מעקב וידאו לטווח ארוך של בעלי חיים ימיים Cohoused: חקר מקרה של הפעילות גינקולוגיות יומי של הלובסטר של נורבגיה (Nephrops norvegicus)

פרוטוקול זה מאפשר אוטומציה של מעקב אחר בעלי חיים מרובים. שימוש בתווית פשוטה לזיהוי כל חיה ככלי לניתוח מזהה לזיהוי התגים. פרוטוקול זה מפחית באופן משמעותי את מספר השעות הדרושות לניתוח הקלטות הווידאו באמצעות נתוני leskey.

כדי להעריך השלמות מדויקות יותר מהמחקרים הניסיוניים. בעלי חיים בסביבות אחרות שניתן לתייג באופן דומה ניתן לעקוב עם פרוטוקולים דומים מתן יישום כרונוביולוגיה, אקולוגיה, מחקר ויראלי או מדעי המוח. סיפקנו את עיצוב החומרה ואת שפת התכנות בקוד פתוח ומספקים מודל שאנו ממליצים למשתמשים לאמץ בפרוטוקולים כדי ללמוד שפת תכנות של Python.

כדי לבנות תג עבור חיית היעד, חתך תחילה ארבעה עיגולים בקוטר 40 מ"מ מפניית הפלסטיק השחורה, ושני משולשי שיווי משקל צדדיים של 26 מילימטר ושני עיגולים בקוטר 26 מ"מ מסדין PVC מפלסטיק לבן. סמן את המרכז של משולש לבן אחד ועיגול לבן אחד. ולעשות חור של 10 מ"מ בכל סימן.

לאחר מכן הדבק צורה לבנה אחת למרכז כל אחד מארבעת העיגולים השחורים. כדי להקים את אזור הניסוי, הנח נוריות זמן כהה אינפרא אדום לתוך המיכל. תשאיר את אורות האינפרא-אדום דולקים כל הזמן.

לאחר מכן, הנח את אורות LED של אור כחול לתוך מיכל פיברגלס שונה המכיל חול וארבע מחפרות צינור PVC גמישות, וחבר את האורות למנגנונים לניהול תקופת הצילום. כאשר כל האורות הוצבו, למקם את הכניסה מי ים מקורר בפינה אחת של המיכל, עם השקע המתאים בפינה הנגדית. בדוק כי קלט מי הים מוגדר בקצב זרימה של כ 4 ליטר לדקה.

הקיפו את התא בווילון שחור כדי לספק בידוד מלא מהאור החיצוני. מניחים את החצובה המצוידת במצלמת הרשת לצד הזירה הניסיונית, כשהמצלמה 130 ס"מ מעל ובמרכז הזירה הניסיונית. חבר את המצלמה למחשב מחוץ לווילון, והתאם את הפרמטרים של הקלטת הווידאו בהתאם למאפייני המין, הקפד ליצור חותמת זמן, כולל התאריך בסרטון זמן לשגות, עבור ניקוד התנהגותי בסופו של דבר.

כדי לתייג את בעלי החיים, הוסיפו 7 מעלות מי צלזיוס לקופסת קרח עם תאים שקועים, והניחו 4 לובסטרים ב-4 תאים מופרדים. לאחר מתן אפשרות ללובסטרים להתאקלם במשך כ -30 דקות, מעבירים לובסטר אחד למגש קרח כתוש במשך חמש דקות, ולהשתמש בנייר אבסולפטי כדי לייבש את החלק העליון של cephalothorax של הלובסטר משותק. מניחים טיפה של דבק ייבוש מהיר על שריון מיובש ולחץ את התג על הדבק במשך כ 20 שניות, עד הדבק מתקשה.

ואז להחזיר את הלובסטר לתא שלה בתיבת הקרח, ולתייג את שלושת בעלי החיים האחרים באותו אופן. כאשר כל הלובסטרים כבר שכותרתו, למקם את הלובסטרים בחזרה לתא שלהם במשך 24 שעות. למחרת, השתמש באותה קופסת קרח כדי להעביר את הלובסטרים ממתקן ההתאקלמות לתא הניסוי, וליזום את הקלטת הווידאו.

בצע את שלבי התיוג וההעברה בתנאי האור האדום כדי למנוע נזק רדיאלי ללובסטר עבור הקולטנים. מיני מים נוספים או מינים יבשתיים עשויים שלא להזדקק לטיפול זה. לאחר מכן להשיג תמונת רקע ממוצעת מחמש דקות של וידאו או מתוך 100 מסגרות הראשוניות לפני החדרת בעלי החיים אחד אחד לתוך מיכל הניסוי בתוך תאי המים שלהם, ולחכות לובסטרים לצאת מהתאים שלהם.

מתוך המספר הכולל של בעלי חיים שנספרו בניסוי מייצג זה, 79 אחוזים מזיהוי בעלי החיים הותאמו כראוי על ידי התוכנית, ו-89.5 אחוזים מהתגים זוהו כראוי. רק 3.8 אחוז מהתגים סווגו באופן שגוי. אבל 6.6 האחוזים הנותרים תואמים לחיוביות שגויות.

לאחר השלמת ניתוח וידאו ספציפי, ניתן להשתמש בנתונים המתקבלים כדי להעריך את דפוסי ההתנהגות השונים של הלובסטרים. לדוגמה, התוויית מפת תפוסת חלל, באמצעות הערכת צפיפות ליבה דו-ממדית עם ציר המיושר על-ידי קרנל רגיל משתנה המוערך ברשת מרובעת, מאפשרת לאזורים שבהם הלובסטרים מבלים אחוז גבוה יותר מזמם להיות מיוצגים עם חלקות בעוצמת צבע גבוהה. ניתן גם לתכנן את מקצבי הפעילות היומיומיים של הלובסטרים כמילימטרים המכסים במרווחים של עשר דקות לאורך זמן.

חשוב לשמור על מפרטים מדויקים מבחינת הגודל והצורה ולבצע תמיד את שלב הניתוח המאוכפל ברקע ללא ממשק משתמש. מודל ניתוח התמונה ניתן להרחיב להסתכל על מרכיבים ספציפיים של הסרטנים כדי לעזור לשפר את המחקר ההתנהגותי במונחים של אינטראקציות בעלי חיים. אינטראקציות חברתיות מורכבות אלה של בעלי חיים מתרחשות באופן דומה בסביבה ממשית ומאפשרות את הסגנון וההיבטים החשובים של המחקר הביולוגי עם יישום כלשהו לאקולוגיה ומדעי המוח.