בדיקה פיזיולוגית תרמית מבוססת שדה: התאוששות הלם קר בתנאי סביבה

פרוטוקול זה הוא שיטה בעלות נמוכה ביותר לאיסוף נתונים על פיזיולוגיה אורגנית, בצורה נגישה ומתוקננת. כלי זה יכול לשמש כדי לחקור את הפיזיולוגיה בכמה רמות. זה יכול להיות מועסק על ידי ביולוגים שדה אמיץ, כמו גם תלמידי בית ספר צעירים.

היתרון העיקרי של טכניקה זו היא שהיא מסתמכת על חומרים זמינים והיא עלות נמוכה מאוד. זה יכול להתבצע כמעט בכל מקום על ידי חוקרים עם מגוון רחב של מומחיות ומטרות. שיטה זו יכולה לספק תובנות על תהליכים פיזיולוגיים, התנהגותיים ואקולוגיים.

מכיוון שהמדדים העיקריים לתגובה פיזיולוגית מתוקננים, השיטה יכולה להגביר את היכולת שלנו להבין ולהשוות תכונות מפתח בין קבוצות של יחידים, מינים וקהילות אקולוגיות. טיפול בחרקים מבלי לפגוע בהם דורש תרגול, אבל התרגול הופך למושלם. הגדרת הפרמטרים של הניסוי שלך, כמו כמה זמן לשמור חרקים במי קרח, יכול לקחת זמן וזה דורש ניסויים והבנה של taxa המוקד שלך.

להדגים את ההליך איתי יהיו הת'ר רוהר ומאט סטנדרידג', שני טכנאים מהמעבדה של דניאל. התחל בזיהוי המינים המעניינים, תוך התחשבות בכך שכל קבוצה תהיה שונה בזמן שלוקח לגרום לתרדמת צוננת. בהתבסס על האורגניזם והשימוש בנתונים, בחר נקודות ניתוק שונות לניסוי אם המוקד אינו טס.

לנהל טרום משפט על מדגם קטן כדי לקבוע את הפרמטרים העיקריים, כמו הזמן הנדרש על קרח, כדי לגרום לתרדמת צמרמורת. בחר זמן ניתוק המבוסס על האקולוגיה של המין. יש לזכור כי לאחר דקות רבות של חוסר היכולת לעוף, חרקים מסוימים נלקחים על ידי טורפים.

לאסוף חרקים בשיטות מתאימות, כגון מלכודות פיתיון ורשתות אנטומולוגיות. מניחים כל אדם במעטפת זכוכית נפרדת עם תעודת זהות ייחודית ומאחסנים את בעלי החיים במקום קריר ומוצל המוגן מפני שמש ישירה, רוח וטורפים. תמיד לחשוף את החיה לטיפול ניסיוני בתוך 24 שעות של לכידת לתקנן הפעם ככל האפשר על פני ניסויים.

מלאו צידנית במים ומספיק קרח כדי לשמור על הסביבה במים באפס מעלות צלזיוס. בחר בין אדם אחד לארבעה מוקדים לסבב ניסויים, וודא שכל אדם ניתן לזיהוי. בעת שימוש במינים מרובים, השתמש רק באחד מכל אחד מהם כדי למנוע בלבול.

אם הניסוי אינו קשור לצביעת כנף, סמנו את הכנפיים בתעודות זהות ייחודיות עם סמן מוטה עדין כדי להבחין בין אנשים. אם הניסויים אינם עומדים באף אחד מהקריטריונים לעיל, ערכו את הניסוי על אדם אחד בכל פעם. אכלס את השורות של גליון הנתונים במידע על כל חרק שהתרכך, כולל המזהה הייחודי שלו ומזהה שימושי, בהערות.

מניחים את כל המוקדים בשקית ניילון אטומה עם משקל ומניחים את השקית במי קרח במשך 60 דקות כדי לגרום לתרדמת צוננת. השתמש במדחום פשוט כדי לתעד את טמפרטורת הסביבה במרווחי זמן קצרים ביד. אם זמין, באפשרותך לתעד תנאי סביבה באמצעות אוגר נתונים.

תחילה, חבר את אוגר הנתונים, עבור אל ההתקן, הפעל ובחר את ההתקן המחובר על-ידי לחיצה על אישור. הזינו את שם הניסיון, בחרו 'טמפרטורה' ו'עוצמת אור' והזינו את היחידות. הגדר את מרווח זמן הרישום ל- 10 שניות.

