Name: Metodi per la determinazione strutture UV-riflettenti e determinare la loro importanza nella Mate Preferenze utilizzando il Sailfin Molly Poecilia latipinna (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-09-14T12:30:00.000+00:00
Duration: 6 min 41 s
Description: Scopri come rilevare strutture UV-riflettenti in Poecilia latipinna mediante spettrofotometria e test di scelta dicotomica. Questo metodo rivela il ruolo dei segnali ultravioletti nella selezione del partner.

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Siamo grati ai revisori anonimi per i commenti e i suggerimenti che hanno notevolmente migliorato questo manoscritto. Ringraziamo R. Bowes, R. Carreno e T. Panhuis per l'assistenza nella raccolta del pesce. Ringraziamo anche M. Lee per l'assistenza nelle prove di preferenza maschile. Siamo grati al Dipartimento di Zoologia dell'Ohio Wesleyan University per i consigli e i suggerimenti utili durante questo studio e all'Arizona State University (McGraw Lab) per i consigli sul software.

Tutti gli esperimenti sono stati condotti con l&#39;approvazione del Comitato di Cura e uso istituzionale degli animali Ohio Wesleyan University. 1. Registrazione UV riflettanza di pesce utilizzando uno spettrofotometro <ol><li> Calibrare uno spettrofotometro e fonte di luce con uno standard bianco nota nella gamma di lunghezze d&#39;onda da misurare secondo le raccomandazioni dello strumento o software. </li><li> Anesthetize pesci mettendo in una soluzione allo 0,5% di etil 3-amminobenzoato metano sale di acido solfonico (MS-222) tamponato con un&#39;eguale quantità di bicarbonato di sodio fino pesci non risponde. Una volta non risponde, subito mettere il pesce su un nero, sfondo non riflettente. Nota: MS-222 è potenzialmente tossici, e guanti devono essere indossati in ogni momento. </li><li> Prendere tutte le misurazioni in una stanza buia per minimizzare luce in eccesso oltre quello della sorgente luminosa spettrometro. </li><li> riflettanza misura utilizzando una sonda a fibre ottiche tenuta contro il corpo dell&#39;organismo. Renderesicuri per formare un angolo di 45 ° coerente tra le fibre ottiche e il corpo, come è incorporato in alcuni disegni sonda. Nota: Per coerenza misura, può essere desiderabile media su più scansioni (2 - 5) per regione di body. </li><li> registrare i dati di riflettanza con adeguato software di analisi di riflettanza. Nota: il software utilizzato qui è stato impostato su: all&#39;integrazione tempo = 2.000 sec, scansioni media = 2, e pixel levigante = 5. I dati sono stati copiato e incollato ad un foglio di calcolo. </li><li> Ripetere su più zone del corpo per determinare la presenza o assenza di riflettanza UV e la gamma di variazione fenotipica di tutti gli organismi. Nota: possono essere necessarie scansioni preliminari per determinare quale, se del caso, le zone del corpo dimostrano costantemente le marcature UV. </li><li> Riportare il pesce per un acquario partecipazione ben ossigenata fino alla completa guarigione, come evidenziato da normali battiti opercolo e comportamenti di nuoto. Nota: Un protectant commerciale per ripristinare il rivestimento mucoso al corpo può essere aggiunto per aiutare nel recupero pelle. </li><li> rappresentantemangiare su più individui, tra cui entrambi i sessi, se desiderato. </li><li> Sul foglio di calcolo in cui tutti i dati sono stati copiati, i dati del diagramma utilizzando un grafico a dispersione, con riflessione sulla Y e lunghezza d&#39;onda sulla X-asse. picchi di ampiezza della gamma UV (300-400 nm) indicano la presenza di riflettanza UV sul pesce. </li></ol> 2. Prove di accoppiamento dicotomiche NOTA: effettuare osservazioni di controllo, in cui i pesci focale, filtri UV e filtri opachi sono in atto. In questi studi, quando vengono rimossi i filtri opachi, pesce focale sarà esposto a parti del serbatoio visualizzazione presenza e in assenza di luce UV, ma privi potenziali partner di accoppiamento. Per i dettagli sulla