August 8th, 2017
פנוטיפי הבדלים בין האוכלוסיות cervid עשויה להיות קשורה ברמת האוכלוסייה גנטיקה או תזונה; אניני טעם אשר קשה בטבע. פרוטוקול זה מתאר איך עיצבנו מחקר מבוקר בו חוסל וריאציה תזונתי. מצאנו כי וריאציה פנוטיפי של זכר לבן זנב היה יותר מוגבל על ידי תזונה יותר מהגנטיקה.
המטרה הכוללת של תכנון ניסוי זה היא לסייע אם גנטיקה ברמת האוכלוסייה מגבילה את האיילים לבן-הזנב, קרן odocoileus virginianus וגודל הגוף על ידי בקרה על משתנים אחרים המשפיעים גם על הקרניים וגודל הגוף כגון גיל ותזונה. מתודולוגיה זו יכולה באמת לעזור לנו להבין את הגורם האמיתי לשונות מורפולוגית במיני חיות בר על פני הטווח שלהם. וזה חשוב מכיוון שמורפולוגיה היא הבסיס לייעוד היסטורי של תת-מינים ועם חוק המינים בסכנת הכחדה הקודיפיקטיבי את ההבדלים בין תת-המינים הללו, חשוב להבין האם ההבדלים הללו נובעים באמת מהבדלים גנטיים שהם משמעותיים וצריך לשמר או שהם רק הבדלים באיכות בית הגידול התזונתי הקשורים לבית הגידול שבו מתרחשים תת-המינים האלה?
היתרון העיקרי של טכניקה זו הוא שהיא מאפשרת לנו בסביבה מבוקרת להתמקד במאפיין ספציפי של הסביבה בה גדלו בעלי החיים באופן טבעי ובמקרה זה אנו מוציאים את בעלי החיים מסביבתם הטבעית ושולטים בתזונה כדי לראות אם תזונה היא הגורם להבדלים המורפולוגיים. טכניקה זו יכולה למעשה לשפר את היישום של חוק המינים בסכנת הכחדה מכיוון שהיא תאפשר לסוכנויות משאבים ממשלתיות עם משאבים מוגבלים לזהות שונות גנטית משמעותית. מי שידגים את הטכניקה היום יהיה דן מורינה.
סטודנט לתואר שני כאן במעבדת הצבאים של MSU. התחל בכך שתבטיח שלגידור הצד יש בד צל שישמש כמחסום חזותי ופיזי בין המכלאות. התקן תריסי קופסה מוגבהים בקצה אחד של כל עט כדי להקל על אירועי חץ במהלך איסוף הנתונים.
שמור שני מזינים בסגנון שוקת בקצוות נפרדים של כל מכלאה כדי להפחית את התחרות על מזון בין צבאים. לבסוף, ספק לצבאים תזונה איכותית להוסיף לופיטום. התחל בהליכה עם הטכנאי שירוץ לקצה המכלאה שבה ממוקמים התריסים המוגבהים.
הצב טכנאי בודד בווילון. לאחר מכן בקש מהאדם שהוביל את הטכנאי לעיוור ללכת בחזרה לקצה הנגדי של הדיר. לאחר אישור הרגעה של הצבי על ידי בדיקת רפלקסים בעיניים, יש למרוח משחה עיניים על העיניים.
וצבי מכסה עיניים כדי להפחית מתח. העמיסו את הצבי על אלונקה בסגנון צבאי. לאחר מכן השתמש במדחום רקטלי כדי להעריך את טמפרטורת הגוף לאחר ההתאוששות.
צבי חם עם שמיכות מחוממות אם טמפרטורת בעלי החיים נמוכה מ-37.7 מעלות צלזיוס. או לקרר את הצבי עם שקיות קרח אם הטמפרטורה של החיה היא מעל 40 מעלות צלזיוס. והעבר אותו באמצעות רכב משימות שירות לאזור איסוף נתונים שנקבע מראש.
לאחר ההובלה, מדוד את מסת הגוף למאית הקילוגרם הקרובה ביותר באמצעות משקל תלוי דיגיטלי. כמו גם אורך כף הרגל האחורית ואורך הגוף הכולל למילימטר הקרוב ביותר. לאחר מכן יש לתת כמויות מתאימות לגודל של אנטיביוטיקה איברמקטין, חיסון משמורת וחיסון לפטוספירוזיס.
לאחר מכן, בזמן שהחיה מורדמת, בצעו שלוש מדידות קרניים מזכרים בוגרים באמצעות סרט מדידה לקרניים. מדוד את ההתפשטות הפנימית, היקף הבסיס ואורך הקורה הראשית של הקרניים לפני הסרת הקרניים. לאחר מכן הסר קרניים כשלושה סנטימטרים מעל הבור באמצעות מסור הדדי.
לאחר איסוף הנתונים, הכניסו את הצבי לדיר המתאים. ולתת 125 מיליגרם לק"ג של יוהימבין הידרוכלוריד או 4.0 מיליגרם לק"ג של טילוזין הידרוכלוריד כדי להפוך את ההשפעות של קסילזין הידרוכלוריד. לבסוף, עקוב אחר הצבאים כדי לוודא שהם נשארים בתנוחת חזה עד שהם יוצאים מההרדמה והם ערניים לחלוטין.
