Identification par radiofréquence et vidéo Motion-sensible efficacement Automatiser enregistrement de récompense Choix Comportement par les bourdons

Les objectifs globaux de ces procédures sont d’automatiser l’observation du comportement de choix des abeilles sur les fleurs artificielles. Pour ce faire, il suffit d’abord de coller une étiquette d’identification sur toutes les abeilles à l’intérieur d’une colonie à l’aide d’étiquettes numériques en plastique ou d’étiquettes RFID, selon le protocole. La deuxième étape consiste à installer des caméscopes sensibles au mouvement ou des lecteurs RFID dans l’espace de test.

Ensuite, les fleurs artificielles ont leur place dans l’espace d’essai. La dernière étape consiste à donner aux colonies B l’accès à l’espace d’essai. En fin de compte, une grande base de données de documents est générée, composée de l’heure et du lieu de chaque visite florale.

Le principal avantage de ces techniques par rapport à d’autres méthodes, telles que l’enregistrement manuel des observations en temps réel, est qu’elles nous permettent d’étudier le comportement d’abeilles qui n’ont encore jamais connu de récompenses sur les fleurs. Les abeilles mettent du temps à découvrir les fleurs, parfois même des jours. Nos méthodes nous permettent de capturer ces événements très rares.

Nous pouvons enregistrer les activités d’une colonie entière de bourdons en continu sur une longue période de temps, et avec une grande précision. Cela peut nous aider à répondre à des questions clés sur le comportement des insectes sur les origines des différences individuelles. L’environnement d’essai pour ce protocole doit être une pièce isolée ou une cage de vol à écran métallique de deux mètres cubes sur la cage de vol.

Un petit trou, d’un diamètre d’un nickel ou d’environ deux centimètres, sert de point d’entrée et de sortie pour les abeilles. Abeille. Les colonies sont reliées à l’espace d’essai à l’aide d’un conduit suffisamment large pour permettre à plusieurs abeilles de circuler simultanément. Les conduits de tube de tamisage sont idéaux car ils offrent une bonne traction pendant ces expériences.

Les abeilles se déplacent librement entre la cage de vol et la boîte de colonie via ces conduits à l’intérieur de l’espace d’essai se trouvent deux supports pour le placement de fleurs artificielles. Il s’agit de supports en bois de 1,2 mètre de haut placés au centre de l’espace ou fixés au mur. Le haut du support est doté d’un mécanisme qui sert à maintenir les fleurs.

Tout au long de l’expérience, les emplacements des supports sont déplacés périodiquement pour éviter l’introduction d’artefacts d’effet de position. Pendant les expériences RFID, une tête 2K six est installée sur une fleur artificielle conçue sur mesure pour les expériences d’étiquettes de couleur. Des caméscopes sensibles au mouvement sont placés à deux mètres des fleurs artificielles.

L’espace d’essai est éclairé par des lampes fluorescentes générant un minimum de 1 200 lux d’intensité, car les abeilles peuvent détecter le scintillement des lumières fluorescentes ordinaires, des ballasts spécialisés à haute fréquence scintillant à plus de 200 hertz doivent être utilisés pendant l’expérience. Les travailleurs sont étiquetés sur le thorax avec des étiquettes RFID, les élisent dans des conteneurs individuels lorsqu’ils sortent de leurs cocons et, alors qu’ils sont encore en phase de repos et incapables de voler, les appellent pendant environ une heure dans un réfrigérateur réglé à sept degrés Celsius. Cela minimisera le risque d’être piqué lors du marquage.

Une fois refroidi, appliquez une étiquette RFID unique sur chaque travailleur à l’aide d’une colle non toxique. Laissez sécher la colle pendant au moins 10 minutes avant de réintroduire l’ouvrière dans la colonie. Tous les travailleurs qui échappent à l’étiquetage ou qui ont perdu leur RFID doivent être expulsés.

Lorsque l’expérience peut être fabriquée par un atelier d’usinage, elles sont ensuite doublées d’argile de couleur. Une fleur artificielle bleue unie est le modèle de base sur lequel différentes caractéristiques visuelles sont ajoutées. L’une des caractéristiques visuelles est un dessin utilisant une fine doublure d’argile jaune.

