Name: Die Grenzen der Ei-Anerkennung mit Ei Ablehnung Experimente entlang phänotypischen Verläufen sondieren (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-08-22T13:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 34 s
Description: Erfahren Sie standardisierte Ei-Ablehnungsexperimente in der Evolutionsökologie mit bemalten Modell-Eiern. Diese Methode ermöglicht reproduzierbare Studien zu Wirt-Parasit-Interaktionen bei Vögeln.

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MEH wurde von der HJ Van Cleave Professur an der University of Illinois, Urbana-Champaign finanziert. Zusätzlich zur Finanzierung Wir danken Human Frontier Science Program (zur M.E.H. und T.G.) und des Europäischen Sozialfonds und dem Staatshaushalt der Tschechischen Republik, project keine. CZ.1.07/2.3.00/30.0041 (zu T.G.). Wir danken Ocean Optics zur Deckung der Publikationskosten.

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Obwohl Ei Ablehnung Experimente die am häufigsten verwendete Methode zur Brut Parasit-Wirt-Koevolution66studieren sind, fehlen konzertierte Anstrengungen, Materialien, Techniken und Protokolle zu standardisieren. Dies ist besonders problematisch für Meta-Analysen. Keine Meta-Analyse, unseres Wissens, der Wirt Ei Ablehnung bisher hat für die methodischen Unterschiede zwischen den Studien67,68, einschließlich was mimetischen oder nicht-mimet...

