Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.

Methodenartikel

Een experimentele benadering voor het onderzoeken van effecten van kunstlicht 's nachts op vrijlopende dieren: implementatie, resultaten en aanwijzingen voor toekomstig onderzoek

2.1K weergaven

⸱

DOI:

10.3791/63381

⸱

2 februari 2022

 ,  ,  ,  , 
1Department of Biology, Behavioural Ecology and Ecophysiology Group, University of Antwerp, 2Faculty of Social Sciences, Antwerp School of Education, University of Antwerp

In dit artikel

Samenvatting

Kunstlicht 's nachts (ALAN) heeft verstrekkende biologische effecten. Dit artikel beschrijft een systeem voor het manipuleren van ALAN in nestkasten tijdens het monitoren van gedrag, bestaande uit LED-lampjes gekoppeld aan een batterij, timer en audio-compatibele infraroodvideocamera. Onderzoekers zouden dit systeem kunnen gebruiken om veel openstaande vragen te onderzoeken met betrekking tot de effecten van ALAN op organismen.

Samenvatting

Dieren zijn geëvolueerd met natuurlijke patronen van licht en duisternis. Kunstlicht wordt echter steeds meer in het milieu geïntroduceerd door menselijke infrastructuur en recreatieve activiteiten. Kunstlicht 's nachts (ALAN) heeft het potentieel om wijdverspreide effecten te hebben op het gedrag, de fysiologie en de fitheid van dieren, wat zich kan vertalen in effecten op grotere schaal op populaties en gemeenschappen. Het begrijpen van de effecten van ALAN op loslopende dieren is niet-triviaal vanwege uitdagingen zoals het meten van lichtniveaus die mobiele organismen tegenkomen en het scheiden van de effecten van ALAN van die van andere antropogene verstoringsfactoren. Hier beschrijven we een aanpak die ons in staat stelt om de effecten van blootstelling aan kunstlicht op individuele dieren te isoleren door experimenteel lichtniveaus in nestkasten te manipuleren. Hiertoe kan een systeem worden gebruikt dat bestaat uit light-emitting diode (LED) licht (en) die op een plaat zijn bevestigd en zijn aangesloten op een batterij- en timersysteem. De opstelling maakt het mogelijk om individuen in nestkasten bloot te stellen aan verschillende intensiteiten en duur van ALAN, terwijl tegelijkertijd video-opnames worden verkregen, waaronder ook audio. Het systeem is gebruikt in studies op loslopende koolmezen (Parus major) en pimpelmezen (Cyanistes caeruleus) om inzicht te krijgen in hoe ALAN slaap- en activiteitspatronen bij volwassenen en fysiologie en telomeerdynamiek beïnvloedt bij het ontwikkelen van nestvogels. Het systeem, of een aanpassing daarvan, kan worden gebruikt om vele andere intrigerende onderzoeksvragen te beantwoorden, zoals hoe ALAN interageert met andere verstoringsfactoren en de bio-energetische balans beïnvloedt. Bovendien kunnen vergelijkbare systemen worden geïnstalleerd in of in de buurt van de nestkasten, nesten of holen van een verscheidenheid aan soorten om niveaus van ALAN te manipuleren, biologische reacties te evalueren en te werken aan het opbouwen van een interspecifiek perspectief. Vooral in combinatie met andere geavanceerde benaderingen voor het monitoren van het gedrag en de beweging van vrijlevende dieren, belooft deze aanpak voortdurende bijdragen te leveren aan ons begrip van de biologische implicaties van ALAN.

Inleiding

Dieren zijn geëvolueerd met de natuurlijke patronen van licht en duisternis die dag en nacht bepalen. Circadiane ritmes in hormonale systemen orkestreren dus rust- en activiteitspatronen en stellen dieren in staat om hun conditie te maximaliseren 1,2,3. Bijvoorbeeld, het circadiane ritme in glucocorticoïde hormonen, met een piek bij het begin van de dagelijkse activiteit, prikt gewervelde dieren voor om zich gepast te gedragen gedurende de 24-uursperiode via effecten op het glucosemetabolisme en reactievermogen op omgevingsstressoren4. Evenzo is het pijnappelklierhormoon melatonine, dat vrijkomt als reactie op duisternis, integraal betrokken bij het beheersen van patronen van circadiane ritmiek en heeft het ook antioxiderende eigenschappen 5,6. Entrainment van vele aspecten van circadiane ritmiek, zoals melatonine afgifte, wordt beïnvloed door de fotoreceptie van niveaus van licht in de omgeving. De introductie van kunstlicht in het milieu ter ondersteuning van menselijke activiteit, recreatie en infrastructuur heeft dus het potentieel om verstrekkende effecten te hebben op het gedrag, de fysiologie en de fitheid van loslopende dieren 7,8. Inderdaad, diverse effecten van blootstelling aan kunstlicht 's nachts (ALAN) zijn gedocumenteerd 9,10, en ALAN is benadrukt als een prioriteit voor onderzoek naar wereldwijde verandering in de21e eeuw10.

