Name: שימוש במצלמה תרמית למדידת אובדן חום באמצעות מעילי נוצות ציפורים (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2020-06-17T14:00:00.000+00:00
Duration: 4 min 55 s
Description: למדו כיצד למדוד אובדן חום דרך מעילי נוצות ציפורים באמצעות מצלמה תרמית. שיטה זו מאפשרת השוואה בין מינים ותורמת להבנת בקרת חום בעופות.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

מחקר זה מומן בחלקו על ידי אוניברסיטת קונטיקט מחקר המועצה המייעצת פקולטה מענק גדול M. Rubega. ק. בורג'יו נתמך על מענק NRT- IGE של הקרן הלאומית למדע #1545458 למ. רובגה. כתב היד שופר באופן משמעותי על ידי משוב מתחשב של שני סוקרים אנונימיים.

עבודה זו לא כללה כל עבודה עם בעלי חיים, ולכן הייתה פטורה מביקורת על טיפול בבעלי חיים.
1. הקמה וחומרים (איור 1)
<ol><li>אם עורות שטוחים של מינים מעניינים אינם זמינים, השתמש בפרוטוקול29 של Spaw כדי ליצור עורות מדגימות טריות או קפואות. יש להקדים את הנוצות למצב מסודר וטבעי ויבש כדי לקבל משקל קבוע לפני שתמשיכו במדידות.</li>
	<li>הגדר אמבט מים חמים בטמפרטורה קבועה. הערה: הגדרת זה הוא די גבוה, ולכן קל להניח את אמבט מים חמים על הרצפה.</li>
	<li>מניחים גיליון זכוכית אקרילית שקופה(שולחן חומרים)על פני השטח של אמבט המים החמים בטמפרטורה קבועה. הזכוכית מאפשרת העברת החום לחלק התחתון של העור מבלי להרטיב את הדגימה. הערה: מחקר פיילוט זה השתמש גיליון זכוכית אקרילית (0.125 בעובי). עובי הזכוכית לא ישפיע על emissivity30 של החומר (זה תמיד יהיה 0.86), אבל זה ישפיע על הטמפרטורה המוחלטת על פני השטח של הזכוכית(כלומר. לכן, כל המדידות יש לקחת באמצעות גיליון זכוכית אקרילי באותו עובי.</li>
	<li>מניחים חתיכת לוח ליבת קצף (1 בעובי) עם חור עגול (קוטר 0.5) מעל זכוכית האקריליק. הערה: גודל הציפור צריך להנחות את גודל החור ובכך את גודל הנוצות ללא הפרעה המקבלת חום מהמקור. כאן, חור בקוטר 0.5 משמש, כי גודל זה גדול מספיק כדי להשיג העברת חום מספקת לדגימה תוך עדיין להיות קטן מספיק כדי למרכז את החום מתחת לדרכי נוצות השד (של כל הציפורים למעט הקטנות ביותר). ללא קשר לגודל הפתח התרמי, כדי לקבל ערך דומה וניתן לשכפול עבור כל ציפור, הקפד לבצע מדידות עם חורים באותו גודל.</li>
	<li>חבר מצלמה תרמית לחצובה ישירות מעל ההצבה במרחק המיקוד המינימלי של המצלמה. הערה: כאן, מצלמה תרמית FLIR SC655 משמש (680 px x 480 px רזולוציה, ±2 °C (55°F) או ±2% דיוק של קריאה, מרחק מיקוד מינימלי של 40 ס"מ). מצלמות אחרות עשויות להיות שונות ברזולוציית דרגה.</li>
	<li>כייל את המצלמה על-ידי הזנת הפעולות הבאות בתוכנת המצלמה התרמית:<ol>
<li>מצא את הטמפרטורה המוחצת על ידי הצבת רדיד אלומיניום (צד מבריק הפונה כלפי מעלה) מעל הקצף עם ערך emissivity מוגדר 1.0 בתוכנת כיול המצלמה. קח תמונה תרמית. הטמפרטורה על פני השטח של רדיד האלומיניום היא הטמפרטורה המוחצת, אשר צריך להיות דומה לטמפרטורת הסביבה של החדר.</li>
		<li>הגדר את ערך ההסתה31 עד 0.95. הערה: 1) Emissivity היא כמות החום היחסית שאובייקט פולט32 ונערכת בין 0 ל- 1. עצם בעל ערך emissivity גבוה פולט כמות גדולה של חום, בעוד אובייקט עם ערך emissivity נמוך מקרין חום קטן32. ערך זה מייצג את ההסתבכות של נוצות. 2) ערך זה (0.95) שנוי במחלוקת. קוזינס ובולר טענו כי לנוצות יש ערך ערך בין 0.90-0.95, אך לא כללוראיות 31. האמל דיווח על ערך של 0.98, אך הוא השיג ערך זה מדגם קפוא, כך שזה לא יכול להיות מדויק33. למרות חוסר ראיות, 0.95 emissivity הוא הערך המשמש ביותר בספרות המצלמה התרמית (כפי שמעידים קוזינס ובולר31).</li>
		<li>ודא שטמפרטורת הסביבה והלחות בחדר קבועות. יש למדוד ערכים אלה לפני כל מדידה ומעודכנת בתוכנת כיול המצלמה. הטמפרטורה והלחות של כל החדרים המקורים ישתנו במקצת, כך שהקלטת ערכים אלה ועדכוןם בתוכנה מפחיתה את שגיאת המדידה. הערה: כאן, FLIR ResearchIR מקס תוכנה משמשת. תוכנה זו אינה שומרת נתונים עבור כל התמונות, ולכן חיוני לתעד את כל הערכים האלה עבור כל תמונה.</li>
	</ol>
</li>
</ol>2. ביצוע מדידות
<ol><li>הגדר את הטמפרטורה הקבועה אמבט מים חמים לטמפרטורת היעד (40 °C (40 °C) הוא פרוקסי לטמפרטורת הליבה הפנימית הממוצעת של רוב הציפורים passerine)34. הערה: אם עובדים עם מין שטמפרטורת הליבה שלו גבוהה יותר (למשל, יונקי דבש34)או נמוך יותר (למשל, פינגווינים34 או עכברים34,35), ייתכן שיהיה מתאים להתאים את אמבט המים החמים בהתאם. איור 3 מראה את הקשר בין טמפרטורת אמבט המים החמים לבין הטמפרטורה על פני הזכוכית האקרילית (למשל, הטמפרטורה בפועל של מקור החום שהעור השטוח נחשף אליו).<ol>
