Ein experimenteller Ansatz zur Untersuchung der Auswirkungen von künstlichem Licht bei Nacht auf freilaufende Tiere: Umsetzung, Ergebnisse und Richtungen für zukünftige Forschung

Unsere Methode zur Manipulation von künstlichem Licht in der Nacht oder ALAN in Nistkästen ist leistungsfähig, um die Auswirkungen von ALAN auf das Verhalten, die Physiologie und die Fitness von Tieren zu bestimmen. Diese Technik hilft, die Herausforderungen zu überwinden, die mit der Untersuchung der Auswirkungen von ALAN auf freilaufende Tiere verbunden sind, da Forscher Tiere nachts kontrolliert Licht aussetzen können. Dieses System kann bei jeder Vogel- oder Säugetierart verwendet werden, die Hohlräume zum Brüten oder Ausruhen verwendet, und hat auch das Potenzial, für den Einsatz in anderen Kontexten modifiziert zu werden.

Beginnen Sie damit, die Tiere an den Versuchsaufbau zu gewöhnen, indem Sie mindestens einen Tag vor dem Experiment eine Dummy-Box auf die Oberseite des Nistkastens stellen, um die Auswirkungen der Neuheitsaversion zu minimieren. Um die Fokuspersonen zu begutachten, passen Sie die Tiere in der Studienpopulation mit einem passiven integrativen Transponder oder PIT-Tag an, um eine Identifizierung innerhalb des Nistkastens zu ermöglichen, ohne die Vögel zu stören. In Experimenten, bei denen es um die Wirkung von künstlichem Licht in der Nacht oder ALAN auf das Schlafverhalten geht, besuchen Sie die Nistkästen in der Nacht vor dem Experiment und scannen Sie die Boxen mit einer Radiofrequenzanzeige oder einem RFID-Lesegerät, um festzustellen, welche Vögel sich darin aufhalten.

Um den ungestörten Schlaf in Abwesenheit von ALAN aufzuzeichnen, implementieren Sie ein Design für wiederholte Messungen, indem Sie den Schlaf unter dunklen Bedingungen für eine Nacht und dann in Anwesenheit von ALAN für eine Nacht aufzeichnen. Synchronisieren Sie in beiden Nächten, bevor Sie die Infrarot- oder IR-Kamera ins Feld bringen, die Zeit mit der Ortszeit. Legen Sie als Nächstes eine MDSD-Karte in den SD-Steckplatz in den Mini-DVR-Recorder neben dem Akku ein.

Entfernen Sie mindestens zwei Stunden vor Beginn der Dunkelheit den Dummy-Kasten von der Oberseite des Nistkastens und öffnen Sie den Nistkastendeckel, um die Platte mit der IR-Kamera im Inneren zu platzieren, wobei das Kameraobjektiv nach unten ausgerichtet ist. Verlängern Sie dann die elektronischen Steckverbinder aus der Nut im Nistkasten. Nachdem Sie den Nistkastendeckel geschlossen haben, legen Sie das Gehäuse mit Batterie, Rekorder und Timer auf den Nistkasten.

Schließen Sie dann den roten Stecker vom Recorder an den weißen Stecker der Kamera, den gelben Stecker des Recorders an den gelben Stecker der Kamera und den schwarzen Stecker aus dem Akku an den roten Stecker der Kamera an. Und für die ALAN-Nacht die LEDs zum Timer und der Timer zur Stromquelle. Sobald das Gerät angeschlossen ist, setzen Sie die Drähte in die Gehäuse ein, in denen das System untergebracht ist.

Wenn die Aufnahme beginnt, überprüfen Sie mit einem kleinen TFT-Bildschirm, um das richtige Bild sicherzustellen, und drücken Sie dann Aufnahme. Kehren Sie eine Stunde nach Einbruch der Dunkelheit zum Nistkasten zurück, um die Identität der darin schlafenden Vögel zu überprüfen, indem Sie einen RFID-Transponderleser um den Boden und die Seiten des Nistkastens bewegen und die vom PIT-Tag mitgeteilte eindeutige Identifikationsnummer aufzeichnen. Am Morgen nach der Kontrollaufzeichnung, zwei Stunden nach Sonnenaufgang, holen Sie das Batteriesystem aus dem Nistkasten ab, bevor Sie den Dummykasten auf dem Nistkasten zurückgeben.

Laden Sie im Labor die Batterie auf und entfernen und laden Sie die SD-Karte aus dem Rekorder herunter, um die Verhaltensdaten zu sammeln. Nachdem Sie die Daten erfolgreich heruntergeladen haben, löschen Sie die Daten von der SD-Karte, gefolgt von der Einlegung der Karte in den Mini-DVR-Rekorder. Implementieren Sie in einer folgenden Nacht die Lichtbelichtungsbehandlung, indem Sie das Timer-System für die gewünschte Zeit der Lichtbelichtung einrichten und die Aufzeichnung wie zuvor beschrieben steuern, wobei der Timer an die Stromversorgung angeschlossen ist und die LEDs an den Timer angeschlossen sind.

Bei Experimenten mit mehreren Nächten Lichtbelichtung und Videoaufzeichnung sammeln Sie die Systeme jeden Morgen, um die Batterien tagsüber aufzuladen, und ersetzen Sie das System dann abends. Sammeln Sie später Daten zu den Antwortvariablen von Interesse. Die Studie dokumentierte die dramatischen Auswirkungen der ALA-Exposition auf das Schlafverhalten.

Die Vögel, die ALAN mit einer relativ geringen Intensität von 1,6 Lux ausgesetzt waren, wachten eine halbe Stunde früher auf, verließen den Nistkasten 20 Minuten früher und schliefen 40 Minuten weniger als die Kontrollvögel. Hier konzentrieren wir uns auf die Verwendung des Systems, um die Auswirkungen auf den Schlaf zu bewerten, aber das System kann auch verwendet werden, um die Auswirkungen auf die Entwicklung von Nestlingen während der Brutzeit zu testen. Um die physiologischen Auswirkungen der ALAN-Exposition zu bewerten, können Tiere gefangen, Blutproben entnommen und morphometrische Messungen durchgeführt werden.

Dieses auf Nistkästen basierende System hat es den Forschern ermöglicht, eine Reihe faszinierender Fragen zu den biologischen Auswirkungen von ALAN zu bewerten, die zuvor nicht bewertet werden konnten, wie z.B. Auswirkungen auf den Schlaf.