen auf ihre maximale Länge. Stecken Sie die Fallen sicher ein.

Als nächstes ködern Sie die Fallen mit toten Fischen, Hühnerleber oder -hälsen und einer Dose Katzenfutter oder Gemüsekonserven. Überprüfen Sie die Fallen zweimal täglich. Entfernen Sie die Schildkröten, indem Sie das Tier an den Seiten festhalten und den Kontakt mit den Krallen oder dem Schnabel vermeiden, da dies zu Verletzungen führen kann.

Legen Sie die Schildkröte in einen Haltebeutel, der an einer Federwaage befestigt ist, und notieren Sie die Masse des Tieres auf das Gramm genau. Um den Sender zu befestigen, verwenden Sie zunächst einen Spatel und ein Tuch, um den Befestigungsbereich von Schlamm, Schmutz und Algen zu befreien. Tupfen Sie diesen Bereich mit 70 % Isopropanol ab.

Verwenden Sie eine kleine Menge Fünf-Minuten-Epoxidharz, um den Sender am Panzer der Schildkröte zu befestigen und ihn so auszurichten, dass der Sender maximalen Kontakt mit dem Panzer hat. Positionieren Sie die Antenne so, dass sie hinter dem Tier parallel zur Längsachse des Körpers nachläuft. Zum Schluss bedecken Sie den gesamten Sender und etwa einen Zentimeter des umgebenden Panzers mit fünf Minuten Epoxidharz.

Nachdem das Epoxidharz ausgehärtet ist, in der Regel über Nacht, bringe die Schildkröte an den Fangort zurück. Um die Arzneimittelvorräte vorzubereiten, verwenden Sie eine Analysenwaage in einem Abzug, um genügend Scopolamin Hydrobromid zu wiegen, um eine Lösung von einem Milligramm pro Milliliter herzustellen. Geben Sie das Scopolamin in ein konisches Röhrchen, das das entsprechende Volumen an Injektionskochsalzlösung enthält.

Vortexen, bis es sich aufgelöst hat. Wiegen Sie als Nächstes genug Scopolamin Methylbromid, um eine Arbeitslösung von einem Milligramm pro Milliliter herzustellen. Geben Sie diese in ein konisches Röhrchen, das das entsprechende Volumen an Injektionskochsalzlösung enthält.

Wirbeln Sie die Lösung, bis sich das gesamte Pulver aufgelöst hat. Übertragen Sie die Scopolamin-Hydrobromid-Lösung mit einem 0,22-Mikrometer-Spritzenvorsatzfilter in ein steriles, versiegeltes Serumfläschchen. Wiederholen Sie den Filtrationsvorgang mit einer neuen Spritze, um die Scopolamin-Methylbromid-Lösung zu filtrieren.

Stellen Sie die Frequenz des Zieltieres in den Empfänger ein. Identifizieren Sie mit einer Yagi-Antenne und der Empfängerverstärkung auf mittel den allgemeinen Standort eines besenderten Tieres. Bewege dich an die allgemeine Position der Zielschildkröte und bleibe mindestens 25 Meter entfernt.

Notieren Sie den Standort mit einem GPS-Gerät. Identifizieren Sie die Richtung des stärksten Signals. Drehen Sie die Verstärkung so weit wie möglich herunter, während Sie immer noch ein erkennbares Signal erhalten.

Schieben Sie die Antenne nach links und notieren Sie die Peilung, bei der das Signal verloren geht. Dies ist der linke Hügel. Wiederholen Sie dann diesen Vorgang, um den richtigen Hügel zu bestimmen.

Diese beiden Kuppen stellen einen einzigen Lagersatz dar. Begeben Sie sich als Nächstes an eine andere Stelle, idealerweise 60 bis 90 Grad relativ zum ersten Lager, wenn möglich, und nehmen Sie wieder das linke und rechte Noppenlager. Jedes Mal, wenn der Tracker seine Position ändert, muss eine GPS-Position erfasst werden.

Wiederholen Sie dies an verschiedenen Stellen für insgesamt mindestens drei und bis zu fünf Lagersätze, um die Genauigkeit zu erhöhen. Wiederholen Sie die Standorterfassung alle 10 bis 15 Minuten und notieren Sie die Peilsätze für das Zieltier. Dadurch erhalten Sie Bewegungsdaten für die unmanipulierten Tiere.

Fahren Sie fort, bis das Tier etwa die Hälfte seines projizierten Weges zurückgelegt hat. Begeben Sie sich dann zum Standort des Tieres und fangen Sie es vorsichtig wieder ein. Bestimmen Sie anhand der zuvor gesammelten Masse die richtige Dosis des Arzneimittels, die für das jeweilige entnommene Tier verabreicht werden soll.

Tupfen Sie die Injektionsstelle mit einem 70%igen Alkoholtupfer ab. Geben Sie das Medikament mit einer Ein-Milliliter-Spritze und einer 22-Gauge-Nadel direkt in die Peritonealhöhle des Caudle. Lassen Sie das Tier so bald wie möglich an seinem Fangort frei.

Verfolgen Sie die Bewegung des Tieres mit der Methode des linken und rechten Hügels, bis es das geplante Ziel erreicht. Halbieren Sie mit jedem Paar linker und rechter Noulenlager den Winkel, um das resultierende Senderlager zu finden. Wiederholen Sie diesen Vorgang für alle Peilungen für einen bestimmten Zeitpunkt und triangulieren Sie, um die Position des Tieres zu diesem Zeitpunkt zu ermitteln.

Diese Karte zeigt die verfolgten Bewegungen erfahrener erwachsener Schildkröten zwischen temporären und permanenten Teichen. Trotz der Beibehaltung einer hohen Präzision auf herkömmlichen Wegen vor der Injektion wichen alle Erwachsenen in der Testgruppe nach der Behandlung mit Scopolamin dramatisch ab. Dieses Phänomen wurde bei Personen, die mit dem Kontrollmedikament Methylscopolamin behandelt wurden, nicht beobachtet.

Umgekehrt zeigte die Kartierung naiver Jungtiere, dass sich die Individuen auch unter Scopolamin-Behandlung innerhalb der traditionellen Wege fortbewegten. Dies deutet darauf hin, dass jugendliche Individuen ohne vorherige Erfahrung an der Stelle lokale Signale zum Navigieren verwenden, während mit Scopolamin behandelte Erwachsene das räumliche Gedächtnis zum Navigieren verwenden, da sie diese Fähigkeit verloren, wenn sie mit Scopolamin behandelt wurden. Dieses Diagramm zeigt die Bewegung von Probenschildkröten vor der Behandlung.

Es wird festgestellt, dass alle Behandlungsgruppen dem traditionellen Weg mit einem hohen Maß an Genauigkeit folgen. Nach der Behandlung wichen die Erwachsenen in der Scopolamin-Behandlungsgruppe signifikant vom traditionellen Weg ab. Alle anderen Gruppen navigierten weiterhin mit hoher Präzision.

Einmal gemeistert, kann jeder Satz Lager in nicht mehr als drei Minuten eingesammelt werden, wenn die Nachführung ordnungsgemäß durchgeführt wird. Wenn Sie dieses Verfahren versuchen, ist es wichtig, daran zu denken, Orte zu wählen, die nah genug sind, um genaue Daten zu sammeln, aber nicht zu nah, um das Tier zu stören. Nach ihrer Entwicklung ebnete diese Technik den Weg für Forscher auf dem Gebiet der Ökologie und des Verhaltens von Tieren, um die neurologischen Grundlagen der Kognition unter natürlichen Bedingungen zu erforschen.