Het meten van de effecten van ALAN op loslopende dieren stelt om een aantal redenen niet-triviale uitdagingen. Ten eerste ervaren mobiele dieren die door de omgeving bewegen voortdurend verschillende niveaus van licht. Dus, hoe kwantificeer je het niveau van licht waaraan individuele dieren worden blootgesteld? Zelfs als de niveaus van licht op het grondgebied van het dier kunnen worden gekwantificeerd, kan het dier vermijdingsstrategieën gebruiken die de blootstellingspatronen beïnvloeden, waardoor gelijktijdige tracking van de locatie en lichtniveaus van het dier vereist is. Inderdaad, in de meeste veldstudies zijn het gemiddelde en de variatie in blootstellingsniveaus aan licht onbekend11. Ten tweede is blootstelling aan ALAN vaak gecorreleerd met blootstelling aan andere antropogene verstoringsfactoren, zoals geluidsoverlast, blootstelling aan chemicaliën en aantasting van habitats. Dieren die habitats langs de randen van wegen bezetten, zullen bijvoorbeeld worden blootgesteld aan licht van straatlantaarns, lawaai van autoverkeer en luchtvervuiling door voertuigemissies. Hoe isoleert men dan effectief de effecten van ALAN van de effecten van verstorende variabelen? Rigoureuze veldexperimenten die goede metingen van zowel lichtblootstellingsniveaus als responsvariabelen mogelijk maken, zijn essentieel voor het evalueren van de ernst van de biologische effecten van ALAN en voor het ontwikkelen van effectieve mitigatiestrategieën11.

Dit artikel beschrijft een experimentele aanpak die, hoewel niet zonder beperkingen (zie discussiesectie), helpt de hierboven genoemde problemen te verlichten, zo niet te elimineren. De aanpak omvat het experimenteel manipuleren van ALAN-niveaus in de nestkasten van een vrijlevende, dagelijkse vogelsoort, de koolmees (Parus major), met behulp van een systeem van lichtgevende diode (LED) -lichten en een infrarood (IR) -camera geïnstalleerd in nestkasten. De opstelling maakt gelijktijdige acquisitie van video-opnames mogelijk, inclusief audio, waarmee onderzoekers effecten op gedrag en vocalisaties kunnen beoordelen. Koolmezen gebruiken nestkasten om te broeden en slapen tussen november en maart in de nestkasten. Vrouwtjes slapen ook in de nestkasten tijdens het broedseizoen12. Het systeem is ook in mindere mate gebruikt om de effecten van ALAN op pimpelmezen (Cyanistes caeruleus) te bestuderen. De eerste moeilijkheid, waarbij het gaat om het kennen van lichtniveaus die het dier tegenkomt, wordt verzacht doordat, gezien het feit dat een individu bereid is om de nestkast te betreden (of al in de nestkast zit in het geval van immobiele nestvogels), lichtniveaus nauwkeurig kunnen worden bepaald door de onderzoeker. De tweede moeilijkheid, met betrekking tot correlaties met verstorende variabelen, kan worden gecontroleerd door nestkasten in vergelijkbare omgevingen te gebruiken en / of de niveaus van verstorende variabelen in de buurt van nestkasten te meten. Bovendien is het bij holte-nestelende vogels krachtig om een experimentele aanpak te volgen, omdat nestkasten of natuurlijke holtes nestvogels en volwassenen van ALAN13 kunnen beschermen, wat kan verklaren waarom sommige correlatieve studies weinig effect van ALAN (of antropogene ruis) vinden14, terwijl experimentele studies vaker duidelijke effecten vinden (zie hieronder). Bovendien kan een experimenteel ontwerp met herhaalde maatregelen worden aangenomen waarin individuen als hun eigen controle dienen, wat de statistische kracht en de kans op het detecteren van zinvolle biologische effecten verder verhoogt. De onderstaande secties: (1) leg de details van het ontwerp en de implementatie van het systeem uit, (2) vat de belangrijke resultaten samen die tot nu toe zijn verkregen met behulp van het systeem, en (3) stel toekomstige onderzoeksrichtingen voor die kunnen worden nagestreefd, zowel bij mezen als bij andere dieren.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Protocol

Alle toepassingen van dit systeem op dierproeven werden goedgekeurd door de ethische commissie van de Universiteit Antwerpen en uitgevoerd in overeenstemming met de Belgische en Vlaamse wetgeving. Methodologie hield zich aan de ASAB / ABS-richtlijnen voor het gebruik van dieren in gedragsonderzoek. Het Koninklijk Belgisch Instituut voor Natuurwetenschappen (Koninklijk Belgisch Instituut voor Natuurwetenschappen; KBIN) verstrekte licenties voor alle onderzoekers en personeel.

