Śledzenie ruchu szkodników stawonogów, naturalnych wrogów (parazytoidów i drapieżników) oraz zapylaczy w naturze jest niezbędne do lepszego zrozumienia, jak poprawić usługi ekosystemowe. Kluczowym elementem większości rodzajów badań nad dyspersją jest posiadanie niezawodnej metody znakowania stawonogów będących przedmiotem zainteresowania. Do oznaczania stawonogów użyto różnych materiałów (np. farb, barwników, kolorowych pyłów, znaczników, rzadkich pierwiastków, białek) w celu oceny dynamiki ich populacji, zdolności dyspersyjnych, zachowań żywieniowych i innych interakcji ekologicznych1,2.
Stosowność markera użytego do danego badania rozproszenia będzie zależała od rodzaju prowadzonego badania. Istnieją trzy szerokie kategoryzacje oznaczania stawonogów: (1) znakowanie-uwalnianie-ponowne przechwytywanie (MRR), (2) znakowanie-przechwytywanie i (3) samodzielne przechwytywanie znaków. W przypadku badań typu mark-release-recapture, badacz zazwyczaj oznacza stawonogi zbiorczo w laboratorium i wypuszcza je w centralnym punkcie pola. Stawonogi są następnie ponownie chwytane w różnych odstępach przestrzennych i czasowych za pomocą różnych urządzeń do zbierania (np. siatki do zamiatania, odkurzacza, pułapki lepkiej)3,4,5. Ponownie schwytane okazy są następnie badane pod kątem specyficznego znaku, aby odróżnić wypuszczone od rodzimych osobników. W przypadku badań nad wychwytywaniem znaczników badacz zwykle nanosi znak bezpośrednio w terenie za pomocą sprzętu do opryskiwania (np. opryskiwacza plecakowego, opryskiwacza polowego i dyszowego). Najlepsze markery do badań nad wychwytywaniem znaków są niedrogie i łatwe do zastosowania w siedlisku stawonoga. W przypadku badań nad samodzielnym schwytaniem znaków, badacz zwykle umieszcza znaki na przynęcie stawonogów6,7 lub wejściu do gniazda8. Z kolei stawonóg zaznacza się wewnętrznie, pożerając oznaczoną przynętę lub zewnętrznie, "ocierając się" o znak, gdy wychodzi z gniazda.
Jak wspomniano powyżej, wiele rodzajów znaczników zostało użytych do oznaczania różnych gatunków stawonogówów. Jednak bardzo niewiele z nich jest użytecznych dla wszystkich trzech kategorii badań nad rozproszeniem. Opracowanie procedury znakowania immunologicznego białek było dużym przełomem w znakowaniu owadów. Znakowanie immunologiczne umieszcza etykietę białkową na stawonogach wewnętrznie lub zewnętrznie, która z kolei jest wykrywana przez test immunoenzymatyczny swoisty dla przeciwciał (ELISA). Pierwszymi tego typu markerami białkowymi były immunoglobulina królika (IgG) i IgG/IgY kurczaka9,10. Okazały się one bardzo skutecznymi znakami do badań MRR i self-marker-capture (patrz dyskusja). Niestety, białka IgG/IgY są kosztowne i dlatego nie są praktyczne w badaniach nad wychwytywaniem znaczników i większości rodzajów badań nad samowychwytywaniem znaczników. Następnie opracowano testy ELISA drugiej generacji do wykrywania białek dla białek zawartych w białkach jaj kurzych (albumina), mleku krowim (kazeina) i mleku sojowym (białko inhibitora trypsyny). Każdy test jest bardzo czuły, specyficzny i, co najważniejsze, wykorzystuje białka, które są znacznie tańsze niż białka IgG/IgY11. Białka te okazały się skuteczne w badaniach MRR, wychwytywania znaczników i samowychwytywania znaczników (patrz dyskusja).
W tym artykule opisujemy i pokazujemy, jak przeprowadzić badania laboratoryjne nad retencją śladów białkowych. Takie badania są pierwszą fazą badań potrzebnych do każdego rodzaju badań dyspersji w terenie. W szczególności bardzo ważne jest, aby badacze wiedzieli, jak długo ślad zostanie zachowany na docelowych gatunkach stawonogów przed rozpoczęciem badań terenowych. W tym miejscu opisujemy i pokazujemy, jak wewnętrznie i zewnętrznie znakować owady do badań terenowych MRR, mark-capture i self-mark-capture. Następnie pokazujemy, jak wykrywać obecność znaków za pomocą pośrednich i warstwowych testów ELISA.