Brut Parasiten legen ihre Eier in die Nester anderer Arten, die dann ihre jungen zu erhöhen und Zahlen die Kosten im Zusammenhang mit der elterlichen Sorge1,2,3. Dieser Akt der Täuschung, um den Host seitens der Parasit und Detektivarbeit der Parasit seitens der Gastgeber erkennen überlisten bietet stark selektiven Druck auf beide Akteure. In einigen Fällen von Vogelgrippe Brut Parasitismus wählt der Host Anerkennung der unterschiedlichen parasitäre Eier für Parasiten, die Host-Eier zu imitieren produziert ein evolutionäres Wettrüsten zwischen Wirt und Parasit4. Studium der Brut Parasitismus ist wichtig, denn es ein Modellsystem zur Untersuchung coevolutionary Dynamik ist und Entscheidungsfindung in den wilden5. Ei Ablehnung Experimente sind eine der häufigsten Methoden zur Erforschung der Vogelgrippe Brut Parasitismus im Feld und ein wichtiges Instrument, mit denen Ökologen interspezifischen Interaktionen6untersuchen.
Im Laufe des Ei Ablehnung Experimente Forscher in der Regel stellen natürlichen oder Eier zu modellieren und bewerten des Gastgebers als Reaktion auf diese experimentelle Eier über einen Zeitraum von standardisierten. Solche Experimente können beinhalten echte Eier (das Erscheinungsbild variieren) zwischen Nester7tauschen oder Färben oder malen die Oberflächen der echte Eier (optional Hinzufügen von Mustern) und Rückgabe an ihren ursprünglichen Nester8oder Modell generieren, die Eier Merkmale wie Farbe9,10, Größe11und/oder Form12Schmierblutungen haben manipuliert werden. Die Host-Reaktion auf Eier von unterschiedlichem Aussehen bieten wertvolle Einblicke in den Informationsgehalt, sie erreichen ein Ei Ablehnung Entscheidung13 und wie unterschiedlich das Ei muss eine Antwort14entlocken können. Optimale Akzeptanz Schwelle Theorie15 besagt, dass Hosts die Risiken der irrtümlichen Annahme einer parasitären Ei (Akzeptanz Fehler) oder versehentlich entfernen ihr eigenes Ei (Ablehnung Fehler) durch die Untersuchung des Unterschied zwischen eigenen Eizellen ausgleichen sollte (oder eine interne Vorlage für diese Eier) und die parasitären Eier. Als solche existiert ein akzeptanzschwelle hinter dem Gastgeber, ist ein Anreiz zu unterschiedlich entscheiden zu tolerieren. Wenn Parasitismus Risiko gering ist, ist das Fehlerrisiko Annahme niedriger als wenn das Risiko des Parasitismus hoch ist; damit Entscheidungen sind kontextspezifisch und verschiebt sich entsprechend als wahrgenommenen Risiken Änderung14,16,17.
Optimale Akzeptanz Schwelle Theorie geht davon aus, dass Gastgeber Entscheidungen auf kontinuierliche Variation im Wirt und Parasit Phänotypen. Daher ist die Messung Host Antworten zu unterschiedlichen Phänotypen der Parasit muss man feststellen wie tolerant Host Einwohner (mit eigenem phänotypischen Variation) zu einer Reihe von parasitären Phänotypen. Allerdings haben praktisch alle frühere Studien auf kategorische Ei Farbe und Maculation Behandlungen (z.B.mimetischen/nicht-mimetischen) verlassen. Nur wenn Host Eierschale Phänotypen nicht unterscheiden was nicht biologisch praktische Erwartung, wären alle Antworten direkt vergleichbar (unabhängig vom Grad der Mimikry). Andernfalls wird ein "mimetischen" Ei-Modell variieren in ähnelt, Host Eier innerhalb und zwischen Populationen, die möglicherweise zu Verwirrung, beim Vergleich von Ergebnissen18 führen könnte. Theorie besagt, die Entscheidungen auf den Unterschied zwischen dem parasitären Ei und eigene14, nicht unbedingt eine bestimmte parasitäre Ei Farbe basieren hosten. Mit einem einzigen Ei Modelltyp deshalb kein idealer Ansatz Hypothesen auf Host Entscheidung Schwellen oder Diskriminierung Fähigkeiten zu testen, wenn der gerade wahrnehmbare Unterschied (im folgenden JND) zwischen dem Ei Modelltyp und einzelne Host Ei Farbe ist die Variable von Interesse. Dies gilt auch für experimentelle Studien, die tauschen oder natürliche Eier um Host Antworten auf vielfältige natürliche Farben19zu testen. Jedoch während dieser Studien Variation im Wirt und Parasit Phänotypen zulassen möchten, sind sie durch natürliche Variation gefunden in Merkmale6, insbesondere bei Verwendung von Sicht Eier7begrenzt.
Im Gegensatz dazu sind Forscher, die künstliche Eier von verschiedenen Farben machen frei von den Zwängen der natürlichen Variation (z.B.untersuchen sie Reaktionen auf Superstimuli20), so dass sie die Grenzen der Host Wahrnehmung6Sonde. Neuere Forschungen hat neuartige Techniken verwendet, um Host Antworten einem phänotypische Spektrum von experimentellen Ostereier abgestimmt und zum natürlichen Verbreitungsgebiet der Variation in Eierschale9 und Volltonfarben21übertreffen zu messen. Studium Host Antworten auf Eier mit Farben entlang Steigungen kann zugrunde liegende kognitive Prozesse aufzudecken, denn theoretische Vorhersagen, z. B. Akzeptanz Schwellenwerte15 oder weiters Mimikry4, auf kontinuierliche Unterschiede zwischen basieren Eigenschaften. Zum Beispiel durch die Verwendung dieses Ansatzes, Dainson Et al. 21 festgestellt, dass beim Farbkontrast zwischen Eierschale Grundfärbung und vor Ort Färbung höher ist, American Robin Turdus Migratorius tendenziell stärker Eier abzulehnen. Dieser Befund bietet wertvolle Einblicke in wie diesem Host Informationen, in diesem Fall durch Schmierblutungen, verarbeitet, um zu entscheiden, ob eine parasitäre Ei zu entfernen. Durch Anpassen der Farbe Mischungen, können Forscher genau die Ähnlichkeit zwischen einem experimentellen Ei Farbe und Host Ei Farbe, manipulieren und Standardisierung von anderen Störfaktoren wie Schmierblutungen Muster10, Ei Größe22 und Ei 23zu gestalten.
Um weitere Replikation und Metareplication24 classic und den letzten Ei Ablehnung Arbeit zu fördern, ist es wichtig, dass Wissenschaftler Methoden verwenden, die über Phylogenie (verschiedenen Wirtsarten)7,22standardisiert sind, (anderen Host Populationen)7,22,25,26 Raum und Zeit (unterschiedliche Brutzeiten)7,22,25,26 ,27, die nur selten geschah. Methoden, die nicht standardisierte28 waren zeigten sich später zu artifizielle Ergebnisse29,30führen. Dieses Papier dient als eine Reihe von Leitlinien für die Forscher versuchen, diese Art von Ei Ablehnung Experiment zu replizieren, das Antworten auf kontinuierliche Variation untersucht und zeigt eine Reihe von wichtigen methodischen Konzepten: die Bedeutung der Kontrolle Nester, a priori Hypothesen, Metareplication, Pseudoreplication, und Farbe und Spektralanalyse. Trotz Ei Ablehnung Experimente dominieren das Feld der Vogelgrippe Wirt-Parasit-Koevolution existiert noch kein umfassendes Protokoll. Diese Leitlinien werden daher eine wertvolle Ressource zu erhöhen inter - und Intra-Lab Wiederholbarkeit als der wahre Test für jede Hypothese liegt in Metareplication, d. h.wiederholt ganze Studien über Phylogenie, Raum und Zeit24, die kann nur sinnvoll durchgeführt werden, bei Verwendung von einheitlichen Methoden29,30,31.

