昆虫における係留飛行の研究のための簡単​​なフライトミル

このフライトミル装置の全体的な目標は、実験室で制御された条件下で昆虫の飛行行動を記録することです。したがって、この方法は、他のフライトミルと比較して、昆虫のビハ分散または移動行動を刺激する条件など、行動生態学の重要な質問に答えるのに役立ちます。このデバイスは比較的安価で、組み立てと組み立てが簡単なため、昆虫の飛行行動の研究に特化していない研究室に最適なデバイスです。

しかし、この方法は基本的な昆虫生物学への洞察を提供することができます。また、統合された害虫管理戦略を通知することにより、害虫の防除にも適用できます。フライトミルの構造と組み立ては、プロトコルテキストに記載されています。

アクリル樹脂製の支持構造は、5つの水平棚を2つの外壁と中央壁のスロットにスライドさせることで組み立てられ、磁気ピボットとIRセンサーを含む8つのセルを持つ構造となり、8人を同時に飛ばすことができます。昆虫がつながれているピボットアームは、昆虫のさまざまなサイズと形態に対応するために、さまざまな材料で構築できます。IRセンサーは、再利用可能な接着剤パテを使用して各セルの外側に固定されているため、センサーは開口部からセル内に拡張できます。

外部の垂直壁に切り込みを入れたサポートは、はんだ不要のブレッドボード上に構築された単純な回路で、IRセンサーからの入力をデータロガーに接続します。ブレッドボードのIR接続の入力と出力にそれぞれ180オームと2.2キロオームの2つの抵抗が接続され、ブレッドボードに沿って交互に列に配置され、複数のセンサーがテザリング手順を開始するための記録中の電圧信号の降下を最小限に抑えます。これにより、センサー内のIRビームの妨害が最大化され、カウンターウェイトとして機能します。

実験用の昆虫のサイズと取り付け可能なキューティクルの面積に応じて、昆虫は必要に応じてホットグルーまたは無毒の皮膚接着剤で昆虫ピンに取り付けられます。このデモンストレーションで使用されている葛虫は、皮膚のりの型を必要としません。昆虫学的ピンの丸みを帯びた先端の周りの少量の接着剤が昆虫のプロノウム領域に優しく塗布されます。

この手順は、毛が生えていない硬いまたは柔らかいキューティクルを持つ昆虫に適しています。昆虫を取り付けたピンを、ピボットアームアセンブリの曲げ端に挿入します。飛行試験を開始するには、回転アームを磁石の間に吊り下げて、昆虫を飛ばします。

ここでの飛行試験データの記録には、データロガー用の適切なソフトウェア、データキューに付属のWindexソフトウェアが使用されます。データロガーを使用しています。装置ハードウェアマネージャを開きます。

ポップアップリストからデータロガーを選択し、Start Wind Actを押します。新しいウィンドウが開き、各センサーからの入力信号が表示されます。データロガーがセンサーの出力を読み取って表示する目的のサンプリング周波数を選択します。

サンプリング周波数は、昆虫の飛行速度によって異なります。ただし、30 ヘルツから 45 ヘルツの範囲のサンプリング周波数は、小型から中型の昆虫の飛行を捕捉するのに十分な速度です。Ctrl F を 4 回押します。

録音セッションを開始します。最初のポップアップウィンドウで録音ファイルの宛先パスを選択します。特定の昆虫の飛行を記録する適切な時間を選択して入力し、2 番目のポップアップ ウィンドウで実験します。

録音時間が経過したら、Control Sを押して録音されたファイルを確定します。フライトトライアルが終了したら、つながれた昆虫を取り除きます。データ分析の前に、記録の品質を確認する必要があります。

記録されたフライトトラックを開き、電圧チャネルを選択します。CTRL Tを押すと、各チャンネルの電圧統計を含むポップアップウィンドウが開きます。回路全体の電圧降下によって最小値の大きな低下が発生していないことを確認します。

フライトイベントの高品質記録では、記録された信号に電圧降下はありません。一方、フライト イベントで記録された信号に電圧降下がある場合は、チャネルの平均電圧と最小電圧の差が 0.1 ボルトより大きいチャネルは破棄します。ファイルをスターCSV形式で保存します。

ファイルに移動し、ポップアップウィンドウで名前を付けて保存し、スプレッドシートを選択し、スプレッドシートでCSVを印刷し、ポップアップウィンドウにコメントを投稿し、相対時間を選択し、他のすべてのオプションの選択を解除します。[OK] をクリックしてファイルを保存します。その後、付録に記載されているPythonスクリプトを使用して、フライトデータを分析します。

これらは、プロトコールに詳述されている実験設定に従って編集できます。埋没甲虫ニグロフォレストVeloisからのテキスト代表飛行データは、飛行行動の個々の変動が容易に認識されることを示しています。1人は、試験開始後約3時間連続して飛行し、その後、試験の残りの期間を通じて定期的に高速で飛行しました。

別の個人では、飛行活動は、記録の最初の4時間に広範囲にわたる飛行発作によって特徴付けられ、その後、その活動はほぼ定期的になります。この個体も、最初の個体に見られたような高速で飛んだことはありません。2 つのグラフの Y 軸のスケールの違いに注意してください。

別の代表的な例は、キャップpelus fasciatusのトウワタバグを使用して得られた。この研究では、女性を移民または居住者として特徴付けるために、録音時間を1時間に設定しました。この記録は、渡り鳥の女性個体が比較的安定した速度で長時間飛行する場合に見られるタイプの飛行行動の典型です。

対照的に、居住する女性は低速で飛行し、飛行発作は短時間しか続きません。2 つのグラフの X 軸のスケールの違いに注意してください。このプロトコルの最大の課題は、研究種に合わせてデバイスとソフトウェアをカスタマイズすることです。

したがって、フライトデータを収集したら、昆虫をフライトミルから取り除き、ヴィック・ケネディや寿命などの相関する生活史データを収集するために使用できます。これで、制御された条件下で昆虫の飛行行動を収集して分析する方法を十分に理解できたはずです。