<li>תוצאות שהתקבלו מפרוטוקול זה (ראו איור 5) מצביעות על כך שהשגת מדידות בטווח טמפרטורות היא גם אינפורמטיבית להבדלים בביצועים תרמיים. כדי להשיג זאת, בצע את הפרוטוקול באמצעות תוספת קבועה של 5 °C מ 30-55 °C (55 °F).</li>
	</ol></li>
	<li>בתוכנת המצלמה התרמית, צייר עיגול / אליפסה מעל החור בקצף שבו החום בורח. זה מאפשר לדמיין אזור זה בעת הנחת העור על הקצף כדי להבטיח כי האזור הנכון על העור השטוח נמדד.</li>
	<li>מניחים את דגימת העור השטוחה על הקצף עם אזור העניין מעל החור. הערה: כאן, אזור הבטן של כל ציפור נמדד, כי זה לא נחסם על ידי חלקים אחרים של הגוף כגון הכנף והוא ממוקם במיקום מרכזי מספיק כדי לא להיות נתון אפקטים קצה. מיקום העור מעל חור החום ישתנה בהתאם לשאלה הניסיונית. באופן כללי, מיקום ישירות מעל דרכי נוצה, ורחוק ככל האפשר מקצה העור, מומלץ. הקפד לא לשטח או הפרעה הנוצות בעת הצבת העור. במידת הצורך, יש להקדים אותם למצב טבעי לאחר הצבת העור.</li>
	<li>המתן 15 דקות כדי לאפשר לעור להתאקלם למקור החום. אם המדידות נעשות מוקדם מדי, ערך הטמפרטורה על פני השטח של מעיל הנוצה יהיה נמוך מדי. כאן, העברת הטמפרטורה דרך העור והנוצות התייצבה ב 15 דקות, כך מחכה יותר מ 15 דקות לא יניב תוצאה גבוהה באופן מלאכותי.</li>
	<li>צילום תמונה תרמית של העור השטוח.<ol>
<li>הגדר את ערך emissivity31 עד 0.95 לפני צילום התמונה התרמית.</li>
	</ol></li>
	<li>הסר את העור מן הקצף ומיד לקחת תמונה תרמית של להגדיר ללא העור השטוח על הקצף. זה מכמת את הטמפרטורה על פני השטח של זכוכית אקריליק וכייל את האזור של מקור החום עם אזור המדידה על העור השטוח.<ol>
<li>כאן, emissivity של זכוכית אקריליק בשימוש30 הוא 0.86. הקפד להקליט זאת בתוכנת המצלמה התרמית לפני שתצלם את התמונה ללא העור. הערה: הטמפרטורה המוצגת על ידי אמבט המים החמים אינה בהכרח הטמפרטורה על פני זכוכית האקריליק (איור 3),שכן המוליכות התרמית שלה אינה מושלמת. שימוש בטמפרטורת הזכוכית מפחית טעויות בהערכת מידת החמם של החלק התחתון של העור, ולכן הוא הערכה משולבת של כמה חום הולך לאיבוד דרך העור והנוצות.</li>
	</ol></li>
	<li>מניחים את העור בחזרה על הקצף באותה תנוחה. חזור על שלבים 2.5-2.6 עבור סך של חמישה ניסויים.<ol>
<li>כדי למקם את הדגימה נכונה, יש לגעת בעדינות בנוצות באזור מדידת המטרה בקצות אצבע אחת, ולאחר מכן להסיר את האצבע ולהציג את התמונה התרמית. שאריות החום מהאצבע יישארו גלויות בתמונה התרמית בקצרה. בדוק כדי לוודא שאזור הדגימה נמצא בתוך העיגול הנראה המצויר בתוכנה, המייצג את אזור החום המקרין דרך העור מאמבט המים החמים. אם זה לא, להזיז את העור עד שהוא. תהליך זה מומחש באיור 2. הערה: בעוד עורות טריים (כאשר זמין) עשויים לייצג את הביצועים התרמיים הטבעיים של העור בציפור חיה מקרוב יותר, שימוש בעורות יבשים למדידות אלה מאפשר תוצאות דומות, חוזרות על עצמן על מאגר דגימות גדול בהרבה. לכן, כל המדידות יש לקחת באמצעות עורות מיובשים למשקל קבוע, או על העור הטרי והמיובש של דגימות.</li>
	</ol></li>
</ol>3. איסוף נתונים מתמונות תרמיות
<ol><li>כל מדידה מורכבת משתי תמונות תרמיות: אחת מהעור השטוח ואחת מזכוכית האקריליק. ראשית, פתח את התמונה של זכוכית אקריליק. יישר את העיגול שצויר בתוכנה עם החור בקצף הנראה בתמונה. תיעדו את ערך הטמפרטורה במרכז המעגל. הערה: לקבלת פרטים נוספים על חילוץ נתונים מתמונות תרמיות, ראה בכיר ואח '36.<ol>
<li>הקפד לכייל את המצלמה עם הערכים המתאימים. הגדר את emissivity30 עד 0.86 והגדר את טמפרטורת הסביבה והלחות כך שיתאימו לתנאים הנוכחיים במעבדה, לפני רישום ערך הטמפרטורה.</li>
	</ol>
</li>
	<li>פתח את התמונה התרמית של העור השטוח. מבלי להזיז את המעגל, תיעדו את ערך הטמפרטורה במרכז המעגל. הערה: מכיוון שהעיגול אינו נרשם בתמונה, חשוב לכייל את מיקום העיגול עם תמונת הזכוכית האקרילית שצולמה בסעיף 2.6.<ol>
<li>הקפד לכייל את המצלמה עם הערכים המתאימים. הגדר את emissivity31 עד 0.95, והקפידו להגדיר את טמפרטורת הסביבה והלחות לתנאים הנוכחיים במעבדה, לפני רישום ערך הטמפרטורה.</li>
	</ol>
</li>
	<li>חזור על שלבים 3.1-3.2 עבור כל המדידות של כל הדגימות.</li>
</ol>4. חישוב הביצועים התרמיים
<ol><li>הפחיתו את טמפרטורת פני השטח של מעיל הנוצה מטמפרטורת זכוכית האקריליק. ערך זה מייצג את החום שנשמר על ידי מעיל הנוצה.</li>
</ol>