<table><tbody><tr><td>Replicator Mini +</td><td>Makerbot</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Professionelle Acrylfarbe Kobalt Türkis Licht</td><td>Winsor & Newton</td><td>28382</td><td></td></tr><tr><td>Professionelle Acrylfarbe Titanweiß</td><td>Winsor & Newton</td><td>28489</td><td></td></tr><tr><td>Professionelle Acrylfarbe Kobaltgrün</td><td>Winsor & Newton</td><td>28381</td><td></td></tr><tr><td>Professionelle Acrylfarbe Kobalttürkis</td><td>Winsor & Newton</td><td>28449</td><td></td></tr><tr><td>Professionelle Acrylfarbe Umbra gebrannt</td><td>Winsor & Newton</td><td>28433</td><td></td></tr><tr><td>Professionelle Acrylfarbe Rot Eisenoxid</td><td>Winsor & Newton</td><td>28486</td><td></td></tr><tr><td>Professionelle Acrylfarbe Kadmiumorange</td><td>Winsor & Newton</td><td>28437</td><td></td></tr><tr><td>Professionelle Acrylfarbe Umbra Light</td><td>Winsor & Newton</td><td>28391</td><td></td></tr><tr><td>Professionelle Acrylfarbe Gelb Ocker</td><td>Winsor & Newton</td><td>28491</td><td></td></tr><tr><td>Professionelle Acrylfarbe Mars Schwarz</td><td>Winsor & Newton</td><td>28460</td><td></td></tr><tr><td>Pinsel</td><td>Utrecht</td><td>206-FB</td><td>Filbert Pinsel</td></tr><tr><td>Pinsel</td><td>Utrecht</td><td>206-F</td><td>Flachbürste</td></tr><tr><td>Haartrockner</td><td>Oster</td><td>202</td><td></td></tr><tr><td>Glasfaserkabel</td><td>Ocean Optics Inc.</td><td>OCF-103813</td><td>1 m kundenspezifische bifurkierende Glasfaserbaugruppe mit blauem Zip-Rohr (PVDF), 3,8 mm nominalem Außendurchmesser und 2 Beinen</td></tr><tr><td>Spektrometer</td><td>Ocean Optics Inc.</td><td>Jaz</td><td>Spektrometer mit einer Spaltbreite von 50 μm, installiert mit einem 200-850 nm Detektor (DET2B-200-850) und Gitteroption # 2.</td></tr><tr><td>Batterie- und SD-Kartenmodul für Spektrometer</td><td>Ocean Optics Inc.</td><td>Jaz-B</td><td></td></tr><tr><td>Lichtquelle</td><td>Ocean Optics Inc.</td><td>Jaz-PX</td><td>Eine gepulste Xenon-Lichtquelle</td></tr><tr><td>Weißer Standard</td><td>Ocean Optics Inc.</td><td>WS-1-SL</td><td>aus Spectralon</td></tr><tr><td>OHAUS Adventurer Pro Waage</td><td>OHAUS</td><td>AV114C</td><td>A Präzisions-Mikrowaage</td></tr><tr><td>Gemini-20 tragbare Waage</td><td>AWS</td><td>Gemini-20</td><td>Eine Standardwaage</td></tr><tr><td>Leere Aluminium-Farbtuben (22 ml)</td><td>Creative Mark</td><td>NA</td><td></td></tr><tr><td>Teleskopspiegel</td><td>SE</td><td>8014TM</td><td></td></tr><tr><td>GPS</td><td>Garmin</td><td>Oregon 600</td><td></td></tr><tr><td>Schleifpapier mit 220er Körnung</td><td>3M</td><td>21220-SBP-15</td><td>sehr feines Schleifpapier</td></tr><tr><td>mit 400er Körnung</td><td>3M</td><td>20400-SBP-5</td> Software zur Farbanalyse von <td>sehr feinem Schleifpapier</td></tr><tr><td>: " pavo', ein</td><td>R-Paket zur Verwendung in, R: Eine Sprache und Umgebung für statistisches Rechnen</td><td>v 1.3.1</td><td>https://cran.r-project.org/web/packages/pavo/index.html</td></tr><tr><td>UV klar transparent</td><td>Flock off!</td><td>UV-001</td><td>Eine transparente ultraviolette Farbe</td></tr><tr><td>Sandwichbeutel aus Kunststoff</td><td>Ziploc</td><td></td><td>Reguläre Sandwichbeutel aus Kunststoff von Ziploc, die im Supermarkt gekauft werden können.</td></tr><tr><td>Kimwipes</td><td>Kimberly-Clark Professional</td><td>34120 11</td><td>x 21 cm kimwipes</td></tr><tr><td>Zahnbürste</td><td>Colgate</td><td></td><td>Zahnbürste</td></tr></tbody></table>