1. Het creëren van het experimentele systeem

  1. Verkrijg breedspectrum LED('s) om te gebruiken bij het maken van ALAN. Neem LED-lamp(en) van een LED-koplamp. Gebruik een enkel LED-lampje of meerdere (bijv. 4) breedspectrum LED-lampen voor meer diffuse verlichting (figuur 1).
    OPMERKING: Als wijziging kunnen LED's met verschillende spectrale eigenschappen (bijv. Rood versus blauw) worden gebruikt, maar moeten ze uit een andere bron worden verkregen (zie het aanvullende materiaal van Grunst et al. 201915 voor de spectrale eigenschappen van de LED's die in eerdere studies met dit systeem zijn gebruikt).
  2. Ontwerp een systeem om de LED's samen met een IR-camera te monteren om gedragsmonitoring mogelijk te maken. Onderzoekers kunnen dit doel op een aantal manieren bereiken.
    1. Optie 1. Plaats een enkele breedspectrum-LED afzonderlijk in de nestkast in een plastic buis naast een IR-camera die met lijm op een plastic of metalen plaat is gemonteerd en die in de nestkast past (figuur 1A, B).
    2. Optie 2. Monteer een IR-camera in een centrale positie op een plastic of metalen plaat en monteer vervolgens LED-lampen in vaste posities op de plaat rond de IR-camera (fig. 1C).
  3. Ontwerp een middel om het systeem aan te sluiten op een stroombron (batterij) en timer.
    1. Gebruik een mes of boor om bosjes te maken in de zijkant van de nestkast waardoor draadconnectoren kunnen worden verlengd om het systeem aan te sluiten op een Fe-batterij (12 V; 120 Wh) en zelfgemaakte timer (12 V).
    2. Ontwerp een donkergroene houten behuizing die overeenkomt met de nestkast in kleur, lengte en breedte (nestkasten die in eerdere studies werden gebruikt, hadden bijvoorbeeld de afmetingen: 120 mm x 155 mm x 250 mm ), en met één zijopening via een scharnier om de batterij, recorder voor de video en het timersysteem voor de LED's te huisvesten (figuur 2; Aanvullende figuur 1 en aanvullende figuur 2).
  4. Ontwerp een middel om de ALAN-intensiteit aan te passen.
    1. Verkrijg een weerstand (waarde afhankelijk van batterijspanning en verlichting) en sluit deze in serie aan met de LED('s).
  5. Ontwerp "dummy" -dozen met dezelfde afmetingen als de behuizingen die de timer en batterij huisvesten voor gebruik bij het wennen van vogels aan het systeem (d.w.z. zoals in figuur 2A, maar zonder de interne elektronica).
    OPMERKING: In rubriek 2 en 3 worden de stapsgewijze methoden besproken die worden gebruikt om de effecten van ALAN op het focale organisme te bestuderen.

figure-protocol-1
Figuur 1: Twee systemen bestaande uit IR-camera's en LED-lamp(en) die worden gebruikt om ALAN in nestkasten te manipuleren. (A) Bovenaanzicht van de nestkast met plaat die het oudere systeem op zijn plaats houdt. (B) Ouder systeem met 1 breedspectrum LED om ALAN te manipuleren en centrale camera met 10 IR LED's (c) Nieuwer systeem met 4 breedspectrum LED's en centrale IR camera met 4 IR LED's. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

figure-protocol-2
Figuur 2: De zelfgemaakte batterij en timereenheid die worden gebruikt om ALAN en video-opnamegedrag te manipuleren. (A) De eenheid is ingesloten in een houten doos die bovenop de nestkast is gemonteerd. (B) Zicht op de elektronica in het apparaat. Connectoren strekken zich uit van binnen in de nestkast tot in de houten behuizing om de elektronica aan te sluiten op de IR-camera en breedspectrum-LED's. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