<ol><li>Morris, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Feather+Postures+of+Birds+and+the+Problem+of+the+Origin+of+Social+Signals%5BTitle%5D)+AND+%22Behaviour%22%5BJournal%5D)">The Feather Postures of Birds and the Problem of the Origin of Social Signals.</a> Behaviour. 9, 75-111 (1956).</li>
<li>Wetmore, A. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aWetmore%2C+A+%22A+Study+of+the+Body+Temperature+of+Birds.+Smithsonian+Miscellaneous+Collections%22">A Study of the Body Temperature of Birds. Smithsonian Miscellaneous Collections</a>. 72 (12), Smithsonian Institution. City of Washington. (1921).</li>
<li>Hart, J. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Seasonal+Acclimatization+in+Four+Species+of+Small+Wild+Birds%5BTitle%5D)+AND+%22Physiological+Zoology%22%5BJournal%5D)">Seasonal Acclimatization in Four Species of Small Wild Birds.</a> Physiological Zoology. 35 (3), 224-236 (1962).</li>
<li>Veghte, J. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Thermal+and+Metabolic+Responses+of+the+Gray+Jay+to+Cold+Stress%5BTitle%5D)+AND+%22Physiological+Zoology%22%5BJournal%5D)">Thermal and Metabolic Responses of the Gray Jay to Cold Stress.</a> Physiological Zoology. 37 (3), 316-328 (1964).</li>
<li>Brush, A. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Energetics%2C+Temperature+Regulation+and+Circulation+in+Resting%2C+Active+and+Defeathered+California+Quail%2C+Lophortyx+californicus%5BTitle%5D)+AND+%22Comparative+Biochemistry+and+Physiology%22%5BJournal%5D)">Energetics, Temperature Regulation and Circulation in Resting, Active and Defeathered California Quail, Lophortyx californicus.</a> Comparative Biochemistry and Physiology. 15, 399-421 (1965).</li>
<li>Dawson, W. R., Carey, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Seasonal+Acclimatization+to+Temperature+in+Cardueline+Finches%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Comparative+Physiology%22%5BJournal%5D)">Seasonal Acclimatization to Temperature in Cardueline Finches.</a> Journal of Comparative Physiology. 112, 317-333 (1976).</li>
<li>Cooper, S. J., Swanson, D. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Seasonal+Acclimatization+of+Thermoregulation+in+The+Black-Capped+Chickadee%5BTitle%5D)+AND+%22The+Condor%22%5BJournal%5D)">Seasonal Acclimatization of Thermoregulation in The Black-Capped Chickadee.</a> The Condor. 96, 638-646 (1994).</li>
<li>Bush, N. G., Brown, M., Downs, C. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Seasonal+Effects+on+Thermoregulatory+Responses+of+the+Rock+Kestrel%2C+Falco+rupicolis%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Thermal+Biology%22%5BJournal%5D)">Seasonal Effects on Thermoregulatory Responses of the Rock Kestrel, Falco rupicolis.</a> Journal of Thermal Biology. 33, 404-412 (2008).</li>
<li>Nzama, S. N., Downs, C. T., Brown, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Seasonal+Variation+in+the+Metabolism-Temperature+Relation+of+House+Sparrows+%28Passer+domesticus%29+in+KwaZulu-Natal%2C+South+Africa%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Thermal+Biology%22%5BJournal%5D)">Seasonal Variation in the Metabolism-Temperature Relation of House Sparrows (Passer domesticus) in KwaZulu-Natal, South Africa.</a> Journal of Thermal Biology. 35, 100-104 (2010).</li>
<li>Noakes, M. J., Wolf, B. O., McKechnie, A. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Seasonal+Metabolic+Acclimatization+Varies+in+Direction+and+Magnitude+among+Populations+of+an+Afrotropical+Passerine+Bird%5BTitle%5D)+AND+%22Physiological+and+Biochemical+Zoology%22%5BJournal%5D)">Seasonal Metabolic Acclimatization Varies in Direction and Magnitude among Populations of an Afrotropical Passerine Bird.</a> Physiological and Biochemical Zoology. 90 (2), 178-189 (2016).</li>
<li>Taylor, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Thermal+insulation+of+the+down+and+feathers+of+pygoscelid+penguin+chicks+and+the+unique+properties+of+penguin+feathers%5BTitle%5D)+AND+%22The+Auk%22%5BJournal%5D)">Thermal insulation of the down and feathers of pygoscelid penguin chicks and the unique properties of penguin feathers.</a> The Auk. 103 (1), 160-168 (1986).</li>
<li>Ward, J. M., Houston, D. C., Ruxton, G. D., McCafferty, D. J., Cook, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Thermal+resistance+of+chicken+%28Gallus+domesticus%29+plumage%3A+a+comparison+between+broiler+and+free-range+birds%5BTitle%5D)+AND+%22British+poultry+science%22%5BJournal%5D)">Thermal resistance of chicken (Gallus domesticus) plumage: a comparison between broiler and free-range birds.</a> British poultry science. 42 (5), 558-563 (2001).</li>
<li>Ward, J. M., Ruxton, G. D., Houston, D. C., McCafferty, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Thermal+consequences+of+turning+white+in+winter%3A+a+comparative+study+of+red+grouse+Lagopus+lagopus+scoticus+and+Scandinavian+willow+grouse+L.+l.+lagopus%5BTitle%5D)+AND+%22Wildlife+Biology%22%5BJournal%5D)">Thermal consequences of turning white in winter: a comparative study of red grouse Lagopus lagopus scoticus and Scandinavian willow grouse L. l. lagopus.</a> Wildlife Biology. 13 (2), 120-130 (2007).</li>
<li>Lucas, A. M., Stettenheim, P. R. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aLucas%2C+AM+%22Avian+Anatomy%3A+Integument%22">Avian Anatomy: Integument</a>. , US Government Printing Office. Washington, D.C. (1972).</li>
<li>Osváth, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((How+feathered+are+birds%3F+Environment+predicts+both+mass+and+density+of+body+feathers%5BTitle%5D)+AND+%22Functional+Ecology%22%5BJournal%5D)">How feathered are birds? Environment predicts both mass and density of body feathers.</a> Functional Ecology. 32, 701-712 (2018).</li>
<li>Pap, P. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+phylogenetic+comparative+analysis+reveals+correlations+between+body+feather+structure+and+habitat%5BTitle%5D)+AND+%22Functional+Ecology%22%5BJournal%5D)">A phylogenetic comparative analysis reveals correlations between body feather structure and habitat.</a> Functional Ecology. 31 (6), 1241-1251 (2017).</li>
<li>Caccamise, D. F., Weathers, W. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Winter+Nest+Microclimate+of+Monk+Parakeets%5BTitle%5D)+AND+%22The+Wilson+Bulletin%22%5BJournal%5D)">Winter Nest Microclimate of Monk Parakeets.</a> The Wilson Bulletin. 89 (2), 346-349 (1977).</li>
<li>Broggi, J., Gamero, A., Hohtola, E., Orell, M., Nilsson, J. Å <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Interpopulation+variation+in+contour+feather+structure+is+environmentally+determined+in+great+tits%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+ONE%22%5BJournal%5D)">Interpopulation variation in contour feather structure is environmentally determined in great tits.</a> PLoS ONE. 6 (9), 24942(2011).</li>