die grenzen der ei-anerkennung mit ei ablehnung experimente entlang phänotypischen verläufen sondieren

Probing the Limits of Egg Recognition Using Egg Rejection Experiments Along Phenotypic Gradients

Brut Parasiten legen ihre Eier in Nester anderer Frauen, die Gasteltern zu schlüpfen und hinten ihre jungen verlassen. Studierende wie Brut Parasiten manipulieren Gastgeber in die Erhöhung ihrer junges und wie Gastgeber erkennen, Parasitismus liefern wichtige Erkenntnisse auf dem Gebiet der coevolutionary Biologie. Brut Parasiten wie Kuckucke und Cowbirds, Vorteil einen evolutionären, weil sie nicht die Kosten der Aufzucht ihrer eigenen Jungen. Wählen Sie jedoch diese Kosten für Host Verteidigung gegen alle Entwicklungsstadien des Parasiten, einschließlich Eier, Jugendliche und Erwachsene. Ei Ablehnung Experimente sind die am häufigsten verwendete Methode verwendet, um Host-Abwehr zu studieren. Während dieser Experimente ein Forscher stellt eine experimentelle Ei in einem Nest von Host und überwacht wie Gastgeber reagieren. Farbe wird oft manipuliert, und es wird erwartet, dass die Wahrscheinlichkeit, dass Ei Diskriminierung und dem Grad der Verschiedenheit zwischen dem Host und experimentelle Ei beziehen sich positiv. Dieses Papier dient als Leitfaden für die Durchführung von Ei Ablehnung Experimente von Methoden zum Erstellen von konsistenten Ei Farben zu analysieren die Ergebnisse solcher Experimente beschreiben. Besonderes Augenmerk ist auf eine neue Methode, die einzigartig gefärbten Eiern entlang Farbverläufen, die das Potenzial hat, Farbe Verzerrungen in Host Anerkennung zu erkunden. Ohne Standardisierung ist es nicht möglich, Ergebnisse von Studien in einer sinnvollen Weise zu vergleichen; ein standard-Protokoll in diesem Bereich wird immer genaue und vergleichbare Ergebnisse für weitere Experimente ermöglichen.