2. Het plannen van het experiment en het aanpassen van alan intensiteit en timing

  1. Bepaal de gewenste lichtintensiteit waaraan dieren moeten worden blootgesteld.
    1. Overweeg zorgvuldig welke experimentele lichtintensiteit moet worden gebruikt om zinvolle resultaten te produceren die de onderzoeksvraag beantwoorden. In het algemeen betekent dit dat een ecologisch relevante lichtintensiteit moet worden gekozen, die loslopende dieren waarschijnlijk zullen tegenkomen (zie tabel 1 voor richtlijnen).
  2. Pas de LED-lampen aan op de gewenste lichtintensiteit (bijv. 1-3 lux, zoals gebruikt in eerdere studies; Tabel 1 en tabel 2).
    1. Plaats het systeem voorafgaand aan de plaatsing in het veld op een nestkast die in het laboratorium wordt meegenomen om de lichtintensiteit te kalibreren. Sluit de LED's aan op de voedingsbron, zoals hieronder verder wordt beschreven (Protocolsectie 3).
    2. Pas het licht dat door de LED's wordt uitgestraald aan op de gewenste intensiteit (lux) door een lichtmeter ter hoogte van de vogel in de nestkast (~ 8 cm van de onderkant) te plaatsen en tegelijkertijd de weerstand in serie met de LED's aan te passen.
      OPMERKING: Het is mogelijk om zeer lage lichtintensiteiten te bereiken (bijv. Landelijke hemelgloedniveaus; 0,01 lux).
  3. Bepaal het tijdsbestek waarbinnen dieren aan ALAN moeten worden blootgesteld.
    1. Bepaal de lengte en timing van de blootstelling gedurende de nacht. Men kan bijvoorbeeld dieren de hele nacht blootstellen aan ALAN, gedurende slechts een deel van de nacht, of een periode van duisternis in het midden van de nacht verlaten om de mate van verstoring te verminderen.
    2. In het geval dat een dier de nestkast (of een specifiek gebied) moet betreden om aan de ALAN te worden blootgesteld, overweeg dan ook of het licht moet worden ingeschakeld voor of na de ingangsgebeurtenis die waarschijnlijk zal plaatsvinden.
  4. Stel de timer in om de periode van blootstelling aan licht tijdens de nacht te regelen.
    1. Stel de timer in die is aangesloten op de breedspectrum-LED's, zodat het licht op bepaalde tijdstippen wordt in- en uitgeschakeld (bijvoorbeeld ten minste 2 uur voor zonsondergang; 2 uur na zonsopgang).
      OPMERKING: Met de IR-camera kan het gedrag van het dier tegelijkertijd worden vastgelegd voor de duur van de belichting van het licht en wordt ingeschakeld zolang deze is aangesloten op een opgeladen batterij.
  5. Bepaal het juiste experimentele ontwerp om te gebruiken voor de doelonderzoeksvraag (en).
    OPMERKING: Voor sommige vragen is een experimenteel ontwerp met herhaalde maatregelen de krachtigste optie (bijv. Hoe beïnvloedt blootstelling aan ALAN het slaapgedrag?). Voor anderen zullen gepaarde controle- en experimentele groepen nodig zijn (bijv. Hoe beïnvloedt blootstelling aan ALAN het telomeerverlies bij het ontwikkelen van nestvogels?).
Bron/blootstellingsniveauIntensiteit (lux)
Vol zonlicht103000
Vol maanlicht0.05–1
Urban Sky gloed0.2–0.5
Blootstelling van vrijlevende Europese merels0.2 (0.07–2.2)
Eerdere experimentele studies met behulp van het systeem1–3
LED straatverlichting~ 10
Lage druk natrium straatverlichting~ 10
Hoge druk natrium~ 10
Tl-verlichting300
Metaalhalogenide400–2000

Tabel 1: Karakteristieke lichtintensiteiten in het milieu 3,9, blootstellingsniveaus van loslopende vogels41 en intensiteiten die in eerdere studies met dit systeem zijn gebruikt (referenties in tabel 2).