<li>Howell, S. N. G. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aHowell%2C+SNG+%22Molt+in+North+American+Birds%22">Molt in North American Birds</a>. , Houghton Mifflin Harcourt. ISBN 13: 9780547152356 (2010).</li>
<li>Willoughby, E. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+Unusual+Sequence+of+Molts+and+Plumages+in+Cassin%27s+and+Bachman%27s+Sparrows%5BTitle%5D)+AND+%22The+Condor%22%5BJournal%5D)">An Unusual Sequence of Molts and Plumages in Cassin's and Bachman's Sparrows.</a> The Condor. 88 (4), 461-472 (1986).</li>
<li>Wetmore, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Number+of+Contour+Feathers+in+Passeriform+and+Related+Birds%5BTitle%5D)+AND+%22Auk%22%5BJournal%5D)">The Number of Contour Feathers in Passeriform and Related Birds.</a> Auk. 53, 159-169 (1936).</li>
<li>Staebler, A. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Number+of+Contour+Feathers+in+the+English+Sparrow%5BTitle%5D)+AND+%22The+Wilson+Bulletin%22%5BJournal%5D)">Number of Contour Feathers in the English Sparrow.</a> The Wilson Bulletin. 53 (2), 126-127 (1941).</li>
<li>Barnett, L. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Seasonal+Changes+in+Temperature+Acclimatization+of+the+House+Sparrow%2C+Passer+domesticus%5BTitle%5D)+AND+%22Comparative+Biochemistry+and+Physiology%22%5BJournal%5D)">Seasonal Changes in Temperature Acclimatization of the House Sparrow, Passer domesticus.</a> Comparative Biochemistry and Physiology. 33, 559-578 (1970).</li>
<li>Middleton, A. L. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Seasonal+Changes+in+Plumage+Structure+and+Body+Composition+of+the+American+Goldfinch%2C+Carduelis+tristis%5BTitle%5D)+AND+%22The+Canadian+Field-Naturalist%22%5BJournal%5D)">Seasonal Changes in Plumage Structure and Body Composition of the American Goldfinch, Carduelis tristis.</a> The Canadian Field-Naturalist. 100 (4), 545-549 (1986).</li>
<li>Lei, F. M., Qu, Y. H., Gan, Y. L., Gebauer, A., Kaiser, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+feather+microstructure+of+Passerine+sparrows+in+China%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+f%C3%BCr+Ornithologie%22%5BJournal%5D)">The feather microstructure of Passerine sparrows in China.</a> Journal für Ornithologie. 143 (2), 205-213 (2002).</li>
<li>D'alba, L., Carlsen, T. H., Ásgeirsson, Á, Shawkey, M. D., Jónsson, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Contributions+of+feather+microstructure+to+eider+down+insulation+properties%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Avian+Biology%22%5BJournal%5D)">Contributions of feather microstructure to eider down insulation properties.</a> Journal of Avian Biology. 48 (8), 1150-1157 (2017).</li>
<li>Gilbert, C., Robertson, G., Le Maho, Y., Naito, Y., Ancel, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Huddling+behavior+in+emperor+penguins%3A+dynamics+of+huddling%5BTitle%5D)+AND+%22Physiology+%26+Behavior%22%5BJournal%5D)">Huddling behavior in emperor penguins: dynamics of huddling.</a> Physiology & Behavior. 88, 479-488 (2006).</li>
<li>Kvadsheim, P. H., Folkow, L. P., Blix, A. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+new+device+for+measurement+of+the+thermal+conductivity+of+fur+and+blubber%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+thermal+Biology%22%5BJournal%5D)">A new device for measurement of the thermal conductivity of fur and blubber.</a> Journal of thermal Biology. 19 (6), 431-435 (1994).</li>
<li>Spaw, C. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aSpaw%2C+C+%22Combination+Specimens+a+la+Burke+Museum%22">Combination Specimens a la Burke Museum</a>. , 21-28 (1989).</li>
<li>Infrared Emissivity Table. ThermoWorks. , Available from: 
 <a target="_blank" href="https://www.thermoworks.com/emissivity_table">https://www.thermoworks.com/emissivity_table</a> (2019).</li>
<li>Cossins, A. R., Bowler, K. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aCossins%2C+AR+%22Temperature+Biology+of+Animals%22">Temperature Biology of Animals</a>. , Chapman and Hall. London. (1987).</li>
<li>Orlove, G. Emissivity and Reflected Temperature. Infrared Training Center. , Available from: 
 <a target="_blank" href="http://irinformir.blogspot.com/2012/02/thermographic-measurement-techniques.html">http://irinformir.blogspot.com/2012/02/thermographic-measurement-techniques.html</a> (2012).</li>
<li>Hammel, H. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Infrared+Emissivities+of+Some+Arctic+Fauna%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Mammalogy%22%5BJournal%5D)">Infrared Emissivities of Some Arctic Fauna.</a> Journal of Mammalogy. 37 (3), 375-378 (1956).</li>
<li>McNab, B. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+Analysis+of+the+Body+Temperatures+of+Birds%5BTitle%5D)+AND+%22The+Condor%22%5BJournal%5D)">An Analysis of the Body Temperatures of Birds.</a> The Condor. 68 (1), 47-55 (1966).</li>
<li>Crawford, E. C., Lasiewski, R. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Oxygen+Consumption+and+Respiratory+Evaporation+of+the+Emu+and+Rhea%5BTitle%5D)+AND+%22The+Condor%22%5BJournal%5D)">Oxygen Consumption and Respiratory Evaporation of the Emu and Rhea.</a> The Condor. 70, 333-339 (1968).</li>
<li>Senior, R. A., Hill, J. K., Edwards, D. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((ThermStats%3A+An+R+Package+for+Quantifying+Surface+Thermal+Heterogeneity+in+Assessments+of+Microclimates%5BTitle%5D)+AND+%22Methods+in+Ecology+and+Evolution%22%5BJournal%5D)">ThermStats: An R Package for Quantifying Surface Thermal Heterogeneity in Assessments of Microclimates.</a> Methods in Ecology and Evolution. 10, 1606-1614 (2019).</li>
<li>FLIR Systems, Inc. , Available from: 
 <a target="_blank" href="https://www.flir.com">https://www.flir.com</a> (2019).</li>
<li>McCafferty, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Applications+of+thermal+imaging+in+avian+science%5BTitle%5D)+AND+%22Ibis%22%5BJournal%5D)">Applications of thermal imaging in avian science.</a> Ibis. 155 (1), 4-15 (2013).</li>
<li>Boonstra, R., Eadie, J. M., Krebs, C. J., Boutin, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Limitations+of+Far+Infrared+Thermal+Imaging+in+Locating+Birds%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Field+Ornithology%22%5BJournal%5D)">Limitations of Far Infrared Thermal Imaging in Locating Birds.</a> Journal of Field Ornithology. 66 (2), 192-198 (1955).</li>
<li>Rodbard, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Weight+and+Body+Temperature%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Weight and Body Temperature.</a> Science. 111 (2887), 465-466 (1950).</li>
</ol>