Generierung von bunten Ei Modelle
Reflexionsvermögen Spektren von custom-Lackierung Mischungen und natürlichen Eier werden in Abbildung 1A-Dangezeigt. Farbe-Mischungen in Brut Parasitismus Studien verwendet sollte eng mit natürlichen Reflexion Messungen in Bezug auf die spektrale Form (Farbe) und Helligkeit (Brightness) entsprechen. Wenn das erreicht ist, sollte die...

Dieses Protokoll enthält Richtlinien für die Ausführung von Ei Ablehnung Experimente: Gliedern Techniken für die experimentelle Malerei Ei Modelle, die Farben der natürlichen Vogeleier, Durchführung von Feldarbeit und Analyse der gesammelten Daten zu emulieren. Dieses Protokoll bietet eine einheitliche Methode für die Durchführung von vergleichbaren Ei Ablehnung Experimente.

Die Grenzen der Ei-Anerkennung mit Ei Ablehnung Experimente entlang phänotypischen Verläufen sondieren

Brood parasites lay their eggs in other females' nests, leaving the host parents to hatch and rear their young. Studying how brood parasites manipulate ...

Diese Methode kann helfen, zentrale Fragen der Evolutionsökologie zu beantworten, z. B. wie Wirte zwischen ihren eigenen Eiern und denen ihrer Parasiten unterscheiden können. Der Hauptvorteil dieser Technik besteht darin, dass sie eine reproduzierbare Technik für die Durchführung von Experimenten zur Abstoßung von Eizellen bietet. Malen Sie zunächst eine gleichmäßige Schicht Titanweiß über ein 3D-gedrucktes oder anderweitig geformtes Modell-Ei.Verwenden Sie einen Haartrockner auf der kühlen Stufe, um das Trocknen zu beschleunigen. Tragen Sie nach dem Trocknen hochwertige Acrylfarben auf das Ei auf, um ihm ein einzigartiges Aussehen zu verleihen. Flecken können zuerst mit einem Pinsel von Hand und dann durch Bespritzen der Farbe mit einer Zahnbürste hinzugefügt werden.Um die Farbe zu quantifizieren, verwenden Sie ein Spektrometer. Legen Sie zunächst eine SD-Karte in das Spektrometer ein. Um die SD-Karte mit dem System zu verknüpfen, wählen Sie in den Steuerelementen Dateisystem und dann SD-Karten suchen.Schließen Sie dies ab, indem Sie die Home-Taste drücken. Schließen Sie anschließend die Glasfaserkabel an das Spektrometer und die Lichtquelle an. Folgen Sie den Kabeln, um die richt

probing-limits-egg-recognition-using-egg-rejection-experiments-along

Research

Forschung

JoVE Journal

Behavior

Verhalten

Die leichte Zugänglichkeit des Embryos ist für Experimente erlaubt Zellanlagen verschiedene Möglichkeiten, einschließlich Küken Wachtel Chimären und Schwerpunkte Farbstoffmarkierung Karte. In diesem Artikel zeigen wir ein Ei Herstellungsmethode, die für längere Überlebenszeiten optimiert wurde.

Windowing Chicken Eggs für Developmental Studies

Der Drosophila-Embryo ist von schützenden äußeren Membranen umgeben. Um Zugang zum Embryo zu erhalten, wird oft das Chorion – die äußerste der Membranen – entfernt. Dieses Video beschreibt eine häufig verwendete Methode der Dechorionierung mit Natriumhypochlorit. Das Beispielprotokoll demonstriert das Verfahren unter Anwendung steriler Techniken, die für die axenische oder gnotobiotische Tieraufzucht erforderlich sind.