validità dei test a scelta dicotomici in questo esperimento vedere Palmer e Hankison (2015) 10, anche se nota che questi test hanno anche svantaggi 11. <ol><li> Utilizzare gli individui sessualmente ricettive come organismi focali. Utilizzare femminile P. latipinna &lt;48 ore dopo il parto 5 unnd maschi isolati per almeno 24 ore prima del test per migliorare la probabilità di motivazione sessuale. </li><li> Posizionare un singolo individuo focale in una zona neutra adiacente a due scomparti di scelta. Per P. latipinna, utilizzare un test acquario 75,7 L (30,5 cm x 30,5 cm x 75 cm; Figura 1) diviso in tre sezioni da setti plexiglas trasparenti, formando una zona centrale per l&#39;individuo focale affiancato da due compartimenti scelta di dimensioni uguali. Assicurarsi che l&#39;acqua o olfattivi segnali sono condivisi tra le singole sezioni del serbatoio. Ripetere per ogni individuo di essere osservato. </li></ol><img alt="Figura 1" src="/files/ftp_upload/54453/54453fig1.jpg" /> Figura 1. sperimentale Acquario installazione di un acquario rettangolare divisa in tre sezioni:. Un&#39;area centrale che ha tenuto i due compartimenti finali che hanno tenuto le coppie singolo oggetto focale e (la figura mostra una donna a metà con i maschi degli oggetti alle estremità). fil intercambiabileTERS che o riflettanza UV bloccato o consentito potrebbe essere collocato sopra i divisori in vetro che dividono le sezioni maschili e femminili dell&#39;acquario. Questa cifra viene modificato da Palmer e Hankison (2015) 10. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54453/54453fig1large.jpg" target="_blank">Si prega di cliccare qui per vedere una versione più grande di questa figura.</a> <ol start="3"><li> In condizioni di luce a spettro completo (illuminazione il cui spettro si estende nella gamma UV-A), isolare un potenziale partner di accoppiamento in ciascun compartimento fine (vano scelta) dell&#39;acquario di prova. Assicurarsi che potenziali partner di accoppiamento assomigliano più strettamente possibile in dimensioni, colorazione e visualizzazione caratteristiche, in modo che la differenza principale tra le due parti di accoppiamento isolati è se appaiono dietro un filtro che blocca o trasmette la luce UV. NOTA: Può essere preferibile registrare riflettanza nello spettro visibile per consentire la migliore corrispondenza dei colori possibile, alanche se qui abbinamento è stato fatto da occhio. </li><li> Ambientarsi individui sotto isolamento visivo (filtri opachi) per 15 min. Assicurarsi che UV + e - filtri sono in atto in questo momento. A seguito di acclimatazione, rimuovere i filtri opachi. Per garantire che le polarizzazioni collaterali non sono presenti (preferenza latente in un lato della vasca indipendentemente oggetto), assegnare casualmente l&#39;+ UV e UV - lati del serbatoio per ogni ogni prova. </li><li> Registrare la quantità di tempo che l&#39;individuo focale spende all&#39;interno delle zone di preferenza specifici (zone vicino i comparti di scelta, in questo caso di circa due lunghezze corpo di serie) utilizzando cronometri. Per pesce femmina, questa è la quantità di tempo che trascorre vicino ciascuno dei due maschi, e viceversa per il pesce focale maschio. NOTA: software del registratore evento può anche essere usato per la registrazione. Un quarto d&#39;ora le prove sono stati utilizzati in questo esperimento e pesce che non ha visitato ciascuna zona preferenza almeno una volta sono stati esclusi dai risultati come non risponde. </li><li> Registrare e analizzare il tempo che i pesci passano vicino a vuoto UV + e UV - scomparti per assicurare che non vi è una tendenza intrinseca verso un particolare ambiente di illuminazione che possono influenzare la scelta accoppiamento del pesce. Utilizzare appaiati t-test per determinare se gli individui preferiscono una particolare condizione UV. </li></ol>

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</ol>

Gli autori non hanno nulla da rivelare.

