Method Article

Badanie granic rozpoznawania jaj za pomocą eksperymentów z odrzucaniem jaj wzdłuż gradientów fenotypowych

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

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Ten protokół zawiera wytyczne do przeprowadzania eksperymentów z odrzucaniem jaj: nakreślenie technik malowania eksperymentalnych modeli jaj w celu naśladowania kolorów naturalnych jaj ptaków, prowadzenie badań terenowych i analizowanie zebranych danych. Protokół ten zapewnia jednolitą metodę przeprowadzania porównywalnych eksperymentów z odrzucaniem jaj.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Pasożyty lęgowe składają jaja w gniazdach innych samic, pozostawiając rodzicom gospodarzy wyklucie się i wychowanie młodych. Badanie, w jaki sposób pasożyty lęgowe manipulują żywicielami, aby wychowywali swoje młode i jak żywiciele wykrywają pasożytnictwo, dostarcza ważnych informacji w dziedzinie biologii koewolucyjnej. Pasożyty lęgowe, takie jak kukułki i krowy, zyskują przewagę ewolucyjną, ponieważ nie muszą ponosić kosztów odchowu własnych młodych. Jednak koszty te selekcjonują obronę żywiciela przed wszystkimi etapami rozwoju pasożytów, w tym jajami, ich młodymi i dorosłymi. Eksperymenty z odrzucaniem jaj są najczęstszą metodą stosowaną do badania mechanizmów obronnych gospodarza. Podczas tych eksperymentów badacz umieszcza eksperymentalne jajo w gnieździe gospodarza i monitoruje, jak gospodarze reagują. Kolor jest często manipulowany i oczekuje się, że prawdopodobieństwo dyskryminacji jaj i stopień odmienności między gospodarzem a jajem eksperymentalnym są pozytywnie powiązane. Artykuł ten służy jako przewodnik do przeprowadzania eksperymentów z odrzucaniem jaj, od opisania metod tworzenia spójnych kolorów jaj po analizę wyników takich eksperymentów. Szczególną uwagę zwrócono na nową metodę polegającą na unikalnie zabarwionych jajach wzdłuż gradientów kolorów, która ma potencjał do zbadania uprzedzeń kolorystycznych w rozpoznawaniu gospodarzy. Bez standaryzacji nie jest możliwe porównywanie wyników między badaniami w znaczący sposób; Standardowy protokół w tej dziedzinie pozwoli na uzyskanie coraz dokładniejszych i porównywalnych wyników do dalszych eksperymentów.

Introduction

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Pasożyty lęgowe składają jaja w gniazdach innych gatunków, które następnie mogą wychowywać swoje młode i pokrywać koszty związane z opieką rodzicielską1,2,3. Ten akt oszustwa, aby przechytrzyć żywiciela ze strony pasożyta i śledzenie w celu wykrycia pasożyta ze strony żywiciela, wywiera silną presję selekcyjną na obu aktorów. W niektórych przypadkach pasożytnictwa ptasich lęgów, rozpoznanie przez żywiciela różnych jaj pasożytniczych selekcjonuje pasożyty, które naśladują jaja żywiciela, co powoduje ewolucyjny wyścig zbrojeń między żywicielem a pasożytem4

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Wszystkie opisane tutaj metody zostały zatwierdzone przez Instytucjonalny Komitet ds. Opieki i Użytkowania Zwierząt (IACUC) Uniwersytetu Long Island.

1. Mieszanie farb akrylowych

  1. Wymieszaj zmielone zabarwienie skorupki jajka, czyli kolor, który równomiernie pokryje całą powierzchnię skorupki jajka. Z poniższego przepisu uzyskasz 50 g farby, która wypełni nieco więcej niż dwie aluminiowe tubki z farbą o pojemności 22 ml.
    1. Wygeneruj niebiesko-zielony kolor, reprezentujący niebiesko-zieloną skorupkę jajka (np. skorupkę jajka amerykańskiego Robina T. migratoriusa), używając 18,24 g kobaltowego turkusu Li....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Generowanie kolorowych modeli jaj