למחברים אין מה לחשוף.

מאמר זה מספק פרוטוקול למדידות הדמיה תרמית מתוקננת שניתן לחזור עליהן של דגימות עור שטוחות של עופות. שיטה זו מאפשרת להשוות ביצועים תרמיים של מעיל הנוצה בין מינים, בתוך מינים, בין פרטים דומים, ובמיקומים שונים על גופם של יחידים, כל זאת ללא הרס של הדגימה.
הזמינות של חומרים וציוד הדרושים עשויה להיות מגבלה של שיטה זו. למרות שמצלמות תרמיות הופכות במהירות לנגישות ובמחיר סביר יותר, מצלמות תרמיות ברמה מחקרית עדיין עולות עשרות אלפי דולרים37. עם זאת, מצלמות תרמיות יכולות לשמש עבור י...

נוצות הן המאפיין המגדיר של ציפורים ומשרתות פונקציות רבות, בין החשובים ביותר להיות בידוד1. לציפורים יש את טמפרטורות הליבה הממוצעות הגבוהות ביותר של כל קבוצת חוליות, ונוצות המבודדות אותן משינויי טמפרטורה סביבתיים הן חלק חיוני מאיזון האנרגיה, במיוחד בסביבות קרות2. למרות חשיבותן של נוצות, רוב הספרות על שינויים במצב התרמי בציפורים התמקדה בתגובות מטבוליות לשינוי בטמפרטורה ולא בתפקוד הנוצות3,4,5,6,7,8,9,10 (לפרטים נוספים, עיין בוורד ואח '. ) 11,12,13. עם זאת, הנוצות עצמן עשויות להשתנות לאורך זמן, יחידים ומינים.
השיטה המוצגת כאן שימושית לכימות הערך התרמי הכולל של מעיל הנוצה בלבד. הוא מסיר גורמים מבלבלים בציפורים חיות, כגון תרמורגציה התנהגותית 1 וכמויות שונות שלשומן מבודד. מדידה נרחבת יותר של הביצועים התרמיים של מעילי נוצות יש צורך לשפר את ההבנה של איך נוצות לתרום בידוד וכיצד זה משתנה בין ובתוך מינים לאורך ההיסטוריה של הציפור ואת המחזור השנתי.
נוצות מבודדות ציפורים על ידי לכידת אוויר הן בין העור לנוצות והן בתוך הנוצות, והן יוצרות מחסום פיזי לאובדן חום14. הנוצות מורכבות מפיר נוצות מרכזי, הנקרא ראכי, עם תחזיות הנקראות עקיצות14. ברבולות הן תחזיות קטנות ומשניות על עקיצות שמשלבות עם עקיצות סמוכות יחד כדי "לרכוס" את הנוצה ולתת לה מבנה. יתר על כן, נוצות למטה חסרות rachis מרכזי ויש להם כמה barbules, ולכן יוצרים מסה רופפת, insulative של עקיצות על העור14. מעילי הנוצות משתנים בין מינים15,16, בתוך מינים17,18, ובתוך פרטים דומים2,19,20,21,22,23,24. עם זאת, יש מעט מידע כמותי על האופן שבו וריאציות במספר הנוצות, השפע היחסי של סוגים שונים של נוצות על ציפור, או שינויים במספר העקיצות / ברבולות משפיעים על הביצועים התרמיים הכוללים של מעיל נוצה. מחקרים קודמים התמקדו בקביעת ערך ממוצע יחיד של בידוד ומוליכות תרמית למין נתון11,12,13.
מעיל הנוצה ידוע להשתנות בין מינים. לדוגמה, לרוב הציפורים יש אזורים נפרדים של עור שממנו נוצות, או לא, לגדול בשם pterylae ו apteria, בהתאמה14. המיקום של pterylae (המכונה לפעמים "דרכי נוצה") משתנה בין מינים ויש לו ערך מסוים כמו תו טקסונומי14. עם זאת, כמה ציפורים (כלומר, ratites ופינגווינים) איבדו את pterylosis זה ויש להם התפלגות אחידה של נוצות על פני הגוף14. בנוסף, מינים שונים, במיוחד אלה המאכלסים סביבות שונות, יש פרופורציות שונות של סוגינוצות 15. לדוגמה, ציפורים המאכלסות אקלים קר יותר יש יותרלמטה נוצות 15 ונוצות קווי המתאר עם חלק שמנמן גדול יותר16 מאשר מינים המאכלסים סביבות חמות יותר.
המיקרו-מבנה של סוגים מסוימים של נוצות עשוי להשפיע גם על בידוד על פני מינים25,26. Lei et al. השווה את המיקרו-מבנה של נוצות קווי מתאר של דרורים פסרינים סיניים רבים ומצא כי מינים המאכלסים סביבות קרות יותר יש שיעור גבוה יותר של עקיצות שמנמנות בכל נוצה קווי מתאר, barbules ארוך יותר, צפיפות צמתים גבוהה יותר, וצמתים גדולים יותר מאשר מינים המאכלסים סביבות חמות25. D'alba et al. השווה את המיקרו-מבנה של נוצות של איידרים נפוצים(Somateria mollissima) ואווזיםאפורים (Anser anser) ותיאר כיצד הבדלים אלה משפיעים הן על היכולת המגובשת של הנוצות והן על היכולת של הנוצות ללכוד אוויר26. נתונים השוואתיים כמותיים על האופן שבו שינויים אלה בנוצות משפיעים על הביצועים התרמיים הכוללים של מעיל הנוצה על פני מינים מוגבלים (לפרטים נוספים, עיין בטיילור ווורד ואח '). 11,13.
בתוך מין, הביצועים התרמיים של מעיל הנוצה עשויים להשתנות. מינים מסוימים, כגון תוכי הנזיר(Myiopsitta monachus)17,מאכלסים טווחים גיאוגרפיים גדולים ומגוונים מאוד. הלחצים התרמיים השונים שמציבות סביבות שונות אלה עשויים להשפיע על מעילי הנוצות של ציפורים בתוך מין באזור, אך כרגע אין נתונים זמינים בנושא זה. בנוסף, Broggi ואח ' השווה שתי אוכלוסיות של ציצים גדולים(פארוס גדול ל ')בחצי הכדור הצפוני. הם הוכיחו כי נוצות קווי המתאר של האוכלוסייה הצפונית יותר היו צפופות יותר אך קצרות יותר ופחות פלוציות יחסית מאלו של האוכלוסייה הדרומית יותר. עם זאת, הבדלים אלה נעלמו כאשר ציפורים משתי האוכלוסיות גדלו באותו מקום18.
יתר על כן, Broggi ואח 'הסביר ממצאים אלה כתגובה פלסטיק לתנאים תרמיים שונים, אבל הם לא למדוד את ערכי הבידוד של מעילי נוצות שונים אלה18. התוצאות גם מצביעות על כך שצפיפות נוצות קווי המתאר חשובה יותר לבידוד מאשר שיעור העקיצות השמנמנות בנוצות קווי המתאר, אך Broggi et al. הציע כי אוכלוסיות הצפון עשויות להיות מסוגלות לייצר נוצות אופטימליות בשל מחסור בחומרים מזינים נאותים18. מדידות כמותיות של הביצועים התרמיים הכוללים של מעילי נוצות אלה יגבירו את ההבנה של המשמעות של הבדלי נוצות.
עם הזמן, מעילי הנוצות של ציפורים בודדות משתנים. לפחות פעם בשנה, כל הציפורים נוצצות (להחליף את כל הנוצות שלהם)19. ככל שהשנה נמשכת, נוצות להיות שחוקות2,20 ופחות רבים18,21,22,23. כמה ציפורים נוצצות יותר מפעם בשנה, נותן להם מעילי נוצות שונים מרובים בכל שנה19. מידלטון הראה כי גולדפינצ'ים אמריקאים(Spinus tristis),אשר molt פעמיים בשנה, יש מספר גבוה יותר של נוצות ושיעור גבוה יותר של נוצות downy בנוצות הבסיסיות שלהם בחודשי החורף ממה שהם עושים בנוצות חלופיות שלהם במהלך חודשי הקיץ24. הבדלים שנתיים אלה במעיל הנוצה עשויים לאפשר לציפורים לחסוך יותר חום בתקופות קרות יותר באופן פסיבי או לשפך יותר חום באופן פסיבי במהלך עונות חמות, אך אף מחקר לא בדק זאת באופן חד משמעי.
למרות ציפורים thermoregulate התנהגותי1,27 והוא יכול להתאקלם מטבולית לתנאים תרמיים שונים3,4,5,6,7,8,9,10,26, נוצות לשחק תפקיד חשוב thermoregulation על ידי מתן שכבה קבועה של בידוד. השיטה המתוארת כאן נועדה לענות על שאלות על מעיל הנוצה בלבד ועל תפקידו בתרמורגציה פסיבית (כלומר, כמה חום ציפור חיה שומרת מבלי לשנות את התנהגותה או חילוף החומרים שלה?) על ידי בידוד הנוצות. בעוד תרמורגציה פעילה ופיזיולוגית הם חשובים מבחינה אקולוגית, חשוב גם להבין כיצד הנוצות לבדן מסייעות בבידוד וכיצד הן משפיעות על הצורך בתרמורגציה התנהגותית ופיזיולוגית פעילה.
מחקרים קודמים קבעו שיטות לכימות מוליכות תרמית ובידוד תרמי של פרוות בעלי חיים11,12,13,28. השיטה המוצגת כאן היא הרחבה של שיטת "צלחת חמה שמורה"11,12,13,28. עם זאת, השיטה המתוארת כאן מודדת את הטמפרטורה בגבול החיצוני של מעיל הנוצה באמצעות מצלמה תרמית, ולא תרמיות. שיטת הצלחת החמה השמורה נותנת הערכות מדויקות מאוד של זרימת אנרגיה דרך פרווה, אך היא דורשת בניית צלחת חמה מרובת חומרים, היכרות מסוימת עם השימוש בתרמי-קופלים ותרמופילים, ושימוש הרסני בפרווה שיש לחתוך לחתיכות קטנות. חלקים אלה משומנים אז כדי לחסל אוויר בין מדגם וצלחת חמה מנגנון. למעט הציפורים המעטות חסרות אפטריה (למשל, פינגווינים), חיתוך ריבועים קטנים מעורות ציפורים הוא בעייתי למטרות השוואתיות, שכן למיקום החתך יש השפעות גדולות על מספר הנוצות המחוברות למעשה (ומעל) לעור. בעיה זו מחמירה על ידי השונות בין מסה בנוכחות, גודל, ומיקום של ptyerlae14.
יתר על כן, בעוד דגימות המוזיאון יכול להיות משאב עשיר פוטנציאלי להערכת השונות בבידוד בקרב ציפורים, באופן כללי, רשות לחתוך ולשמן דגימות עור באוספים מדעיים היא בלתי מושגת. בנוסף, דגימות שנלקחו מהטבע למדידות צלחת חמה שמורות לא יכולות לשמש לאחר מכן כדגימות מוזיאון. השיטה המוצגת כאן שונה משיטת הצלחת החמה השמורה בכך שניתן להשתמש בה עם עורות ציפורים מיובשות שלמות, ללא 1) הדורשת הרס של הדגימה ו -2) שמן את החלק התחתון של העור. הוא משתמש במצלמות תרמיות, שהן זולות יותר ויותר (אם כי עדיין יקרות יחסית), מדויקות ומשמשות למדידות ציפורים חיות של יחסים תרמיים.
שיטה זו אינה מודדת זרימת אנרגיה (ולכן מוליכות תרמית או ערך בידוד) דרך העור והנוצות ישירות כפי שעושה שיטת הצלחת החמה השמורה. במקום זאת, הוא מודד את הטמפרטורה בגבול החיצוני של מעיל נוצה באמצעות מצלמה תרמית. הערכים המתקבלים מייצגים מדד משולב של החום שאבד באופן פסיבי דרך העור, הנוצות והאוויר הלכודים ביניהם (בהשוואה למקור חום מתחת). דגימות שהוכנו כעורות שטוחות ונמדדות בטכניקה המתוארת יכולות להיות מאוחסנות באוספים, ולספק ערך ללא הגבלת זמן למחקר עתידי. שיטה זו מספקת דרך סטנדרטית, דומה ופשוטה יחסית למדוד ביצועים תרמיים של מעיל נוצה בכל דגימה שטוחת עור, שימושית במיוחד בהשוואות בין-ספציפיות.

