SwarmSight: מעקב בזמן אמת של האנטנה חרקים תנועות רפלקס הרחבת חוטם באמצעות הכנה משותפת חומרה קונבנציונלי

המטרה הכוללת של הליך זה היא למדוד במהירות את התנועות של אנטנות חרקים וחוטם מסרטון של תכשיר בעל חיים נפוץ באמצעות תוכנת אתר נחיל בקוד פתוח וחומרת מצלמה ומחשב קונבנציונלית. ניתן להשתמש בשיטות אלה כדי להשיג במהירות מדידות ברזולוציה גבוהה של תנועות אנטנה ופרובוסקיס. יישום שיטות אלה יכול להבהיר כיצד תנועות האנטנה והפרובוסקיס משתנות בתגובה למניפולציות כימיות, התפתחותיות וגנטיות.

היתרון העיקרי של טכניקה זו הוא שהיא יכולה למדוד במהירות את התנועות באמצעות תוכנה חופשית ואינה דורשת חומרת וידאו או מחשב מתוחכמת. למרות ששיטה זו יכולה לספק תובנה לגבי תגובות ריח אצל דבורי דבש, ניתן ליישם אותה גם על מערכות חרקים אחרות. כדי להתחיל, השתמש בבקבוקונים כדי לאסוף דבורים פועלות מפתח הכוורת, והנח לזמן קצר את הבקבוקונים לתוך תמיסת קרח.

בעזרת סרט דביק, אבטח כל דבורה בצינור רתמה ולאחר מכן מרח סרט על החלק העליון של הצינור כדי להסתיר את הרגליים. ודא שלא ניתן לראות את הרגליים מהחלק העליון של צינור הרתמה. לאחר מכן, תחת מיקרוסקופ דיסקציה, השתמש במלחם בטמפרטורה נמוכה כדי למרוח שעווה מחוממת על החלק האחורי של ראש כל דבורה כדי לשתק אותה.

השתמש במוט קטן כדי להרחיק את האנטנה מהשעווה ולהבטיח שהאנטנות יכולות לנוע בחופשיות. השתמש במחזיק מצלמת אינטרנט כדי למקם מצלמה ישירות מעל ראשה של הדבורה, והשתמש בתוכנת ההקלטה כדי לבדוק את הסרטון ולהתקרב לראש. לאחר מריחת הסרט והשעווה, צפו בתצוגה מקדימה של הסצנה באמצעות המצלמה וחפשו כל דבר שעשוי לזוז או להשתנות שאינו האנטנה או החרטום.

לאחר מכן התאם את הסרט והשעווה לפי הצורך. לאחר מכן, השתמש בהגדרות תוכנת ההקלטה כדי לשמור על חשיפה קבועה של המצלמה ולהתאים את מחוון החשיפה לערך הרצוי. כוונן את מחווני הניגודיות, הבהירות והחדות כדי לשפר את זיהוי האנטנה.

כוונן את תאורת הסביבה כדי להפחית את צללי האנטנה. השתמש במקור אור מפוזר, כגון מנורת צוואר אווז במעבדה או פנס עם נייר כדי להאיר את הדבורה. לאחר מכן, הנח נורת LED הממוקמת בתוך תצוגת המצלמה כדי לציין מתי ריח הגירוי מועבר.

במכסה אדים, הכינו מחסניות ריח, שישמשו לגירוי הדבורים במהלך הקלטות וידאו. מקם את מקור העברת הריח ליד צינור הרתמה, הקפד לא לחסום את המצלמה view. מקם מקור ואקום מול מקור הריח כדי להסיר ריחות גירוי, והפעל אותו לפני הצגת הריח.

לאחר ריסון הדבורים והכנות המצלמה הושלמו, צלמו כל דבורה בודדת בכל תנאי ניסוי כקובץ וידאו נפרד. לאחר מכן, במודול מעקב אחר אנטנות אתר נחיל, לחץ על כפתור העיון כדי לפתוח קובץ וידאו. לאחר טעינת קובץ הווידאו, הנח את יישומון חיישן האנטנה מעל ראשה של הדבורה.

