La luz artificial en la noche (ALAN) tiene efectos biológicos de gran alcance. Este artículo describe un sistema para manipular ALAN dentro de cajas nido mientras se monitorea el comportamiento, que consiste en luces LED acopladas a una batería, temporizador y cámara de video infrarroja con capacidad de audio. Los investigadores podrían emplear este sistema para explorar muchas preguntas pendientes con respecto a los efectos de ALAN en los organismos.
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Artículo de método
Un enfoque experimental para investigar los efectos de la luz artificial en la noche en animales en libertad: implementación, resultados y direcciones para futuras investigaciones
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Resumen
Resumen
Los animales han evolucionado con patrones naturales de luz y oscuridad. Sin embargo, la luz artificial se está introduciendo cada vez más en el medio ambiente a partir de la infraestructura humana y la actividad recreativa. La luz artificial en la noche (ALAN) tiene el potencial de tener efectos generalizados en el comportamiento, la fisiología y la aptitud física de los animales, lo que puede traducirse en efectos a mayor escala en las poblaciones y comunidades. Comprender los efectos de ALAN en animales en libertad no es trivial debido a desafíos como medir los niveles de luz encontrados por organismos móviles y separar los efectos de ALAN de los de otros factores de perturbación antropogénica. Aquí describimos un enfoque que nos permite aislar los efectos de la exposición a la luz artificial en animales individuales mediante la manipulación experimental de los niveles de luz dentro de las cajas nido. Con este fin, se puede utilizar un sistema que consiste en luz (LED) de diodo emisor de luz (s) adherido a una placa y conectado a un sistema de batería y temporizador. La configuración permite la exposición de individuos dentro de cajas nido a diferentes intensidades y duraciones de ALAN mientras se obtienen simultáneamente grabaciones de video, que también incluyen audio. El sistema se ha utilizado en estudios sobre tetas grandes (Parus major) y tetas azules (Cyanistes caeruleus) para obtener información sobre cómo ALAN afecta los patrones de sueño y actividad en adultos y la fisiología y la dinámica de los telómeros en el desarrollo de polluelos. El sistema, o una adaptación del mismo, podría usarse para responder a muchas otras preguntas de investigación intrigantes, como la forma en que ALAN interactúa con otros factores de perturbación y afecta el equilibrio bioenergético. Además, se podrían instalar sistemas similares en o cerca de las cajas nido, nidos o madrigueras de una variedad de especies para manipular los niveles de ALAN, evaluar las respuestas biológicas y trabajar hacia la construcción de una perspectiva interespecífica. Especialmente cuando se combina con otros enfoques avanzados para monitorear el comportamiento y el movimiento de los animales de vida libre, este enfoque promete producir contribuciones continuas a nuestra comprensión de las implicaciones biológicas de ALAN.
Introducción
Los animales han evolucionado con los patrones naturales de luz y oscuridad que definen el día y la noche. Por lo tanto, los ritmos circadianos en los sistemas hormonales orquestan los patrones de descanso y actividad y permiten a los animales maximizar la aptitudfísica 1,2,3. Por ejemplo, el ritmo circadiano en las hormonas glucocorticoides, con un pico al inicio de la actividad diaria, prepara a los vertebrados para que se comporten adecuadamente durante el período de 24 horas a través de efectos sobre el metabolismo de la glucosa y la capacidad de respuesta a los factores ....
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Protocolo
Todas las aplicaciones de este sistema a los experimentos con animales fueron aprobadas por el comité ético de la Universidad de Amberes y llevadas a cabo de acuerdo con las leyes belgas y flamencas. Metodología adherida a las directrices ASAB/ABS para el uso de animales en la investigación conductual. El Real Instituto Belga de Ciencias Naturales (Koninklijk Belgisch Instituut voor Natuurwetenschappen; KBIN) proporcionó licencias para todos los investigadores y personal.
1. Creación del sistema experimental
- Obtenga LED(s) de amplio espectro para utilizar en la creación de ALAN. Tome la(s) luz(es) LED de un faro L....
