Un sistema preciso y autónomo para la detección de patrones de aparición de insectos

Este método puede ayudar a responder preguntas clave en el campo de la cronobiología y la fisiología del estrés, como qué señales afectan el momento de la aparición de insectos. La principal ventaja de esta técnica es que está automatizada, y se puede utilizar para medir la aparición de un gran número de insectos. Las siguientes partes son necesarias para cada canal que se está construyendo.

Un colector, una tapa de extremo, seis soportes de plataforma, cuatro placas base de rack de tubo y cuatro placas frontales de bastidor de tubo. Con tres soportes de plataforma y una pieza de plástico corrugado de 33 por 30 centímetros, utilice pegamento caliente para ensamblar dos plataformas de rack de tubo por canal que se está construyendo. Instale la electrónica en el colector soldando primero una resistencia de 120 ohmios al ánodo tanto del emisor infrarrojo como del detector infrarrojo y un cable eléctrico de cinco centímetros de longitud de calibre 22 a ambos cátodos.

Inserte cuidadosamente el detector en una toma del colector y el emisor en la segunda toma. Ambos componentes deben encajar perfectamente. Alimente los cables del detector a través del canal de cableado y tire de ambos cables a través del orificio de acceso.

Soldar los cuatro cables a un conector Ethernet RJ45 utilizando la fila posterior de pines. Ambos ánodos deben ser soldados al pasador más a la izquierda, el cátodo del emisor al pasador más a la derecha, y el cátodo del detector a cualquiera de los pines centrales. Asegure el conector RJ45 sobre el orificio de acceso del colector con pegamento caliente, asegurando que no haya cables desnudos que toquen dentro del colector.

A continuación, comience la construcción del procesador central para el sistema soldando encabezados hembra en los orificios pasante etiquetados para Arduino nano, temp, reloj y módulo SD. Además, soldar un cabezal hembra en el orificio de dos por cinco a través sin etiquetar en la esquina superior izquierda de la placa PCB para la pantalla LCD. Apriete y suelde seis tomas RJ45 a lo largo del borde inferior de la placa PCB.

Soldar seis resistencias desplegables de 470 kilos ohmios en los sitios de orificios pasante, situados justo encima de las tomas RJ45. Instale el sensor de temperatura y humedad Arduino nano, DHT, el reloj y el módulo SD en la placa PCB. Por último, conecte un cable de cinta de diez conectores al conector de pantalla LCD de la placa PCB.

Una vez que el sistema de detección se ha montado, cargue y coloque dos bastidores inmediatamente antes de ejecutar un experimento. En primer lugar, asegúrese de que todos los orificios del bastidor contengan un tubo de micro centrífuga de 0,5 mililitros con la tapa quitada, y que los tubos encajen perfectamente. Llene cada tubo con una célula de cría de insectos, asegurándose de que el lado plano del borde esté mirando hacia la abertura.

A continuación, añadir un pellet suave de aire, y finalmente, un BB de metal. A continuación, utilice tornillos de nylon de un cuarto de pulgada para colocar la placa frontal del portatubos, con el borde redondeado hacia la parte inferior del bastidor. Coloca los bastidores de tubos en la plataforma del bastidor. Comience con las aberturas hacia arriba, y luego gire suavemente en su lugar para asegurarse de que los BBs de metal no se liberan.

Los bastidores deben colocarse en el borde de la plataforma para que un BB metálico pueda caer libremente en el colector sin rebotar contra otra porción de la estructura. Inserte una tarjeta SD en el adaptador y, a continuación, inicie el procesador central conectando un conector micro-USB en el Arduino y el otro extremo en cualquier adaptador USB adecuado. La pantalla LCD mostrará los números del uno al seis cuando esté listo.

Suelte un solo BB metálico en el colector de bolas de cada canal y observe si el recuento correspondiente aparece en la pantalla, y para el momento correcto para mostrar en la parte inferior de la pantalla. Después de que todos los insectos han surgido, apague el aparato desenchufando el Arduino. Los bastidores se pueden desmontar y limpiar para su reutilización.

Durante el experimento de emergencia, los datos se almacenan en la tarjeta SD en un archivo delimitado por comas. Utilice la tarjeta SD para transferir datos al ordenador y RStudio para generar automáticamente trazados de burbujas de los datos. Los datos de eventos y temperatura se guardan en el mismo archivo para la integridad de los datos.

Antes del análisis, importe el archivo delimitado por comas en un programa de hoja de cálculo. Las columnas I y J son la fecha y hora de aparición de las abejas. Consértalas en las columnas A y B cortando y pegando las columnas A a E en una segunda hoja de cálculo, y guárdelas como un archivo independiente de datos de temperatura para su posterior análisis.

Esta cifra muestra la aparición de las abejas en un termorresío de cuatro grados después de la exposición a un estrés frío durante el desarrollo. Esta figura muestra el mismo conjunto de datos que acaba de ver, pero con uno de los seis canales obstruidos con BBs, creando la burbuja grande en el gráfico, ya que la falta de señal se cuenta repetidamente. Los datos de este canal se pueden eliminar de forma justificable del análisis.

Al intentar este procedimiento, es importante recordar comprobar todas las piezas soldadas para asegurarse de que las conexiones funcionan. Después de su desarrollo, esta técnica allanó el camino para que los investigadores en el campo de la cronobiología y la fisiología del estrés exploraran qué señales afectan el momento de la aparición en las abejas solitarias.