<table><tbody><tr><td>רדיד אלומיניום</td><td>ריינולדס עטוף</td><td>109000831</td><td>30 רגל מרובע; אין צורך להשתמש בדגם המדויק הזה.</td></tr><tr><td>לוח ליבת קצף</td><td>מוקצף</td><td>20WE</td><td>1 אינץ' x 4 רגל x 8 רגל; אין צורך להשתמש בדגם המדויק הזה.</td></tr><tr><td>אמבט מים לשימוש כללי</td><td>PolyScience</td><td>WB02</td><td>Ambiet +5 &deg; C עד 100 &deg; C; &plusmn;. 01 & deg; C</td></tr><tr><td>PDF לוגר נתונים</td><td>Elitech</td><td>RC-51H</td><td>חיישן טמפרטורה ולחות מובנה</td></tr><tr><td>פרספקס</td><td>AdirOffice</td><td>1212-3-C</td><td>זכוכית אקרילית; 12 אינץ' x 12 אינץ' x 1/8 אינץ'; אין צורך להשתמש בדגם זה בדיוק.</td></tr><tr><td>תוכנת ניתוח תמונה תרמית</td><td>FLIR</td><td>ResearchIR Max v4.40.7.26 (64 סיביות)</td> <td>מאפשר איסוף של נתונים תרמיים מדויקים וכמותיים</td></tr><tr><td>מצלמת הדמיה תרמית</td><td>FLIR</td><td>SC655</td><td>רזולוציית 680x480 פיקסלים, &plusmn; 2 &deg; C או &plusmn; דיוק של 2%, מרחק מיקוד מינימלי של 40 ס"מ</td></tr><tr><td>חצובה</td> The <td>Audubon Shop</td><td>The Birder חצובה עם ראש שחרור מהיר Manfrotto 700RC2</td> גובה <td>מקסימלי של 65 אינץ'; אין צורך להשתמש בדגם המדויק הזה.</td></tr></tbody></table>