3. Implementatie van de blootstelling aan ALAN

  1. Laat de dieren wennen aan de experimentele opstelling.
    1. Indien mogelijk in het kader van het experiment, laat dieren wennen aan de opstelling door ten minste 1 dag voorafgaand aan het experiment dummyboxen op de bovenkant van de nestkasten te plaatsen om de effecten van nieuwheidsaversie te minimaliseren.
  2. Onderzoek de focale individuen.
    1. Monteer dieren in de onderzoekspopulatie met passief integratieve transponder (PIT) tags om identificatie in nestkasten mogelijk te maken zonder de vogels te storen.
    2. In experimenten met het effect van ALAN op het slaapgedrag, bezoek de nestkasten op de avond voor het experiment en scan de dozen met een radiofrequentie-identificatie (RFID) -lezer om te bepalen welke vogels erin rusten.
    3. In experimenten tijdens het broedseizoen met blootstelling van zich ontwikkelende nestvogels aan ALAN, controleer consequent (bijv. Om de andere dag) nestkasten en controleer op nestinhoud en volwassen identiteit. Selecteer zorgvuldig nestkasten met broedsels met bepaalde kenmerken (d.w.z. modale broedgrootte, zowel aanwezige als voedende ouders) voor gebruik in het experiment.
  3. Selecteer en implementeer het experiment.
    1. Implementeer voor experimenten met slaapgedrag een herhaald meetontwerp door eerst personen te registreren die gedurende ten minste één nacht onder donkere omstandigheden slapen om ongestoorde slaap te registreren in afwezigheid van ALAN (controlebehandeling) volgens stappen 3.3.2-3.3.21.
    2. Zorg er daarom voor dat u de tijd op de IR-camera's synchroniseert met de lokale tijd voordat u ze het veld in neemt.
    3. Plaats een SD-kaart in de SD-sleuf in de mini DVR-recorder naast de batterij (afbeelding 2B; Aanvullende figuur 2). Controleer of de SD-kaart leeg is en als dat niet het geval is, wist u de gegevens die deze bevat.
    4. Verwijder ten minste 2 uur voor het begin van de duisternis de dummy-doos van boven op de nestkast.
    5. Open het deksel van de nestkast.
    6. Plaats de plaat met de IR-camera in de nestkast met het objectief van de camera naar beneden gericht.
    7. Verleng de elektronische connectoren uit het bosje in de nestkast.
    8. Sluit het deksel van de nestkast.
    9. Plaats de behuizing met de batterij, recorder en timer bovenop de nestkast.
    10. Sluit de voedingsconnectoren van de batterij aan. Sluit de rode connector van de recorder aan op de witte connector van de camera (audio), de gele connector van de recorder op de gele connector van de camera (video) en de zwarte connector van de batterij op de rode connector van de camera (voeding) (aanvullende figuur 1 en aanvullende afbeelding 2).
    11. Druk op de opnameknop om de camera-opname te starten.
      OPMERKING: De timer wordt niet ingesteld en/of de stroom wordt niet aangesloten op de timer die de LED's bestuurt, zodat er geen ALAN wordt geproduceerd op regelavonden.
    12. Controleer met een klein tft-scherm of de opname is gestart en of het beeld correct is. Een poort om het tft-scherm aan te sluiten bevindt zich onder de recorder (aanvullende figuur 2).
    13. Keer ongeveer 1 uur in het donker terug naar de nestkast en controleer de identiteit van de vogel die binnen slaapt door een RFID-transponderlezer rond de onderkant en zijkanten van de nestkast te bewegen en het unieke identificatienummer te registreren dat via de PIT-tag is gecommuniceerd.
    14. Op de ochtend na de controle-opname, ten minste 2 uur na zonsopgang, keert u terug naar de nestkast en verzamelt u het batterijsysteem en de IR-camera.
    15. Plaats nogmaals een dummybox bovenop de nestkast.
    16. Laad in het laboratorium of op kantoor de batterij op en verwijder en download de SD-kaart van de recorder om de gedragsgegevens te verzamelen.
      OPMERKING: Batterijen hebben een levensduur van ~ 30 uur in koude omstandigheden om opname voor de hele nacht mogelijk te maken, maar moeten volledig worden opgeladen tussen opeenvolgende nachten van opname.
    17. Nadat u de gegevens met succes hebt gedownload, wist u de gegevens van de SD-kaart en plaatst u deze opnieuw in de mini DVR-recorder.
    18. Implementeer de volgende nacht de lichtblootstellingsbehandeling (bijv. 1-3 lux, zoals gebruikt in eerdere experimenten met het systeem; Tabel 1 en tabel 2).
    19. Stel het timersysteem in voor de gewenste periode van blootstelling aan licht.
    20. Volg dezelfde stappen (3.3.2-3.3.17) als hierboven beschreven voor de controle-opname, maar sluit ook de timer aan op de voeding en de LED's op de timer (aanvullende figuur 1 en aanvullende figuur 2).
    21. Herhaal indien gewenst de controle-opname (van slaapgedrag onder omstandigheden van duisternis, d.w.z. afwezigheid van ALAN) op nacht drie.
    22. Gebruik voor experimenten waarbij nestvogels worden blootgesteld aan ALAN, controle- en experimentele broedsels zoals beschreven in stappen 3.3.23-3.3.25.
    23. Plaats dummyboxen (zonder elektronica) bovenop de nestkasten van controlebroed en behandel zowel controle- als experimentele nestvogels op gelijkwaardige manieren.
    24. Implementeer de experimentele ALAN-belichting voor experimentele dozen. Monteer tijdens de experimentele periode het LED-systeem en de IR-camera in de nestkast, zoals hierboven beschreven, en stel de timer in om de gewenste periode van blootstelling aan licht te regelen.
    25. Laad de batterijen op. Voor experimenten met meerdere nachten van blootstelling aan licht en video-opname, verzamelt u de systemen elke ochtend om de batterijen overdag op te laden en vervangt u het systeem 's avonds.
  4. Verzamel gegevens over de responsvariabelen van belang.
    1. Als gedrag in de nestkast de variabele van belang is, zal de IR-camera het mogelijk maken om tegelijkertijd gedrag te documenteren (bijvoorbeeld slaapgedrag; Figuur 3).
    2. Verzamel alle andere relevante gegevens via aanvullende monitoringmethoden, waarbij bemonstering plaatsvindt op variabele tijdstippen (bijv. bloedmonsters die vóór en na blootstelling aan licht zijn genomen15).