Drosophila Eizellentnahme und Dechorionierung: Eine Methode zur Entfernung der äußersten Eischicht

Drosophila-Weibchen wählen zwischen Substraten und wählen Standorte, die für die Eiablage attraktiv sind. Dieses Video beschreibt einen Verhaltensassay, der ihre Entscheidungsfindung testet, den sogenannten Eiablage-Präferenz-Assay. Der vorgestellte Clip demonstriert das Verfahren mit einem speziell angefertigten Setup, das es den Forschern nicht nur ermöglicht, das Verhalten vieler Weibchen gleichzeitig zu testen, sondern auch mit Videoaufzeichnungen und optogenetischen Setups kompatibel ist.

Drosophila Egg Lege-Preference Assay: Eine Methode zur Überprüfung der Entscheidungsfindung bei Fliegen

C. elegans Eiablageverhalten kann wichtige Informationen in Entwicklungs-, Reproduktions- und anatomischen Studien liefern. Dieses Video stellt die wichtigen Schritte eines Eiablageassays vor und zeigt ein Beispielexperiment, in dem ein Medikament auf Reproduktionstoxizität getestet wird.

Egg Laying Assay: Eine Methode zur Quantifizierung des Eiablageverhaltens von C. elegans

Der Artikel beschreibt ein Protokoll zur Erzeugung von Zebrafischembryonen durch natürliche Paarung und Sortierung ihrer Entwicklungsstadien. Das Protokoll wird weiterhin für die Analyse von Pankreas-β-Zellen unter Verwendung transgener Fische verwendet.

Paarung und Eizellimplantation: Eine Methode, um Embryonen zu erzeugen und sie nach Entwicklungsstadien zu sortieren

Die in diesem Protokoll beschriebene aufrechte Bildgebungsmethode ermöglicht die detaillierte Visualisierung der Pole eines sich entwickelnden Drosophila melanogaster-Eies.  Diese End-on-Ansicht bietet eine neue Perspektive auf die Anordnungen und Morphologien mehrerer Zelltypen im follikulären Epithel.

Upright-Imaging von<em&gt; Drosophila</em&gt; Egg Chambers

Wir beschreiben ein Xenopus-Eizell- und Tierkappensystem für die Expressionsklonierung von Genen, die in der Lage sind, eine Reaktion in kompetentem Ektoderm zu induzieren, und diskutieren Techniken für die anschließende Analyse solcher Gene. Dieses System ist nützlich bei der funktionellen Identifizierung einer Vielzahl von Genprodukten.

Functional Cloning Mit ein<em&gt; Xenopus</em&gt; Eizellen Expression System

Dieses Protokoll beschreibt einen Hochdurchsatz-Assay zum Testen der Eiablagepräferenzen von Drosophila melanogaster bei Einzeltierauflösung.  Dieser Assay bietet eine einfache, effiziente und skalierbare Plattform zur Identifizierung von Genen und Schaltkreiskomponenten, die einen einfachen Entscheidungsprozess steuern.

Assay mit hohem Durchsatz Eiablage Präferenzen der einzelnen zu untersuchen<em&gt; Drosophila melanogaster</em

Hier präsentieren wir ein Protokoll, um die bevorzugte Umgebungstemperatur von Drosophila -Larven mit einem kontinuierlichen Temperaturgefälle zu bestimmen.

Ein Temperaturgradient Assay thermische Präferenzen der Drosophila Larven bestimmen

Hier stellen wir ein Protokoll zur Injektion von Cricket-Eiern vor, eine Technik, die als grundlegende Methode in vielen Experimenten im Cricket dient, einschließlich, aber nicht beschränkt auf, RNA-Interferenz und genomische Manipulation.

Injektion von Gryllus bimaculatus Eiern

Erfahren Sie standardisierte Ei-Ablehnungsexperimente in der Evolutionsökologie mit bemalten Modell-Eiern. Diese Methode ermöglicht reproduzierbare Studien zu Wirt-Parasit-Interaktionen bei Vögeln.

Die Grenzen der Ei-Anerkennung mit Ei Ablehnung Experimente entlang phänotypischen Verläufen sondieren

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