Method Article

表現型の勾配に沿って卵除去実験を用いた卵認識の限界を探る

DOI:

10.3791/57512

⸱

August 22nd, 2018

 ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Department of Biology, Long Island University-Post, 2Department of Animal Biology, School of Integrative Biology, University of Illinois, 3Departamento de Ecología, Genética y Evolución, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Universidad de Buenos Aires, 4Department of Zoology and Laboratory of Ornithology, Palacký University, 5Institute of Vertebrate Biology, Academy of Sciences of the Czech Republic

In This Article

Summary

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このプロトコルは、卵除去実験を実行するためのガイドラインを提供します: アウトライン化実験的絵画卵自然鳥の卵、フィールドワークを実施し、収集したデータを分析の色をエミュレートするモデル。このプロトコルは、匹敵する卵除去実験を行うための統一された方法を提供します。

Abstract

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ひな寄生虫は、孵化し、若いリア ホスト両親を残し他のメスの巣に卵を産みます。勉強方法ひな寄生虫は、子供を育てるにホストを操作し、ホストが寄生を検出する方法は、共進化生物学の分野で重要な洞察を提供します。彼ら自身の若い子育ての費用を支払う必要はありませんので、カッコウなど、ウシドリのひな寄生虫は進化の利点を得る。しかし、これらのコストは卵、彼ら若者や大人を含め、寄生虫のすべての発達段階に対するホスト防御の選択します。卵除去実験は、ホストの防御を研究するために使用する最も一般的な方法です。これらの実験の間に、研究者はホストの巣に実験卵を配置し、ホストの応答を監視します。色は操作多くの場合とは卵の差別とホストと実験卵間の非類似度の可能性に積極的に関連していることを期待。本稿はそのような実験の結果を分析する一貫性のある卵の色を作成する方法を説明したから卵除去実験を実施するためのガイドとして機能します。特別な注意は、ホストの認識における色バイアスを探る可能性がある色のグラデーションに沿った一意に着色された卵を含む新しいメソッドに与えられます。標準化を行わなければ、それは意味のある方法で研究の調査結果を比較することはさらに実験のますます正確なと同等の結果を得るのためこのフィールド内の標準的なプロトコルになります。

Introduction

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ひな寄生虫は、子育てし、親の介護1,2,3に関連付けられている費用を支払う可能性があります他の種の巣に卵を産みます。ホスト側の寄生虫を検出する寄生虫と追跡側ホストの裏をかく欺瞞のこの行為は、両方の俳優の強力な選択圧を提供します。鳥類育児寄生者のいくつかのケースで異種寄生卵のホストの認識は、ホストと寄生虫の4間の進化的軍拡競走を生成するホストの卵を模した寄生虫の選択します。托卵の勉強は共進化のダイナミクスを調べるためのモデル システムだから重要と野生の5の意思決定です。卵除去実験は、鳥の托卵と種間相互作用6を調査して、生態学者の重要なツールの分野での勉強に使用する最も一般的な方法の 1 つです。

卵除去実験の過程で、研究者通常紹介自然卵をモデルや標準化された期間にわたってこれらの実験卵のホストの応答を評価します。そのような実験は、巣の7日間 (つまりの外観が変わる) 本物の卵を交換または染色を含むことができるまたはその卵の本当の卵 (必要に応じて追加パターン) と、元の巣に

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Protocol

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ここで説明するすべての方法は、制度的動物ケアおよび使用委員会 (IACUC) ロングアイランド大学ポストのによって承認されています。

1. 混合アクリル塗料します。

  1. 卵殻表面全体を均一にカバーする色は、卵殻の地面の着色をミックスします。以下のレシピを 2 つ少し以上 22 mL アルミニウム ペイント管を埋める、ペンキの 50 g となります。
    1. 青緑色、青緑の卵殻 (例えば、アメリカのロビンt. migratorius卵殻) を表す、コバルト ターコイズの 18.24 g を使用してを生成する光、コバルト ターコイズのコバルト緑、および 2.86 g と 1.61 g の titanium ホワイト 6.52 g の 20.77 g焦げた沈。
    2. (例えば、鶏ギャラス国立公園卵殻) 褐色鶏卵卵殻を表す、赤い酸化鉄の 4.12 g、カドミウム オレンジの 9.75 g、生アンバー ライトの 22.15 g とチタン ホワイト 13.97 g を使用して、茶色の色を生成します。
    3. ベージュ色、ベージュの卵殻 (例えば、ウズラについて卵の殻) を表す、茶色の卵の色の 10.60 g、青緑色の 8.28 g、チタン ホワイトの 18.51 g と黄土色の 12.61....