figure-protocol-3
Figuur 3: Infraroodbeeld van een koolmees in een nestkast blootgesteld aan ALAN. (A) Slapend en (B) Koolmees waarschuwen Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Resultaten

De peer-reviewed onderzoeksartikelen die met behulp van dit systeem zijn gepubliceerd, zijn samengevat in tabel 2. Verschillende andere manuscripten zijn in uitvoering. Deze studies behandelen drie belangrijke onderzoeksvragen. Ten eerste is het systeem gebruikt om de effecten van blootstelling aan licht op slaapgedrag en activiteitsniveaus bij volwassenen te bestuderen. Hiertoe werd een experimenteel ontwerp met herhaalde maatregelen gebruikt, waarbij hetzelfde individu eerst slapend onder natuurlijke o...

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Discussie

Dit nestkast-gebaseerde systeem van LED-verlichting en een gepaarde IR-camera heeft onderzoekers in staat gesteld om een reeks intrigerende vragen over de biologische effecten van ALAN te beoordelen. Bovendien zijn er nog veel meer onderzoeksrichtingen die met het systeem kunnen worden nagestreefd. Bovendien zou het uitbreiden van het gebruik van het systeem naar andere soorten kunnen helpen bij het bevorderen van een begrip van interspecifieke verschillen in gevoeligheid voor ALAN. Hieronder worden enkele niet-uitputten...

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Openbaarmakingen

De auteurs verklaren dat ze geen belangenconflicten hebben.

Dankbetuigingen

Ons onderzoeksprogramma met betrekking tot de biologische effecten van ALAN op vogels heeft financiering ontvangen van het FWO Vlaanderen (aan M.E. en R.P., project ID: G.0A36.15N), de Universiteit Antwerpen en de Europese Commissie (aan M.L.G, Marie Skłodowska-Curie fellowship ID: 799667). We erkennen de intellectuele en technische ondersteuning van leden van de onderzoeksgroep Behavioral Ecology and Ecophysiology aan de Universiteit Antwerpen, in het bijzonder Peter Scheys en Thomas Raap.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Materialen

Lijst van materialen gebruikt in dit artikel
NaamBedrijfCatalogusnummerOpmerkingen
Breed spectrum; 15 mm x 5 mm; LED-koplampRANEX; Gilze; Nederlands6000.217Een vergelijkbaar model kan ook worden gebruikt
BatterijBYDR1210A-CFe-batterij 12 V 120 Wh (lithium-ijzerfosfaatbatterij)
Donkergroene verfOptioneel. Om nestkasten/elektronische behuizingen te kleuren
Elektrische tapeVoor elektronica
Zelfgemaakt timersysteemAmazonYP109A 12VEen vergelijkbaar model kan ook worden gebruikt
InfraroodcameraKoberts-Goods, Melsungen, DE205-IR-LMini-camera; een vergelijkbaar model kan ook worden gebruikt
LichtniveaumeterISO-Tech ILM; Corby; UK1335Om lichtintensiteit te kalibreren
Mini DVR-videorecorderPakatak, Essex, UKMD-101Surveillance DVR Recorder Mini SD Car DVR met 32 GB
Passieve geïntegreerde transponder (PIT) tagsEccel Technology Ltd, Aylesbury, UKEM4102125 Kh; Biedt een unieke elektronische ID
Radiofrequentie-identificatie (RFID) lezerTrovan, Aalten, NederlandGR-250Om PIT-tags te scannen en de identiteit van vogels te bepalen
WeerstandRS ComponentsWaarde afhankelijk van spanningsbatterij en verlichting
SD-kaartSanDisk64 GB of groter
SongMeterWildlife Acoustics; Maynard, MAOptioneel. Biedt een middel om vocalisaties buiten nestkasten te monitoren
TFT kleuren LED draagbare testmonitorWalmartMaakt verificatie mogelijk dat de camera aan staat en het beeld correct opneemt
HoutVoor het bouwen van nestkasten/elektronische behuizingen