Spettrofotometria è riuscito a identificare le marcature UV su P. latipinna. Entrambi i sessi di P. latipinna possiedono marcature UV lungo i loro lati. Inoltre, alcuni maschi avevano marcature UV sulle loro pinne dorsali, tratti precedentemente trovato per essere importante nelle preferenze di accoppiamento femmina 7. Si consiglia di utilizzare spettrofotometria UV come meccanismo per rilevare la presenza di marcature UV. Ulteriori test in grado di determinare i...

Capire gli indizi e segnali utilizzati nelle interazioni sociali animali ci permette di comprendere la variazione fenotipica sia all&#39;interno che tra le specie. Questa variazione gioca un ruolo importante nei processi evolutivi come divergenza popolazione, selezione sessuale, e speciazione. Spesso, tuttavia, i ricercatori sono limitati a esplorare i segnali più evidenti di sistemi sensoriali umani, in particolare quelli nei regni visivi o uditivi. L&#39;uso della spettrofotometria, però, ci permette di espandere le nostre indagini al di là dello spettro visibile umana e in lunghezze d&#39;onda che possono essere importanti nelle interazioni sociali in altre specie. In particolare, la comunicazione a corto raggio offerta da raggi ultravioletti (UV; 300-400 nm) sensibilità ha il potenziale per essere molto vantaggiosa durante scelta del compagno 1. Molti predatori visivamente-caccia di uccelli e pesci, per esempio, sono in grado di rilevare le radiazioni UV. Nei sistemi in cui i maschi mostrano elaboratoalle femmine, questi maschi potrebbero ridurre il rischio di predazione, pur mantenendo la loro capacità di attrarre i compagni sfruttando lo spettro UV, piuttosto che sviluppare spunti rilevabile nello spettro visibile 2,3 .. Se uno non riesce a prendere in considerazione la possibilità che gli organismi comunicano con ogni altri che utilizzano questi &quot;canali di comunicazione privati&quot;, i conducenti significative di comportamento ed evoluzione possono perdere. Questo protocollo descrive un&#39;indagine l&#39;uso di segnali UV per la scelta del compagno nel sailfin Molly, Poecilia latipinna, un pesce che ha poligama non precedentemente nota capacità di rilevare UV o utilizzare le marcature UV. Questa specie di pesci ha una stretta vicinanza filogenetica ad altri pesci live-cuscinetto sensibili ai raggi UV-4 e vi sono prove che microspectroscopic P. latipinna, insieme ad altre specie molly come P. mexicana e P. formosa, in possesso di una classe di coni (fotorecettori responsabili della covisione Lor) che sono più sensibili per lunghezze d&#39;onda UV 5. In questa specie dimorfismo sessuale, la scelta femminile ha svolto un ruolo forte per l&#39;evoluzione della brillantemente pinne colorati e ingranditi dei maschi 6-9. Questa metodologia ci permette di esplorare se UV è un mezzo ulteriore per cui le femmine valutare la qualità maschile. La rilevazione e la misurazione delle marcature UV su P. latipinna utilizzando uno spettrofotometro con una sonda a fibre ottiche è descritto qui. Inoltre, se ricettive Molly femminili differenziale associano con i maschi visti attraverso un filtro ottico che trasmettono la luce a spettro completo, tra cui UV-A ([UV +], 320-700 nm) e maschi visti attraverso un filtro UV-bloccante ([UV]; 400 - 700 nm) è discusso. Questo metodo ha ampie applicazioni per scoprire i modelli di sensibilità ai raggi UV e colore in pesci e altri organismi, consentendo la ricerca in una serie di domande che coinvolgono UV e il suo ruolo nel comportamento.

<table><tbody><tr><td>Spettrofotometro, P1000</td><td>Ocean Optics</td><td></td><td>i modelli più recenti sono disponibili</td></tr> DT <tr><td>1000 xenon Sorgente di luce UV</td><td>Ocean Optics</td><td></td> I <td>modelli più recenti sono disponibili</td></tr><tr><td>Ocean Optics Overture Software</td><td>Ocean Optics</td><td></td><td>è disponibile il software più recente</td></tr><tr><td>R200-Angle-UV biforcato a fibra ottica (onda guidata)</td>Sono <td>disponibili i modelli più recenti</td> di <td>Ocean Optics</td><td></td></tr><tr><td>Standard di riflettanza certificato, labsphere</td><td></td><td></td><td></td>bianco</tr><tr><td>75,7 L Acquario, diviso</td><td>Experimental Builder</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Full Spectrum Bulb</td><td>Nature's Sunlight</td><td></td><td></td></tr><tr><td>UV blocking sheet</td><td>GAM UV Sheet</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

metodi per la determinazione strutture uv-riflettenti e determinare la loro importanza nella mate preferenze utilizzando il sailfin molly<em&gt; poecilia latipinna</em