שימוש במצלמה תרמית למדידת אובדן חום באמצעות מעילי נוצות ציפורים

Using a Thermal Camera to Measure Heat Loss Through Bird Feather Coats

נוצות חיוניות לבידוד, ולכן לעלות התרמורגציה, בציפורים. יש ספרות איתנה על העלות האנרגטית של תרמורגציה בציפורים על פני מגוון רחב של נסיבות אקולוגיות. עם זאת, מחקרים מעטים מאפיינים את תרומת הנוצות בלבד לתרמורגציה. מספר מחקרים קודמים קבעו שיטות למדידת ערך הבידוד של פרוות בעלי חיים, אך הם דורשים שיטות דגימה הרסניות בעייתיות לציפורים, שנוצותיהן אינן מופצות באופן שווה על פני העור. דרוש מידע נוסף על 1) כיצד תרומתן של נוצות לתרמורגציה משתנה הן על פני ובתוך מינים ו -2) כיצד מעילי נוצות עשויים להשתנות על פני המרחב והזמן. דיווח כאן היא שיטה למדידת במהירות וישירות את הביצועים התרמיים של מעילי נוצות ואת העור באמצעות דגימות עור שלם מיובש, ללא צורך להרוס את דגימת העור. שיטה זו מבודדת ומודדת את השיפוע התרמי על פני מעיל נוצה באופן שמדידות של אובדן חום ועלות מטבולית בציפורים חיות, המשתמשות באסטרטגיות התנהגותיות ופיזיולוגיות כדי לתרמורמו-gulate, אינן יכולות. השיטה משתמשת במצלמה תרמית, המאפשרת איסוף מהיר של נתונים תרמיים כמותיים כדי למדוד אובדן חום ממקור יציב דרך העור. פרוטוקול זה יכול בקלות להיות מיושם על שאלות מחקר שונות, חל על כל מסה עופות, ואינו דורש הרס של דגימת העור. לבסוף, זה יקדם את ההבנה של החשיבות של thermoregulation פסיבי בציפורים על ידי פישוט והאצה של איסוף נתונים כמותיים.

תוצאות מייצגות מסדרה של אדם אחד מכל אחד מחמישה מינים, הנמדדים בשש טמפרטורות, מוצגות באיור 4 ובאיור 5. אלה מראים כי וריאציות קטנות במיקום העור יכולות לגרום לשינויים בקריאה של עד 1.7 °C. איור 4 מראה כיצד אימון של חוקר מגביר את יכולת החזרה של המדידות. לדוגמה, אותו דרור בית בודד(Passer domesticus) נמדד חמש פעמים בטמפרטורת יעד אחת על ידי חוקר לא מנוסה (איור 4A). לאחר אימון על מגוון דגימות של מינים ש...

פרוטוקול זה מתאר את הכימות של העברת חום באמצעות דגימת עופות שטוחה באמצעות מצלמה תרמית ואמבט מים חמים. השיטה מאפשרת קבלת נתונים כמותיים והשוואתיים על הביצועים התרמיים של מעילי נוצות על פני מינים באמצעות דגימות עור שטוחות מיובשות.

Feathers are essential to insulation, and therefore to the cost of thermoregulation,&#160;in birds. There is robust literature on the energetic cost of ...

פרוטוקול זה מאפשר איסוף נתונים כמותיים המתארים אובדן חום באמצעות פרוות נוצות עופות. סוג זה של נתונים אינו זמין בקלות בתחום האקולוגיה של העופות. שיטה זו שימושית למחקרים השוואתיים המפרטים את אובדן החום באמצעות מעילי נוצות עופות, וניתן ליישם אותה על כל טקסונים ויונקים של עופות.הגדר אמבט מים חמים בטמפרטורה קבועה. הניחו יריעת זכוכית אקרילית שקופה על פני אמבט המים. ומעל הזכוכית, הניחו חתיכה של לוח ליבת קצף בעובי סנטימטר אחד עם חור עגול בגודל 0.5 אינץ'.חבר מצלמה תרמית לחצובה ישירות מעל ההתקנה במרחק המיקוד המינימלי של המצלמה. כדי לכייל את המצלמה, התחל/י בלחיצה על קובץ המצלמה שעקף/י ולאחר מכן הגדר/י את המרחק למרחק המיקוד המינימלי של המצלמה. לאחר הגדרת הפליטה לאחת בתוכנת המצלמה התרמית, הנח רדיד אלומיניום מעל הקצף וצלם תמונה תרמית.הטמפרטורה על פני רדיד האלומיניום היא הטמפרטורה המשתקפת. הזן מספר זה בתוכנת כיול המצלמה והגדר את הפליטה ל-0.95. ואז הזן את הטמפרטורה האטמוספרית והלחות היחסית.הגדר את אמבט המים החמים לטמפרטורת היעד. בתוכנת המצלמה התרמית, צייר עיגול או אליפסה מעל החור בקצף. זה מבטיח שהאזור הנכון נמדד כאשר העור השטוח מונח מעל החור.הנח את דגימת העור השטוחה על ליבת הקצף עם אזור העניין מעל החור. כדי למקם את העור בצורה נכונה, גע בעדינות בנוצות באזור המדידה היעד בקצה אצבע אחת. החום השיורי מקצה האצבע יישאר לזמן קצר גלוי בתמונה התרמית.הזז את דגימת העור עד שאזור מדידת היעד נמצא בתוך העיגול המצויר בתוכנה. למיקום העור מעל מקור החום יש השפעה רבה על יכולת החזרה של ערכי הנתונים. יש לתרגל שלב זה לפני איסוף הנתונים.המתן 15 דקות כדי לאפשר לדגימת העור להתאקלם למקור החום. אם המדידות נעשות מוקדם מדי, ערך הטמפרטורה על פני מעיל הנוצות יהיה נמוך מדי. צלם תמונה תרמית של העור השטוח, ואז שנה את הפליטות כך שתתאים לפליטות של הזכוכית האקרילית.הסר את העור מהקצף וצלם מיד תמונה תרמית של הזכוכית האקרילית. ואז חזור על כל התהליך. ראשית, פתח את תמונת הזכוכית האקרילית.לאחר שווידאתם שהפליטות מוגדרת לפליטות של האקריליק ושהטמפרטורה האטמוספרית והלחות היחסית תואמות את התנאים במעבדה בזמן צילום התמונה, רשמו את ערך הטמפרטורה ממרכז המעגל. לאחר מכן, פתח את התמונה התרמית של העור השטוח. הגדר את הפליטות ל-0.95, הפליטות של הנוצות.רשום את ערך הטמפרטורה במרכז המעגל. לאחר מכן חזור על תהליך זה עבור כל זוגות התמונות שצולמו. הכשרת חוקר מגבירה את יכולת החזרה של המדידות.לדוגמה, אותו דרור בית בודד נמדד חמש פעמים בטמפרטורת יעד אחת על ידי חוקר חסר ניסיון. לאחר אימון, חוקר אחד מדד את אותה דגימה חמש פעמים באותה טמפרטורת יעד. מדגם פיילוט קטן מצביע על כך ששיטה זו למדידת ביצועים תרמיים של מעיל הנוצות עשויה להניב תובנה חשובה לגבי האקולוגיה התרמית של ציפורים.השונות בשיפועי הנתונים המתקבלים מדגימה כי הביצועים התרמיים משתנים בין המינים. מיומנות החוקר לבדה אינה שולטת בשונות בערכי R בריבוע. לדוגמה, היה קשה במיוחד להשיג מדידות שוב ושוב בדרור הבית, אפילו לאחר אימון, בהשוואה לפיבי המזרחית ולציפור הכחולה המזרחית.שיטה זו מאפשרת לחוקרים לחקור כיצד מעילי נוצות משתנים מבחינה תרמית בין מינים, בתוך מינים ובתוך פרטים דומים.