Referenties

  1. Gwinner, E., Brandstätter, R. Complex bird clocks. Philosophical Transactions of the Royal Society of London B. 356 (1415), 1801-1810 (2001).
  2. Dominoni, D., Helm, B., Lehmann, M., Dowse, H. B., Partecke, J. Clocks for the city: circadian differences between forest and city songbirds. Proceedings of the Royal Society of London B. 280 (1763), 20130593(2013).
  3. Ouyang, J. Q., Davies, S., Dominoni, D. Hormonally mediated effects of artificial light at night on behavior and fitness: linking endocrine mechanisms with function. Journal of Experimental Biology. 221, (2018).
  4. Mohawk, J., Pargament, J., Lee, T. Circadian dependence of corticosterone release to light exposure. in the rat. Physiology and Behavior. 92 (5), 800-806 (2007).
  5. Reiter, R., Tan, D., Osuna, C., Gitto, E. Actions of melatonin in the reduction of oxidative stress: a review. Journal of Biomedical Science. 7 (6), 444-458 (2000).
  6. Jones, T., Durrant, J., Michaelides, E., Green, M. P. Melatonin: a possible link between the presence of artificial light at night and reductions in biological fitness. Philosophical Transactions of the Royal Society of London B. 370 (1667), 20140122(2020).
  7. Fonken, L. K., Nelson, R. J. The effects of light at night on circadian clocks and metabolism. Endocrine Reviews. 35 (4), 648-670 (2014).
  8. Falcón, J., et al. Exposure to artificial light at night and the consequences for flora, fauna, and ecosystems. Frontiers in Neuroscience. 14, 602796(2020).
  9. Gaston, K. J., Bennie, J., Davies, T. W., Hopkins, J. The ecological impacts of nighttime light pollution: a mechanistic approach. Biological Reviews. 88 (4), 912-927 (2013).
  10. Davies, T. W., Smyth, T. Why artificial light at night should be a focus for global change research in the 21st century. Global Change Biology. 24 (3), 872-882 (2017).
  11. Raap, T., Pinxten, R., Eens, M. Rigorous field experiments are essential to understand the genuine severity of light pollution and to identify possible solutions. Global Change Biology. 23 (12), 5024-5026 (2017).
  12. Raap, T., Sun, J. C., Pinxten, R., Eens, M. Disruptive effects of light pollution on sleep in free-living birds: season and/or light intensity-dependent effects. Behavioral Processes. 144, 13-19 (2017).
  13. Raap, T., Pinxten, R., Eens, M. Cavities shield birds from effects of artificial light at night on sleep. Journal of Experimental Zoology A. 329 (8-9), 449-456 (2018).
  14. Casasole, G., et al. Neither artificial light at night, anthropogenic noise nor distance from roads are associated with oxidative status of nestlings in an urban population of songbirds. Comparative Biochemistry and Physiology A. 210, 14-21 (2017).
  15. Grunst, M. L., Raap, T., Grunst, A. S., Pinxten, R., Eens, M. Artificial light at night does not affect not telomere shortening in a developing free-living songbird: a field experiment. Science of the Total Environment. 662, 266-275 (2019).
  16. Raap, T., Pinxten, R., Eens, M. Light pollution disrupts sleep in free-living animals. Scientific Reports. 5, 13557(2015).
  17. Raap, T., Pinxten, R., Eens, M. Artificial light at night disrupts sleep in female great tits (Parus major) during the nestling period, and is followed by a sleep rebound. Environmental Pollution. 215, 125-134 (2016).
  18. Raap, T., Thys, B., Grunst, A. S., Grunst, M. L., Pinxten, R., Eens, M. Personality and artificial light at night in a semi-urban songbird population: no evidence for personality-dependent sampling bias, avoidance or disruptive effects on sleep behaviour. Environmental Pollution. 243 (2), 1317-1324 (2018).
  19. Raap, T., et al. Artificial light at night affects body mass but not oxidative status in free-living nestling songbirds: an experimental study. Scientific Reports. 6, 35626(2016).
  20. Grunst, M. L., et al. Early-life exposure to artificial light at night elevates physiological stress in free-living songbirds. Environmental Pollution. 259, 113895(2020).
  21. Raap, T., Casasole, G., Pinxten, R., Eens, M. Early life exposure to artificial light at night affect the physiological condition: an experimental study on the ecophysiology of free-living nestling songbirds. Environmental Pollution. 218, 909-914 (2016).
  22. Raap, T., Pinxten, R., Eens, M. Artificial light at night causes an unexpected increase in oxalate in developing male songbirds. Conservation Physiology. 6 (1), 005(2018).
  23. Sun, J., Raap, T., Pinxten, R., Eens, M. Artificial light at night affects sleep behaviour differently in two closely related songbird species. Environmental Pollution. 231 (1), 882-889 (2017).