הזן תאריך ושעה עבור הניסוי ובחר התחל מושהה כדי להפעיל את אוגר הנתונים בשעה שנבחרה. ודא שמידע אוגר הנתונים, כולל השעה ביום, מסונכרן עם ניסויים כך שניתן יהיה להתאים נתונים על תנאי הסביבה מאוחר יותר לכל חרק מוקד בודד. החלט על הפרמטרים הניסיוניים, כמו האם ההתאוששות תתרחש בצל או בשמש, ושים לב לטיפולים אלה בגליון הנתונים.

מניחים כלוב רשת לחרקים במיקום מתאים, כך שהטמפרטורה וסביבות האור הן הומוגניות בתוך הכלוב. שמור את הבסיס של הכלוב מוגבה, כך שהוא יכול להיות טפח על ידי הצופה ומניחים את חוטב הנתונים ממש מחוץ או בתוך הכלוב שבו הוא יכול להישמר באין מפריע. מוציאים את בעלי החיים מאמבט מי הקרח לאחר 60 דקות ומסירים מיד את החרקים משקית הניילון, ואז מוציאים כל אדם מהמעטפה במהירות עם טיפול מינימלי ומתחילים את הסטופר ברגע שבעלי החיים נמצאים בכלוב הרשת.

הקש על בסיס הכלוב בעיפרון לעתים קרובות וחזק מספיק רק כדי להתסיס את החרקים המתאוששים מבלי לגרום לתגובה. סמן את המשפט כמושלם ברגע שאדם טס. לסיים את המשפט ולשקול את החרק לא התאושש אם זה לא זז לאחר 30 דקות.

מוציאים את החרקים מכלוב הרשת ומחזירים את הפרטים למעטפות הזכוכית המסומנים שלהם. לשחרר את בעלי החיים או לשמור אותם לאיסוף נתונים נוסף ולעבד את הנתונים כמתואר בכתב היד טקסט. כדי לגשת לנתונים הסביבתיים המוקלטים, חבר את אוגר הנתונים של HOBO בחזרה למחשב.

עבור אל קריאת ההתקן, בחר הפסק רישום ושמור את הקבצים בתיקיה הרצויה כקבצי HOBO. לאחר הצגת פריט מוקפץ, אשר את יחידות הפרמטרים ובחר התווה כדי לקבל גרף עבור תנאים ניסיוניים. כדי לייצא את טבלת הנתונים, בחר 'נתוני טבלת ייצוא קבצים' וייצא אותה כקובץ CSV לשמירה בתיקיה המתאימה.

בפרוטוקול זה, האינטראקציה בין תנאי הסביבה החשובים לפיזיולוגיה של האורגניזם והתאוששות הלם קר נחקרה עבור מינים משתנים של פרפרים. זה נצפתה כי כמו הטמפרטורה הממוצעת של המשפט גדל, זמן התאוששות הלם קר ירד מראה שונות על פני taxa. באופן דומה, נצפה הקשר ההפוך בין עוצמת האור הממוצעת של הניסוי לבין זמן התאוששות ההלם הקר, מה שמצביע על כך שגם הטמפרטורה וגם תנאי האור תורמים להתאוששות הפרפרים.

181 מינים פראיים של פרפרים שנאספו על ידי שלושה משקיפים במשך חמישה חודשים הראו התאוששות ברורה מתרדמת צוננת הנגרמת על ידי הלם קר, והדגישו את רוחב הטקסונומי שדרך ניתן ליישם בהצלחה את הניסוי הזה. תנאי שדה הסביבה ותנאי הניסוי הותוו, והדגימו את הרלוונטיות האקולוגית של ביצוע בדיקות פיזיולוגיות בתנאי סביבה. בעת ביצוע פרוטוקול זה, הקפד להקדיש תשומת לב רבה לכל האנשים בכלוב הרשת כמו שינויים בהתנהגות יכול להיות עדין לקרות במהירות.

הנתונים שנוצרו על ידי פרוטוקול זה שופכים אור על התכונות הפיזיולוגיות האקולוגיות של אורגניזמים שנבדקו. תכונות רבות אחרות תורמות לפיזיולוגיה אורגנית, כמו גודל, צבע ופילוגנית. נתונים על תכונות נוספות יסבירו ויקשרו עוד יותר מדדים של התאוששות הלם קר, ויוסיפו להקשר האקולוגי וההיסטורי של חיים של מידע זה.

השתמשתי בשיטה זו כדי לאפיין את הפיזיולוגיה האקולוגית של קהילות שלמות של פרפרים בים הקולומביאני. מכיוון שהפרוטוקול נגיש, זול ופשוט מספיק ליישום במסגרות כפריות, נאספו נתונים על מאות אנשים בפרק זמן קצר.