using-a-thermal-camera-to-measure-heat-loss-through-bird-feather-coats

Research

JoVE Journal

Biology

ביולוגיה

אנחנו הראו כי נגעים פיגמנט ממאיר עם פעילות מטבולית מוגברת לייצר כמויות מדידים של חום מדידת תגובת תרמית חולף של העור כדי עירור קירור מאפשר זיהוי כמותי של מלנומה סרטן העור השני (לעומת הלא שגשוג nevi) בשעה מוקדמת שלב של המחלה.

ויזואליזציה כמותי וזיהוי של סרטן העור באמצעות הדמיה תרמית Dynamic

אנו מציגים שיטה בלתי הרסנית לדגימת וריאציה המרחבית בכיוון של אור מפוזר מחומרים מורכבים מבחינה מבנית. על ידי שמירה על את החומר בשלמותה, אנו משמרים התנהגות פיזור גולמית בקנה מידה, בעת לכידה מקביל תרומות כיוונית משובחת בקנה מידה עם הדמיה ברזולוציה גבוהה. תוצאות הם דמיינו בתוכנה בעמדות וקשקשת ביולוגית רלוונטיים.

מדידת מרחבית ופיזור אור directionally-משתנה מחומר ביולוגי

יש צורך בהערכה לא פולשנית של לחץ. מאמר זה מתאר פרוטוקול פשוט באמצעות הדמיה תרמית כדי לזהות תגובה משמעותית בטמפרטורת עין-אזור בציצים הכחולים פראיים ללחץ אקוטי קל.

הדמיה תרמית לחקר מתח הלא פולשני בציפור ללא ריסון

כתב יד זה מתאר שיטות שמטרתה מדידת מקדמי העברה מקומית נקודתית חום הולכת חום בתוך זרם צינור בודד או שני שלבים. גם מוצגת שיטה אופטי פשוטה כדי לקבוע את האורך ואת את מהירות התפשטות של בועת אוויר מוארך (טיילור) נע במהירות קבועה.

מדידות של העברת החום הולכת חום מקומי מיידי בתוך צינור - יחיד, דו-שלבית זרימה

כאן מתואר פרוטוקול זול ונגיש להערכת התאוששות הלם קר של פרפרים בתנאי סביבה.

בדיקה פיזיולוגית תרמית מבוססת שדה: התאוששות הלם קר בתנאי סביבה

במאמר זה אנו מציגים פרוטוקול לכימות המשמעות הפיזיולוגית של השפעת פעילות רקמת השומן החום (BAT) על חילוף החומרים האנושי. זה מושג על ידי שילוב העמסת פחמימות וקלורימטריה עקיפה עם מדידות של שינויים supraclavicular בטמפרטורה. גישה חדשנית זו יכולה לסייע בפיתוח יעד פרמקולוגי לתרמוגנזה BAT בבני אדם.

שימוש בשילוב של קלורימטריה עקיפה, תרמוגרפיה אינפרא אדומה ורמות גלוקוז בדם כדי למדוד תרמוגנזה של רקמת שומן חום בבני אדם

כאן אנו מציגים פרוטוקול למדידת פעילות רקמת השומן החום לאחר ארוחה בבני אדם ובחיות מעבדה.

תרמוגרפיה אינפרא אדומה לאיתור שינויים בפעילות רקמת השומן החומה

מאמר זה מציג מחקר השוואתי על ההתנהגות התרמית והיעילות האנרגטית של גוף חימום בתוך דוד עמוד זיקוק, המופעל על ידי זרם חילופין (AC) וזרם ישר (DC), ומעריך את ביצועיו מתוצאות סטטיסטיות כגון טמפרטורה מינימלית ומקסימלית, ממוצע נתוני התרמים ומקדם השונות.

השוואה בין התנהגות תרמית ויעילות אנרגטית בין חימום חשמלי AC ל-DC בעמודת זיקוק באמצעות ניתוח תרמוגרפיה אינפרא-אדום

ביומכניקת רכיבה על אופניים מתבססת על הפעלה יעילה של שריר וייצוב הליבה. תרמוגרפיה אינפרא-אדומה (IRT) מציעה ניטור לא פולשני של עייפות שרירים. פרוטוקול זה קובע מתודולוגיה סטנדרטית לשילוב IRT בניתוח ביומכני, במטרה למקסם ביצועים ולמנוע פציעות אצל רוכבי אופניים חובבים באמצעות ניטור פיזיולוגי מדויק.

פרוטוקול סטנדרטי למעקב אחר עייפות שרירים וביומכניקה אצל רוכבי אופניים חובבים באמצעות תרמוגרפיה אינפרא-אדומה

פיתחנו את תגובת חזותית-Motor כדי לכמת את הפלט המוטורי של דג הזברה הזחל בתגובה במרווחים ו decrements אור. בחנו גם מוטנטים דג הזברה חזון, כולל לא optokinetic (NRC) מוטנטים בתגובה, אשר נחשבו עיוור לחלוטין, כאשר נבדק על ידי assay אחר חזון, רפלקס optokinetic.

Assay ההתנהגות כדי למדוד את התגובה של דג הזברה לשינויים לעוצמות אור

למדו כיצד למדוד אובדן חום דרך מעילי נוצות ציפורים באמצעות מצלמה תרמית. שיטה זו מאפשרת השוואה בין מינים ותורמת להבנת בקרת חום בעופות.

שימוש במצלמה תרמית למדידת אובדן חום באמצעות מעילי נוצות ציפורים

גלה סרטונים נוספים