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Results

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カラフルな卵モデルの生成

カスタム ペイントの混合物と自然卵の反射スペクトルは図 1A-Dに表示されます。托卵研究で使用される塗料の混合は必要があります密接にスペクトル形状 (色) と大きさ (明るさ) の面で自然な反射率計測に対応します。達成される場合実験卵の色は、ホストによって自然な卵の色として認識される必要があります。ホストの認識を評価するためにこれらの反射関連の鳥カラー スペースに変換します。こうすることで、これらの反射スペクトルの製品太陽放射照度と光受容感度が量子キャッチ33の計算に統合できます。鳥色知覚は、鳥が 3 つではなく、4 つの光受容体を使用して色を参照してください、人間のとは異なる。各頂点が特定の光受容体の相対的な刺激を表します (

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Discussion

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卵除去実験がひなの寄生虫-ホストの共進化の66を勉強する最も一般的な方法、材料、技術、またはプロトコルを標準化する努力を欠いています。これはメタ分析のため特に問題となります。ないホストの卵は今のところ拒絶の私たちの知識に、メタ分析研究67,68, 擬態または非擬態と考えられるものを含むの中で方法論的不一致の制御があります。これは主要な問題を表す擬態 (人間の基準) で卵一見非模倣もの69, 人間の色の分類が不十分と推論に不適切なことを示しているよりも多くのホストによって拒否できますのでについて鳥認知18。さらに、メタ分析は、応答22としてそれらを数えるまたは分析7,67,からそれらを除外も同じホ.......

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Disclosures

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オーシャンオプティクスこの原稿のページ料金資金を提供しています。

Acknowledgements

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まあまあは、イリノイ大学アーバナ ・ シャンペーン校で HJ ・ ヴァン ・ クリーブ教授によって賄われていた。さらに、資金調達のため我々 は (M.E.H. および T.G.) に人間のフロンティア科学プログラムと欧州社会基金、チェコ共和国の国家予算を感謝プロジェクトの no。(T.G.) に CZ.1.07/2.3.00/30.0041。私たちは、出版費用をカバーするためオーシャンオプティクスを感謝します。

....

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Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
Replicator Mini +Makerbot
Professional アクリル塗料 コバルト ターコイズ ライトウィンザー &ニュートン28382
プロフェッショナルアクリルペイントチタンホワイトウィンザー&ニュートン28489
プロフェッショナルアクリルペイントコバルトグリーンウィンザー&ニュートン28381
プロフェッショナルアクリルペイントコバルトターコイズウィンザー&ニュートン28449
プロフェッショナルアクリルペイントバーントアンバーウィンザー&ニュートン28433
プロフェッショナルアクリルペイントレッド酸化鉄ウィンザー&ニュートン28486
プロフェッショナルアクリルペイントカドミウムオレンジウィンザー&ニュートン28437
プロフェッショナルアクリルペイントローアンバーライトウィンザー&ニュートン28391
プロフェッショナルアクリルペイントイエローオーカーウィンザー&ニュートン28491
プロフェッショナルアクリルペイント火星ブラックウィンザー&ニュートン28460
ペイントブラシユトレヒト206-FBフィルバートブラシ
ペイントブラシユトレヒト206-Fフラットブラシ
ヘアドライヤースター202
光ファイバーケーブルオーシャンオプティクス株式会社OCF-1038131 mカスタム分岐光ファイバーアセンブリ、青色ジップチューブ(PVDF)、3.8mm公称外径ジーケッティング、2脚
分光計Optics Inc.200-850 nmの検出器(DET2B-200-850)とグレーティングオプション#2が取り付けられた、スリット幅50 umのJaz分光計ユニット。
分光器用バッテリー・SDカードモジュールOcean Optics Inc.Jaz-B
光源オーシャンオプティクス株式会社Jaz-PXAパルスキセノン光源
ホワイトスタンダードオーシャンオプティクス株式会社WS-1-SLから作られた Spectralon
OHAUS Adventurer Pro ScaleOHAUSAV114CA 精密マイクロバランス
Gemini-20 ポータブルスケールAWSGemini-20A 標準スケール
空のアルミニウム ペイント チューブ (22 ml)Creative MarkNA
伸縮ミラーSE8014TM
GPSGarminOregon 600
220 グリット サンドペーパー3M21220-SBP-15非常に細かいサンドペーパー
400 グリット サンドペーパー3M20400-SBP-5非常に細かいサンドペーパー
の色分析ソフトウェア: 'pavo', an R packagefor use in, R: A language and environment for statistical computingv 1.3.1https://cran.r-project.org/web/packages/pavo/index.html
UV クリア透明Flock off!UV-001透明紫外線塗料
プラスチックサンドバッグジップロックスーパーマーケットで購入できるジップロックのレギュラープラスチックサンドイッチバッグ。
KimwipesKimberly-Clark Professional3412011 x 21 cm Kimwipes
歯ブラシコルゲート歯ブラシ
オOcean

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Davies, N. B., Brooke, M. deL. An experimental study of co-evolution between the cuckoo, Cuculus canorus, and its hosts. I. Host egg discrimination. Journal of Animal Ecology. 58 (1), 207-224 (1989).
  2. Feeney, W. E., Welbergen, J. A., Langmore, N. E. Advances in the study of coevolution between avian brood parasites and their hosts. Annu Rev Ecol Evol Syst. 45, 227-246 (2014).
  3. Kilner, R. M., Madden, J. R., Hauber, M. E. Brood parasitic cowbird nestlings use host young to procure resources. Science. 305 (5685), 877-879 (2004).
  4. Dawkins, R., Krebs, J. R. Arms races between and within s....

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