الصباغة الحشرات لفحوصات السلوكية: في سلوك التزاوج من تخدير

الهدف العام من هذا الإجراء هو جعل الحشرات متميزة بصرياً عن بعضها البعض بطريقة غير جراحية من أجل تحديد هويتها في التجارب السلوكية. يتم تحقيق ذلك أولاً عن طريق تلوين سطح غذاء ذبابة الدروسوفيلا العادي في أنبوب ذباب قياسي ببضع قطرات من ملون الطعام. بعد ذلك، تُضاف الذبابات إلى الأنبوب لمدة ثلاث ساعات، وعند هذه النقطة، يجب أن يظهر على بطن ذبابة الدروسوفيلا تلوين قوي.

يمكن إجراء تجارب التزاوج، على سبيل المثال، لملاحظة ما إذا كانت الإناث تجد الذكور المصبوغة بلون معين أكثر جاذبية. وفي نهاية المطاف، تُعد تقنية الصبغ هذه طريقة سريعة وبسيطة وغير جراحية لتمييز الحشرات من أجل سهولة التعرف عليها تجريبياً. وتكمن الميزة الرئيسية لاستخدام هذه التقنية مقارنة بالطرق الحالية، مثل إزالة جزء من جناح الذبابة، في أنها أسرع، وأقل تداخلاً، وأقل احتمالاً للتأثير على السلوك اللاحق.

يمكن أن تكون هذه الطريقة مفيدة في مجموعة واسعة من التجارب التي يتطلب فيها تحديد الأفراد أو فئات الذباب. كما أنها سهلة بما يكفي لاستخدامها في تجارب بسيطة في المدارس أو الكليات. سيقوم بشرح هذه التقنية كل من Rudy Verse Bo وChloe Hayes، وكلاهما طالبان في مرحلة الدكتوراه هنا في University of Liverpool. بعد أن يبرد الغذاء ويتصلب، ابدأ بإضافة 0.5 إلى 1 mL من ملون طعام أزرق فوق الغذاء، ثم وزع الصبغة على كامل سطح القارورة.

بعد ذلك، يتم تخزين الغذاء في درجة حرارة 4 °C لمدة يومين للسماح بامتصاص الصبغة في الطبقة العلوية من الغذاء. بعد ذلك، يتم نقل الذباب إلى الغذاء وفقاً لمتطلبات التجربة. وفي غضون يوم واحد، يمكن تمييز الذباب المصبوغ بسهولة عن الذباب غير المصبوغ لإجراء تجربة تزاوج باستخدام الذباب المصبوغ.

استخدم جهاز شفط لنقل الذكور العذارى فرادى إلى أنابيب بلاستيكية قياسية مقاس 75 في 20 مليمتر تحتوي على 20 مليلتر من الغذاء. في حال إجراء تجربة تزاوج تعتمد على ذكرين، ضع نصف الذكور في كل مجموعة علاجية في أنابيب تحتوي على غذاء ملون. بعد ذلك، انقل الإناث التي برزت حديثاً إلى أنابيب غذاء جديدة في مجموعات مكونة من 10 إناث.

الآن، اترك كلا الجنسين لينضجا حتى سن التزاوج في درجة الحرارة المناسبة لهذا النوع. وعندما تصبح ذباب الدروزوفيلا (drosophila) جاهزة، عرض الذكور التجريبية للمعالجة المطلوبة. على سبيل المثال، يتم تخدير الذباب الآخر باستخدام ثاني أكسيد الكربون، وقم بتمييز القوارير لتحديد نوع المعالجة وحالة اللون للذباب في اليوم السابق للتجربة.

انقل الإناث إلى أنابيب اختبار فردية تحتوي على 20 milliliters من الغذاء لتعويد الذباب على أنبوب التزاوج، وضع ملصقات محايدة على الأنابيب لضمان تعمية التجربة. بعد ذلك، أضف ذبابة ذكر واحدة أو ذبابتين إلى كل أنبوب تزاوج يحتوي على أنثى واحدة، حسبما يقتضيه الأمر.

ابدأ تجربة التزاوج بالتزامن مع إضاءة المصابيح في الحاضنة لإجراء تجربتي تزاوج لذكرين. تأكد من أن كل ذكر ينتمي إلى مجموعة علاجية مختلفة، وأن ذبابة واحدة تظهر تلوينًا بطنيًا. سجل المجموعة العلاجية ولون كل ذبابة ذكر.

إذا حدث الجماع خلال ساعتين، يتم تسجيل حالة النرد للذكر الذي يتزاوج في تجارب تزاوج الذكر المنفرد. كما يتم تسجيل وقت بدء التزاوج ووقت انتهائه. ثم تُحسب بيانات فترة زمن الوصول إلى نجاح التزاوج ومدته لهذه التجربة.

أفضل نموذج تم إيجاده لتفسير التباين في تأثير التخدير بثاني أكسيد الكربون، والذي يتضمن الأنواع كعامل. فعلى سبيل المثال، في هذه التجارب التمثيلية، لم يظهر التخدير بثاني أكسيد الكربون أي تأثير معنوي على نجاح تزاوج drosophila.

تم استخدام ذباب Pseudo obscure و drosophila sub obscure في تجربتين للذكور من نوع drosophila melanogaster، ومع ذلك، لوحظ انخفاض ملحوظ في نجاح التزاوج لدى الذكور الذين تعرضوا للتخدير بثاني أكسيد الكربون، وكان التأثير أكبر عندما تعرضت drosophila melanogaster للغاز عند الجمع أو قبل يوم واحد من التجارب. لم تُلاحظ فروق ذات دلالة إحصائية في التزاوج لدى الذباب الملون بالغذاء لأي من الأنواع الثلاثة، كما لم يؤدِ إدراج المعالجة في التحليل أو حالة التزاوج للحشرات في تجارب التزاوج الفردية إلى وجود فروق. لا يوجد فرق في التزاوج.

لوحظ وجود فترة كمون لدى أي من الأنواع الثلاثة عند استخدام التخدير بثاني أكسيد الكربون لجمع البالغين الذين ظهروا حديثاً. وقد ظهر تأثير على مدة التزاوج فقط في ذباب drosophila sub obscure عند تعريضه لثاني أكسيد الكربون قبل يومين من تجارب التزاوج. بعد مشاهدة هذا الفيديو، يجب أن تتكون لديك فكرة جيدة عن كيفية استخدام صبغ الأمعاء كتقنية غير باضعة لتمييز الذباب خلال تجاربك.

عند محاولة تنفيذ هذا الإجراء، من المهم اختبار أي تأثير للصبغة المستخدمة على الأنواع المستهدفة؛ فقد تكون بعض الصبغات سامة، كما يمكن لبعض الألوان أن تؤثر بشكل مباشر على نجاح عملية التزاوج. على سبيل المثال، قد يكون ملون الطعام الأحمر مفضلاً لدى بعض الأنواع.

لقد استخدمنا تقنية الصبغ هذه للتمييز بين الذباب في تجارب التزاوج التنافسي. ومع ذلك، يمكن استخدامها أيضاً في مجموعة متنوعة من التجارب الأخرى التي تتطلب تحديد هوية الذباب بشكل فردي، مثل المقايسات لتقييم العدوانية، أو الدفاع عن المنطقة، أو نشاط تفضيل الغذاء، أو السلوكيات الاجتماعية.