Un sistema preciso ed autonomo per l'individuazione di modelli di emersione degli insetti

Questo metodo può aiutare a rispondere a domande chiave nel campo della cronobiologia e della fisiologia dello stress, come quali segnali incidano sui tempi di emergenza degli insetti. Il vantaggio principale di questa tecnica è che è automatizzata e può essere utilizzata per misurare l'emergere di un gran numero di insetti. Per ogni canale in costruzione sono necessarie le seguenti parti.

Un collettore collettore, un tappo finale, sei supporti della piattaforma, quattro piastre di base del rack per tubi e quattro piastre per il viso del rack del tubo. Con tre supporti della piattaforma e un pezzo di plastica ondulata da 33 per 30 centimetri, utilizzare la colla a caldo per assemblare due piattaforme rack per canale in costruzione. Installare l'elettronica nel collettore saldando prima un resistore da 120 ohm all'anodo sia dell'emettitore a infrarossi che del rivelatore a infrarossi e una lunghezza di cinque centimetri di filo elettrico calibro 22 a entrambi i catodi.

Inserire con cura il rilevatore in una presa del collettore del collettore e l'emettitore nella seconda presa. Entrambi i componenti devono adattarsi perfettamente. Alimentare i fili del rivelatore attraverso il canale di cablaggio e tirare entrambi i fili attraverso il foro di accesso.

Saldare tutti e quattro i fili a un jack Ethernet RJ45 utilizzando la fila posteriore di pin. Entrambi gli anodi devono essere saldati al perno più a sinistra, il catodo dell'emettitore al perno più a destra e il catodo del rivelatore a uno dei perni centrale. Fissare il jack RJ45 sopra il foro di accesso del collettore con colla a caldo, assicurandosi che all'interno del collettore non si tocchino fili nudi.

Successivamente, inizia la costruzione del processore centrale per il sistema saldando le intestazioni femminili sui fori attraverso etichettati per il modulo Arduino nano, temp, clock e SD. Inoltre, saldare un'intestazione femmina sul foro passante non etichettato due per cinque nell'angolo in alto a sinistra della scheda PCB per lo schermo LCD. Agganciare e saldare sei jack RJ45 lungo il bordo inferiore della scheda PCB.

Saldare sei resistori pull-down da 470 kilohm nei siti di fori passanti, situati appena sopra i martinetti RJ45. Installare il sensore di temperatura e umidità Arduino nano, DHT, orologio e SD sulla scheda PCB. Infine, collegare un filo a nastro a dieci connettori al connettore dello schermo LCD della scheda PCB.

Una volta assemblato il sistema di rilevamento, caricare e posizionare due rack immediatamente prima di eseguire un esperimento. In primo luogo, assicurarsi che tutti i fori nel rack contengano un tubo di micro-centrifuga da 0,5 millilitri con il cappuccio rimosso e che i tubi si adattino perfettamente. Riempire ogni tubo con una cellula di covata di insetti, assicurandosi che il lato piatto del bordo sia rivolto verso l'apertura.

Quindi aggiungere un pellet morbido ad aria e, infine, un BB metallico. Quindi utilizzare viti in nylon da un quarto di pollice per apporre la piastra frontale del rack del tubo, con il bordo arrotondato verso la parte inferiore del rack. Posiziona i rack dei tubi sulla piattaforma rack. Iniziare con le aperture rivolte verso l'alto, quindi ruotare delicatamente in posizione per assicurarsi che i BB metallici non vengano rilasciati.

I rack devono essere posizionati sul bordo della piattaforma in modo che un BB metallico possa cadere liberamente nel collettore senza rimbalzare contro un'altra parte della struttura. Inserire una scheda SD nell'adattatore, quindi avviare il processore centrale collegando un connettore micro-USB all'Arduino e l'altra estremità a qualsiasi adattatore USB appropriato. Lo schermo LCD mostrerà i numeri da uno a sei quando è pronto.

Rilascia una singola BB metallica nel raccoglitore di palle di ogni canale e osserva che il conteggio corrispondente appaia sullo schermo e per il momento corretto per la visualizzazione nella parte inferiore dello schermo. Dopo che tutti gli insetti sono emersi, alimentare l'apparato scollegando l'Arduino. I rack possono essere smontati e puliti per il ri uso.

Durante l'esperimento di emergenza, i dati vengono memorizzati sulla scheda SD in un file delimitato da virgole. Usa la scheda SD per trasferire i dati sul computer e RStudio per generare automaticamente grafici a bolle dei dati. Sia i dati relativi agli eventi che alla temperatura vengono salvati nello stesso file per l'integrità dei dati.

Prima dell'analisi, importare il file delimitato da virgole in un programma foglio di calcolo. Le colonne I e J sono la data e l'ora di emergenza per le api. Crearle colonne A e B tagliando e incollando le colonne da A a E in un secondo foglio di calcolo e salva come file separato di dati sulla temperatura per ulteriori analisi.

Questa figura mostra l'emergenza delle ape sotto un termo-periodo di quattro gradi Celsius dopo l'esposizione a uno stress da freddo durante lo sviluppo. Questa figura mostra lo stesso set di dati appena visto, ma con uno dei sei canali intasati da BB, creando la grande bolla sul grafico come la mancanza di segnale viene ripetutamente conteggiata. I dati di questo canale possono essere giustamente rimossi dall'analisi.

Durante il tentativo di questa procedura, è importante ricordare di controllare tutte le parti saldate per assicurarsi che le connessioni funzionino. Dopo il suo sviluppo, questa tecnica ha spianato la strada ai ricercatori nel campo della cronobiologia e della fisiologia dello stress per esplorare quali segnali incidano sui tempi di emergenza nelle api solitarie.