Widma odbicia niestandardowych mieszanek farb i naturalnych jaj są pokazane w Rysunek 1A-1D. Mieszanki farb stosowane w badaniach nad pasożytnictwem lęgowym powinny ściśle odpowiadać naturalnym pomiarom współczynnika odbicia pod względem kształtu widmowego (koloru) i wielkości (jasności). Jeśli zostanie to osiągnięte, kolor eksperym.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Chociaż eksperymenty z odrzucaniem jaj są najczęstszą metodą badania koewolucji pasożyta lęgowego i żywiciela70, brakuje skoordynowanych wysiłków na rzecz standaryzacji materiałów, technik lub protokołów. Jest to szczególnie problematyczne w przypadku metaanaliz. O ile nam wiadomo, żadna metaanaliza odrzucenia jaj gospodarza do tej pory nie kontrolowała rozbieżności metodologicznych między badaniami71,72, w tym tym, co uważa się za mimetyc.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Firma Ocean Optics ufundowała opłaty za stronę tego manuskryptu.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

MEH został ufundowany przez profesurę HJ Van Cleave'a na Uniwersytecie Illinois, Urbana-Champaign. Ponadto za dofinansowanie dziękujemy Programowi Human Frontier Science (dla M.E.H. i T.G.) oraz Europejskiemu Funduszowi Społecznemu i budżetowi państwa Republiki Czeskiej, nr projektu. CZ.1.07/2.3.00/30.0041 (do T.G.). Dziękujemy firmie Ocean Optics za pokrycie kosztów publikacji.

....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
Replicator Mini +Makerbot
Profesjonalna farba akrylowa Kobalt Turkusowy ŚwiatłoWinsor & Newton28382
Profesjonalna farba akrylowa Tytanowo-białyWinsor & Newton28489
Profesjonalna farba akrylowa Kobaltowa zieleńWinsor & Newton28381
Profesjonalna farba akrylowa Kobalt TurkusWinsor & Newton28449
Profesjonalna farba akrylowa Burnt UmberWinsor & Newton28433
Profesjonalna farba akrylowa Czerwony tlenek żelazaWinsor & Newton28486
Profesjonalna farba akrylowa Kadm pomarańczowyWinsor & Newton28437
Profesjonalna farba akrylowa Surowa Umber LightWinsor & Newton28391
Profesjonalna farba akrylowa Żółta OchraWinsor & Newton28491
Profesjonalna farba akrylowa Mars BlackWinsor & Newton28460
PędzelUtrecht206-FBPędzel Filbert
Pędzel Utrecht206-FSzczotka płaska
Suszarka do włosówOster202
światłowodoweOcean Optics Inc.OCF-1038131 m niestandardowy rozwidlony zespół światłowodowy z niebieską rurką zamkową (PVDF), nominalnym otworem o średnicy zewnętrznej 3,8 mm i 2 nogami
SpektrometrOcean Optics Inc.Spektrometr Jaz o szerokości szczeliny 50 um, zainstalowany z detektorem 200-850 nm (DET2B-200-850) i opcją siatki # 2.
Moduł baterii i karty SD do spektrometruOcean Optics Inc.Źródło światła Jaz-B
Ocean Optics Inc.Jaz-PXImpulsowe źródło światła ksenonowego
Biały standardOcean Optics Inc.WS-1-SLwykonane z Spectralon
OHAUS Adventurer Pro ScaleOHAUSAV114CPrecyzyjna mikrowaga
Gemini-20 przenośna wagaAWSGemini-20Standardowa waga
Puste aluminiowe tubki po farbie (22 ml)Creative MarkNA
Lustro teleskopoweSE8014TM
GPSGarminOregon 600
Papier ścierny o ziarnistości 2203M21220-SBP-15bardzo drobny papier ścierny
ziarnistości 4003M20400-SBP-5bardzo drobny papier ścierny
oprogramowanie do analizy kolorów: ' pavo', pakiet Rdo użytku w, R: Język i środowisko do obliczeń statystycznychv 1.3.1https://cran.r-project.org/web/packages/pavo/index.html
przezroczysty UVFlock off!UV-001Przezroczysta farba ultrafioletowa
Plastikowe torby na kanapkiZiplocRegularne plastikowe torby na kanapki firmy Ziploc, które można kupić w supermarkecie.
KimwipesKimberly-Clark Professional3412011 x 21 cm kimwipes
Szczoteczka do zębówColgateSzczoteczka do zębów
o Bardzo drobny papier ścierny

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....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Egg Rejection ExperimentsBrood ParasitismHost DefenseColor Gradient AnalysisSpectrometer CalibrationEgg Color QuantificationAvian Color PerceptionPhenotypic Gradient StudiesEgg Discrimination BehaviorExperimental Egg Placement

Related Articles