La fente sur la partie cylindrique de la fleur artificielle s’enclenche facilement sur le lecteur RFID. La conception du stimulus floral est cruciale. L’espace intérieur doit être suffisamment grand pour que tous les morceaux de bourdon puissent grimper à l’intérieur, mais suffisamment petit pour que l’étiquette sur le bourdon se trouve à moins de trois à quatre millimètres du lecteur.

De plus, la fleur artificielle doit être conçue pour afficher des propriétés visuelles de manière à ce qu’il n’y ait pas de perturbation entre le cylindre et les parties de raton laveur. Les étiquettes numérotées colorées constituent une alternative aux étiquettes RFID. Ces étiquettes sont également appliquées aux abeilles ouvrières peu de temps après leur sortie de leur cocon.

L’un des avantages par rapport aux étiquettes RFID est qu’elles sont plus difficiles à déloger pour les abeilles. Comme pour le marquage RFID, retirez toutes les ouvrières de la colonie et appelez-les avant le marquage. Plus tard. Une fois que l’expérience a commencé et que le comportement des abeilles est enregistré, de nouvelles ouvrières apparaîtront et devront être marquées.

En règle générale, sept à dix nouvelles ouvrières émergent tous les deux à trois jours pour enregistrer les données des abeilles marquées en couleur. Les caméras vidéo sensibles au mouvement doivent être dirigées vers chaque fleur depuis l’extérieur de l’environnement d’essai. Il peut s’agir de caméras de protocole Internet avec une résolution d’au moins un mégapixel et une modification de la lumière.

Remplacez l’objectif d’origine par un objectif très focal de 1,8 millimètre pour offrir une meilleure mise au point et la possibilité de zoomer sur la fleur. Concentrez un autre appareil photo pour capturer la zone devant les deux fleurs. Cette caméra est positionnée à environ un demi-mètre au-dessus des fleurs.

Il capture les comportements qui se produisent avant l’atterrissage, notamment l’approche, le vol stationnaire et même l’activation. Une colonie de 375 ouvrières a été étiquetée avec des RFID. 85 % sont entrés dans la cage de vol pendant l’étude, et 62 % de ces abeilles ont également exploré l’un des quatre stimuli floraux.

Cela a été noté comme planant au-dessus de l’atterrissage et de l’exploration. L’expérience a produit environ 300 000 événements enregistrés, qui ont tous été stockés dans une base de données du monde des souris. Une préférence a été manifestée pour un motif radial par rapport à un motif concentrique.

Le motif radial s’est inversé, cependant, lorsque le motif concentrique était positionné au centre de la fleur et que le motif radial était périphérique. Dans une deuxième expérience, des abeilles ont été marquées avec des chiffres colorés et filmées avec des caméscopes sensibles au mouvement. Dans cette expérience, il y avait une préférence pour les fleurs à motif radial positionnées au centre par rapport aux motifs concentriques positionnés au centre. Fleur.

La position d’un motif sur la fleur n’a pas fait de différence. Ces procédures nous permettent de tester empiriquement les prédictions théoriques offertes par la modélisation computationnelle et l’intelligence artificielle sur les caractéristiques du traitement de l’information visuelle par les petits cerveaux. Par exemple, des réseaux neuronaux non supervisés ont été utilisés pour générer des prédictions concernant les préférences en matière de symétrie, que nous avons testées à l’aide de nos méthodes automatisées.

Le comportement des bourdons quittant leur colonie pour la toute première fois est un domaine d’étude négligé, et certains des obstacles à la recherche ont été méthodologiques. Les techniques que nous avons décrites dans cette vidéo sont particulièrement bien adaptées pour étudier le comportement des bourdons qui quittent leur colonie et cherchent de la nourriture pour la toute première fois. RFID. Les psychologues et les biologistes utilisent actuellement le marquage et les enregistrements vidéo sensibles au mouvement pour étudier de nouvelles questions qui, jusqu’à récemment, étaient hors de portée.