Assays to Detect UV-reflecting Structures and Determine their Importance in Mate Preference using the Sailfin Molly Poecilia latipinna

Molti organismi utilizzano spunti e segnali al di là di sensibilità umana durante le interazioni sociali. E &#39;importante prendere in considerazione come gli organismi percepiscono i loro mondi quando si cerca di capire il loro comportamento e l&#39;ecologia. La sensibilità alla spettro ultravioletto (UV; 300-400 nm) si trova in tutta generi multiplo di uccelli, pesci, rettili, anfibi, e persino mammiferi. Questo protocollo descrive una tecnica per l&#39;esame organismi per la presenza di strutture UV-riflettente ed un metodo per verificare se questi segnali sono usati come segnali sociali nel contesto della scelta del compagno. Uno spettrofotometro è utilizzato per rilevare la presenza di riflettanza UV e variazione di intensità riflettente tra individui e sessi. Un esempio di questa tecnica è presentato in cui un test a scelta dicotomica compagno espone gli individui sessualmente ricettive per gli individui di sesso opposto il cui aspetto visivo può essere manipolato dai filtri che o trasmettono a spettro completo o il blocco UV lunghezze d&#39;onda. Questosistema ha consentito per la determinazione che femminili, ma non di sesso maschile, Molly Sailfin (Poecilia latipinna) stavano usando le marcature UV come parte delle loro decisioni di accoppiamento. Questi tipi di studi servono a espandere la nostra conoscenza della gamma di organismi che utilizzano raggi UV e fornire informazioni su come UV gioca un ruolo nella loro vita.

<html> Le figure 1 e 2 mostrano l&#39;accoppiamento preferenza istituito acquario e siti di misura UV per i nostri esperimenti. Misurare riflettanza UV ha permesso per la determinazione che P. latipinna possiedono caratteristiche UV, in particolare lungo i lati dei loro corpi (Figura 3), in aggiunta alla variazione individuale in questi tratti. Una volta tratti UV sono...

Questo protocollo descrive l&#39;uso di spettrofotometria di rilevare strutture ultravioletti che riflette sugli organismi (in questo esempio, il sailfin Molly Poecilia latipinna) e descrive test a scelta dicotomiche per i pesci che permettono inferenze da apportare sul ruolo di spunti ultravioletti durante la selezione compagno.

Metodi per la determinazione strutture UV-riflettenti e determinare la loro importanza nella Mate Preferenze utilizzando il Sailfin Molly<em&gt; Poecilia latipinna</em

Many organisms use cues and signals beyond human sensitivity during social interactions. It is important to take into account how organisms perceive their ...