  24. Ziegler, A. -K., et al. Exposure to artificial light at night alters innate immune response in wild great tit nestlings. Journal of Expimental Biology. 224 (10), (2021).
  25. Dominoni, D. M., Teo, D., Branston, C. J., Jakhar, A., Albalawi, B. F. A., Feather Evans, N. P. but not plasma, glucocorticoid response to artificial light at night differs between urban and forest blue tit nestlings. Integrative and Comparative Biology. 16 (3), 1111-1121 (2021).
  26. Levy, K., Wegrzyn, Y., Efronny, R., Barnea, A., Ayali, A. Lifelong exposure to artificial light at night impats stridulation and locomotion activity patterns in the cricket Gryllus bimaculatus. Proceedings of the Royal Society of London B. 288 (1959), 20211626(2021).
  27. Dominoni, D., Smit, J. A. H., Visser, M. E., Halfwerk, W. Multisensory pollution: artificial light at night and anthropogenic noise have interactive effects on activity patterns of great tits (Parus major). Environmental Pollution. 256, 113314(2020).
  28. Ouyang, J. Q., de Jong, M., Hau, M., Visser, M. E., van Grunsven, R. H. A., Spoelstra, K. Stressful colours: Corticosterone concentrations in a free-living songbird vary with the spectral composition of experimental illumination. Biology Letters. 11 (8), 20150517(2015).
  29. Van Dis, N. E., Spoelstra, K., Visser, M. E., Dominoni, D. M. Colour of artificial light at night affects incubation behaviour in the great tit, Parus major. Frontiers in Ecology and Evolution. 9, 697(2021).
  30. Welbers, A. A. M. H., et al. Artificial light at night reduces daily energy expenditure in breeding great tits (Parus major). Frontiers in Ecology and Evolution. 5, 55(2017).
  31. Lighton, J. R. B. Measuring metabolic rates: A manual for scientists. , Oxford University Press, Oxford Scholarship Online. (2008).
  32. Butler, P. J., Green, J. A., Boyd, I. L., Speakman, J. R. Measuring metabolic rate in the field: The pros and cons of the doubly labeled water and heart rate methods. Functional Ecology. 18 (2), 168-183 (2004).
  33. Elliott, H., Le Vaillant, M., Kato, A., Speakman, J. R., Ropert-Coudert, Y. Accelerometry predicts daily energy expenditure in a bird with high activity levels. Biology Letters. 9, 20120919(2013).
  34. Pettersen, A. K., White, C. R., Marshall, D. J. Metabolic rate covaries with fitness and pace of the life history in the field. Proceedings of the Royal Society of London B. 283 (1831), 20160323(2016).
  35. Grunst, A. S., Grunst, M. L., Pinxten, R., Bervoets, L., Eens, M. Sources of individual variation in problem-solving performance in urban great tits (Parus major): Exploring effects of metal pollution, urban disturbance and personality. Science of the Total Environment. 749, 141436(2020).
  36. Croston, R., Kozlovsky, D. Y., Branch, C. L., Parchman, T. L., Bridge, E. S., Pravosudoy, V. V. Individual variation in spatial memory performance in wild mountain chickadees from different elevations. Animal Behaviour. 111, 225-234 (2016).
  37. Iserbyt, A., Griffioen, M., Borremans, B., Eens, M., Müller, W. How to quantify animal activity from radio-frequency identification (RFID) recordings. Ecology and Evolution. 8 (20), 10166-10174 (2018).
  38. Naef-Daenzer, B., Fruh, D., Stalder, M., Wetli, P., Weise, E. Miniaturization (0.2 g) and evaluation of attachment techniques of telemetry transmitters. Journal of Experimental Biology. 208 (21), 4063-4068 (2005).
  39. Van Hasselt, S. J., Rusche, M., Vyssotski, A. L., Verhulst, S., Rattenborg, N. C., Meerlo, P. Sleep time in European starlings is strongly affected by night length and moon phase. Current Biology. 30 (9), 1664-1671 (2020).
  40. Eberle, M., Kappeler, P. M. Family insurance: kin selection and cooperative breeding in a solitary primate (Microcebus murinus). Behavioral Ecology Sociobiology. 60 (4), 582-588 (2006).
  41. Dominoni, D. M., Quetting, M., Partecke, J. Artificial light at night advances avian reproductive physiology. Proceedings of the Royal Society of London B. 280, 20123017(2013).
  42. De Jong, M., Ouyang, J. Q., van Grunsven, R. H. A., Visser, M. E., Spoelstra, K. Do wild great tits avoid exposure to light at night. Plos ONE. 11 (6), 0157357(2016).

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Herprints en machtigingen

Trefwoorden

SlaapgedragNestkastexperimentLichtblootstellingDierfysiologiePIT taggingVideoregistratieAviaanse soortenBiologische effecten
Een experimentele benadering voor het onderzoeken van effecten van kunstlicht 's nachts op vrijlopende dieren: implementatie, resultaten en aanwijzingen voor toekomstig onderzoek
Neem contact met ons op
Aanbevelen aan bibliotheek

Privacy

Gebruiksvoorwaarden

Beleid

Copyright © 2026 MyJoVE Corporation. Alle rechten voorbehouden.