השתמש בסמלי הסיבוב וקנה המידה כדי להתאים את יישור הווידג'טים. הווידג'ט צריך לכסות את כל טווח התנועה באנטנה של הדבורה. לאחר מכן, הנח את יישומון חיישן הטיפול מעל נורת ה-LED המציינת מתי מועבר ריח גירוי.

לחץ על כפתור ההפעלה בפינה השמאלית התחתונה כדי להתחיל להציג מסגרת אחר מסגרת של קובץ הווידאו. נקודות האנטנה והפרובוסקיס הסבירות יודגשו בצהוב, והטבעות הצהובות יציינו את קצות התוספת. התאם את המחוונים במקטע המסננים כדי למטב את רגישות המסנן.

כאשר הרגישות האידיאלית מושגת, רק נספחי הדבורה יודגשו במסגרת. הרץ קדימה דרך החלקים הבאים של הסרטון כדי להבטיח שרגישות המסנן ממוטבת לאורך כל הסרטון. בדוק את ההגדרה שלך על ידי יצירת סרטון קצר לדוגמה של החרק ונתח אותו באמצעות התוכנה, בחיפוש אחר עצמים נעים זרים שהתוכנה מזהה.

התאם את הסצנה, התאורה וזווית המצלמה עד שהתוכנה תבודד את תנועות האנטנות והפרובוסקיס. לאחר הגדרת הווידג'טים והמסננים, השהה את הסרטון, הפעל אותו מחדש והפעל אותו מתחילתו ועד סופו. לבסוף, הרחב את קטע השמירה, לחץ על כפתור שמירת נתוני מעקב ובחר תיקיה בה יש לשמור את הקובץ.

כדי לאמת את תוכנת מעקב הנספחים, שני מדרגים אנושיים איתרו את קצות האנטנות ב-425 פריימים של וידאו, שנותחו לאחר מכן על ידי התוכנה. המרחק בין שני המדרגים האנושיים מודגם באיור זה, כאשר המרחק הבין-אנושי והמרחק בין המיקומים שזוהו על ידי התוכנה והמדרגים האנושיים מודגם עם המרחק האנושי הקרוב ביותר לתוכנה. המרחק הבין-אנושי היה קטן עבור פריימים בהתחלה ולאחר מכן גדל במהלך המחצית השנייה של הסרטון.

רמות המרחק האנושי הקרוב ביותר לתוכנה נשארות קבועות לאורך כל הסרטון. 23 נקבות דבורי דבש נחשפו לחמישה תנאי ריח שונים, וסרטונים של הניסויים נותחו באמצעות תוכנת מעקב הנספחים. למעט תנאי הבקרה, התוכנה הצליחה לזהות הבדלים משמעותיים בשינויים בזווית האנטנות הממוצעת לאחר חשיפה לתנאי ריח ניסיוניים.

בנוסף, מפות צפיפות זווית האנטנה חשפו אשכולות העדפות מיקום אנטנות. אשכולות אדומים במפה מצביעים על כך שהאנטנות מעדיפות זוויות הרחק ממקור הריח זמן קצר לאחר הופעת הריח ומעדיפות זוויות לכיוון מקור הריח זמן קצר לאחר סיום הריח. בעת ניסיון הליך זה, חשוב לזכור לבדוק היטב כל סצנת וידאו לפני ההקלטה למיקום ותאורה אופטימליים של הדבורים.

בנוסף, חשוב לסמן את מסגרות אספקת הריח עם מחוון חזותי. לאחר ביצוע הליך זה ניתן לבצע שיטות אחרות, כגון מיזוג ריח. הליך זה שימושי גם לחקר תגובות מולדות אצל דבורי דבש וחרקים אחרים.

אל תשכח שעבודה עם דבורים וכימיקלים מסוימים עלולה להיות מסוכנת. יש ללבוש תמיד ציוד מגן אישי מתאים בעת ביצוע הליך זה. לאחר השליטה, ניתן להשתמש בהליך זה כדי להשיג ביעילות נתוני תנועת אנטנה וחוטם עבור מספר רב של חרקים ותנאי ניסוי.

Swarm Sight, תוכנת הקוד הפתוח המשמשת בהליך זה ניתן להשיג swarmsight.org.