L'obiettivo generale del rilevamento della riflettanza UV su pesci come Poecilia latipinna è comprendere in che modo le strutture riflettenti nell'ultravioletto potrebbero influenzare il comportamento riproduttivo della specie. Questo metodo può aiutarci a capire le preferenze nell'accoppiamento, ad esempio se i segnali UV sono importanti e, in caso affermativo, se vengono utilizzati da entrambi i sessi. Il vantaggio principale di questa tecnica è che ci permette di rilevare segnali che potrebbero non essere visibili a noi esseri umani, ma che potrebbero essere molto importanti per i pesci.Per questo protocollo, calibrare prima uno spettrofotometro e una sorgente luminosa rispetto a uno standard bianco noto. Le luci della stanza devono essere abbassate prima di tutte le calibrazioni. Calibrare lo strumento su tutte le lunghezze d'onda che verranno misurate, inclusi i raggi UV compresi tra 300 e 400 nanometri.Ora, indossare guanti e anestetizzare il pesce in una soluzione al 5% di sale di acido metanosolfonico etil-3-aminobenzoico, noto come MS222 tamponato con una quantità uguale di bicarbonato di sodio. Quando il pesce diventa non reattivo, trasferirlo immediatamente su uno sfondo nero non riflettente. Prima di effettuare le misurazioni, attenuare nuovamente la luce della stanza.Per registrare i dati di riflettanza, utilizzare un software di analisi. Per impostare i parametri come indicato, regolare il tempo di integrazione a 2000 secondi. Impostare il numero medio di scansioni a due e il valore di smoothing dei pixel a cinque.Ora, misurare la riflettanza del pesce utilizzando una sonda a fibra ottica. Tenere la sonda in modo da formare un angolo di 45 gradi tra la fibra ottica e il corpo. Effettuare una media di diverse scansioni per ogni regione del corpo.Verificare la riflettanza in diverse aree del corpo e osservare le variazioni tra individui. Al termine, è possibile applicare un protettivo commerciale per ripristinare il rivestimento di muco e quindi restituire il pesce in un contenitore di mantenimento ben ossigenato. Una volta ripresosi, il pesce mostrerà un battito normale dell'opercolo e una nuotata regolare.Questo test utilizza un serbatoio con compartimenti di scelta dotato di filtri UV e opachi. Quando le partizioni in plexiglass vengono rimosse, un pesce nel compartimento neutro può vedere luce a spettro completo o luce priva di UV grazie ai filtri posizionati in diverse parti del serbatoio. Per P.latipinna, utilizzare un acquario sperimentale da 75,7 litri.Prima di ogni test, assicurarsi che non vi sia condivisione di acqua o segnali olfattivi tra le tre sezioni del serbatoio. Utilizzare individui sessualmente recettivi per il test. Per una femmina di P.latipinna, scegliere pesci entro 48 ore dal parto e utilizzare maschi isolati da almeno 24 ore.Per eseguire il test, trasferire innanzitutto l'animale in esame nel compartimento neutro. Successivamente, scegliere due potenziali partner sessuali che si assomiglino il più possibile per dimensioni, colorazione e caratteristiche di visualizzazione. L'abbinamento dei colori può essere effettuato con precisione mediante strumenti oppure in modo approssimativo ad occhio.Ora, sotto illuminazione a spettro completo, posizionare uno dei due potenziali partner in ciascuno dei due compartimenti di scelta. I filtri opachi e UV e le partizioni dei compartimenti devono essere tutti al loro posto. Lasciare che gli animali si abituino a questa condizione per 15 minuti.Per ogni prova, assegnare in modo casuale quale compartimento ha il filtro UV. Successivamente, rimuovere i coperchi opachi dai divisori. Dopo 15 minuti, iniziare a registrare con un cronometro il tempo che l'individuo in osservazione trascorre all'interno di specifiche zone di preferenza.L'area entro due lunghezze del corpo di un compartimento di scelta costituisce una zona di preferenza. In alternativa, utilizzare un software registratore di eventi. Registrare l'attività dei pesci per 15 minuti.Se il pesce non visita ciascuna zona di preferenza almeno una volta, considerarlo non reattivo ed escluderlo dai dati della prova. La misurazione della riflettanza UV di P.latipinna mostra che entrambi i sessi possiedono caratteristiche UV che variano tra gli individui. Questi tratti sono più evidenti lungo i fianchi dei loro corpi.Dopo aver individuato i caratteri UV, il test di discriminazione ha rivelato che le femmine, ma non i maschi, utilizzavano tali caratteristiche nelle loro decisioni riproduttive. Poiché entrambi i sessi possiedono caratteri UV, è possibile che questi siano coinvolti in altre interazioni sociali, come il nuotare in gruppo o la ricerca del cibo. Una volta acquisite, le tecniche di misurazione UV possono essere eseguite in meno di due ore.I test di preferenza del compagno possono essere completati in meno di un'ora per ogni pesce. Durante l'esecuzione della procedura, è importante assicurarsi che i pesci siano ricettivi dal punto di vista riproduttivo. Dopo questa procedura, potrebbero essere eseguiti ulteriori esperimenti per indagare il ruolo dei caratteri UV nel riconoscimento individuale o specifico.

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