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Resultados
Los artículos de investigación revisados por pares publicados utilizando este sistema se resumen en la Tabla 2. Varios otros manuscritos están en progreso. Estos estudios abordan tres conjuntos principales de preguntas de investigación. En primer lugar, el sistema se ha utilizado para estudiar los efectos de la exposición a la luz en el comportamiento del sueño y los niveles de actividad en adultos. Con este fin, se empleó un diseño experimental de medidas repetidas, en el que el mismo individuo se regis.......
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Discusión
Este sistema basado en cajas nido de luces LED y una cámara IR emparejada ha permitido a los investigadores evaluar una serie de preguntas intrigantes con respecto a los efectos biológicos de ALAN. Además, hay muchas más direcciones de investigación que se pueden seguir con el sistema. Además, ampliar el uso del sistema a otras especies podría ayudar a fomentar la comprensión de las diferencias interespecíficas en la sensibilidad a ALAN. A continuación se presentan algunas posibilidades no exhaustivas para futuras invest.......
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Divulgaciones
Los autores declaran que no tienen conflictos de intereses.
Agradecimientos
Nuestro programa de investigación sobre los efectos biológicos de ALAN en las aves ha recibido financiación de la FWO Flanders (a M.E. y R.P., ID del proyecto: G.0A36.15N), la Universidad de Amberes y la Comisión Europea (a M.L.G, Marie Skłodowska-Curie fellowship ID: 799667). Reconocemos el apoyo intelectual y técnico de los miembros del grupo de Investigación en Ecología del Comportamiento y Ecofisiología de la Universidad de Amberes, especialmente Peter Scheys y Thomas Raap.
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Materiales
| Nombre | Empresa | Número de catálogo | Comentarios |
|---|---|---|---|
| Amplio espectro; 15 mm x 5 mm; faro LED | RANEX; Gilze; Nederlands | 6000.217 | También se podría utilizar un modelo similar |
| Batería | BYD | R1210A-C | Batería Fe: 12 V 120 Wh (batería de fosfato de hierro y litio) |
| Pintura | Opcional. Para colorear cajas nido/recintos electrónicos | ||
| aislante | Para electrónica | ||
| Sistema de temporizador casero | Amazon | YP109A 12V | También se podría utilizar un modelo similar |
| Cámara infrarroja | Koberts-Goods, Melsungen, DE | 205-IR-L | Mini cámara; también se podría utilizar un modelo similar |
| Medidor de nivel de luz | ISO-Tech ILM; Corby; UK | 1335 | Para calibrar la intensidad de la luz |
| Mini grabadora de vídeo DVR | Pakatak, Essex, Reino Unido | MD-101 | Grabadora de DVR de vigilancia Mini SD DVR para coche con etiquetas |
| transpondedor integrado pasivo (PIT) | Eccel Technology Ltd, Aylesbury, Reino Unido | EM4102 | 125 Kh; Proporciona una identificación electrónica única |
| Lector de identificación por radiofrecuencia (RFID) | Trovan, Aalten, Países Bajos | GR-250 | Para escanear etiquetas PIT y determinar la identidad de las aves |
| Resistencia | RS Componentes | Valor en función del voltaje batería e iluminación | |
| Tarjeta SD | SanDisk | 64 GB o más SongMeter | |
| Acústica de la vida silvestre; Maynard, MA | Opcional. Proporciona un medio para monitorear las vocalizaciones fuera de las cajas nido | ||
| TFT Color LED Monitor de prueba portátil | Walmart | Permite verificar que la cámara está encendida y grabar la imagen correctamente | |
| Madera | Para construir cajas nido/colecciones electrónicas |
Referencias
- Gwinner, E., Brandstätter, R. Complex bird clocks. Philosophical Transactions of the Royal Society of London B. 356 (1415), 1801-1810 (2001).
- Dominoni, D., Helm, B., Lehmann, M., Dowse, H. B., Partecke, J. Clocks for the city: circadian diff....
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Reimpresiones y permisos