לאחר רכישת דגימות הקרניים יש למדוד כל שיניים בודדות הבולטות מהקרן הראשית ונקודות חריגות נוספות בעזרת חוט. עטפו את החוט סביב המקום שבו השיניים מצטלבות עם הקורה הראשית וסמנו את הנקודה הזו לעיון. לאחר מכן מדוד מנקודת ייחוס זו לקצה השיניים וחזור על הפעולה עבור כל שיניים.
לאחר מכן, אסוף את מדידות ההיקף הנותרות על ידי זיהוי הנקודה הקטנה ביותר בין שיני G1 ו-G2, שיני G2 ו-G3 ושיניים G3 ו-G4 אם קיימות. אם השיניים G4 אינן קיימות, מדוד את המרחק בין נקודת האמצע של שיני G3 בקצה האלומה הראשית. ולמדוד את היקף H4 בנקודת האמצע.
לבסוף, שקלו קרניים עד לעשירית הגרם הקרובה ביותר באמצעות משקל דיגיטלי מדעי. ותכננו מסת קרניים מינימלית וקריטית של גרם אחד עבור בעלי חיים בשנה הראשונה עם קרן קצרה משלושה סנטימטרים. תוצאות מחקר זה הצביעו על כך שלתזונה משופרת הייתה השפעה חיובית על כל המדדים המורפומטריים על צבי לבן זנב זכר בן 3.5 שנים מכל אזור מקור.
מסת הקרניים וגודל הקרניים לא השתנו בין שלושת אזורי המקור לאחר שני דורות של תזונה משופרת. מה שמצביע על כך שגודל הקרניים אינו מוגבל על ידי גנטיקה ברמת האוכלוסייה. יתר על כן, מסת הגוף גדלה מאוד מהדור הראשון לשני.
מה שמצביע על כך שיש מגבלה תזונתית בטבע לכל האוכלוסיות. עם זאת, עדיין היו שונות אזורית בין גברים מהדור השני. לאחר שליטה, טכניקה זו אורכת כשעה בלבד לכל חיה.
אולם גודל המדגם חשוב מאוד ולכן אתם רוצים שיהיו כמה שיותר חיות במחקר שלכם, כך שתוכלו בסופו של דבר לבלות כמה ימים במידת הצורך כדי לעבד את כל החיות שלכם. בזמן שאתה מנסה את ההליך הזה, חשוב מאוד שהכל בתוך מכלאות הצבאים יהיה מוכן להצלחה. יש למקם את התריס כראוי במרחק הנכון מהגדר.
יש לחתוך נתיבי ירי אם יש ענפים בדרך. וכל דבר שאתה יכול לשלוט בו צריך להיות נשלט מראש מכיוון שהדבר היחיד שאתה לא יכול לשלוט בו הוא איך בעל החיים יתנהג במצב המלחיץ המסוים שאתה מכניס אותו אליו. באמצעות הליך זה תוכלו גם לשנות את המרכיבים התזונתיים של הניסוי.
וראו כיצד צריכת חלבון או אנרגיה עשויה לשנות את הפוטנציאל הגנטי הזה ואת הביטוי המורפולוגי של החיה. אותה מתודולוגיה יכולה לשמש חוקרים אחרים כדי לגוון את סוג הטיפול הניתן לבעלי החיים ולבחון דברים אחרים מלבד ההתפתחות המורפולוגית. אתה יכול להסתכל כיצד צריכה תזונתית משפיעה על תכונות היסטוריית חיים כגון תכונות רבייה והתאוששות מהדרישה להריון והנקה.
לאחר צפייה בסרטון זה אמור להיות לכם מושג טוב כיצד לשלוט בתזונה ובגיל כדי לראות כיצד גנטיקה ותזונה מתקשרים בהתפתחות המורפולוגית של בעל חיים בתוך מתקן בשבי. אל תשכחו שבכל פעם שאתם מרדימים חיית בר, אפילו במתקן בשבי, יש סיכוי לפגיעה בחיה, ולכן עלינו לטפל בה ולפקח עליה מקרוב.
View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos
מחקר זה בוחן את הגורמים המשפיעים על השונות הפנוטיפית באיילים זנב-לבן זכרים, תוך התמקדות בתפקידי הגנטיקה והתזונה. על ידי שליטה בהבדלים תזונתיים, המחקר שואף להבהיר את הגורמים העיקריים להבדלים מורפולוגיים בחיות בר.
Disentangling genetic versus environmental drivers of phenotypic traits is critical for target validation and predictive confidence in translational research. This protocol enables controlled assessment of environmental and genetic contributions to morphological outcomes, supporting mechanistic de-risking and robust hypothesis testing in preclinical models. Such approaches inform portfolio decisions where biological variability may confound therapeutic development or biomarker alignment.
This protocol is positioned at the interface of early discovery and preclinical model development, enabling robust hypothesis testing and model standardization for downstream translational research.