Tutaj prezentujemy metody wysokoprzepustowego badania szeregu zachowań meksykańskich ryb jaskiniowych i istotnego barwienia systemu mechanosensorycznego. Metody te wykorzystują wolne oprogramowanie i niestandardowe skrypty, zapewniając praktyczną i opłacalną metodę badania zachowań.
Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.
Artykuł metodologiczny
Śledzenie behawioralne i obrazowanie neuromastu meksykańskich ryb jaskiniowych
W tym artykule
Podsumowanie
Streszczenie
Zwierzęta żyjące w jaskiniach wykształciły szereg cech morfologicznych i behawioralnych, aby dostosować się do swojego wiecznie ciemnego i ubogiego w żywność środowiska. Wśród tych cech, zachowania związane z żerowaniem są jednym z użytecznych okien na funkcjonalne zalety ewolucji cech behawioralnych. W niniejszym artykule przedstawiono zaktualizowane metody analizy zachowania przyciągania drgań (VAB: adaptacyjne zachowanie żerowania) oraz obrazowania powiązanych czujników mechanicznych tetra przystosowanej do jaskiń, Astyanax mexicanus. Ponadto przedstawiono metody wysokoprzepustowego śledzenia szeregu dodatkowych zachowań ryb jaskiniowych, w tym nadpobudliwości i utraty snu. Ryby jaskiniowe wykazują również aspołeczność, powtarzające się zachowania i większy niepokój. Dlatego ryby jaskiniowe służą jako zwierzęcy model dla wyewoluowanych zachowań. Metody te wykorzystują wolne oprogramowanie i niestandardowe skrypty, które można zastosować do innych typów zachowań. Metody te stanowią praktyczną i opłacalną alternatywę dla dostępnego na rynku oprogramowania śledzącego.
Wprowadzenie
Meksykańska tetra, Astyanax mexicanus (Teleostei: Characidae), jest wyjątkowa wśród ryb, ponieważ posiada dwie radykalnie różne alternatywne morfy - widzącą, żyjącą na powierzchni i ślepą, zamieszkującą jaskinię morfę, składającą się z kilku odrębnych populacji1. Chociaż różnią się morfologią i fizjologią, nadal są interpłodne2,3. Wydaje się, że te interpłodne morfy ewoluowały szybko (~20 000 lat)4, co czyni je idealnym systemem modelowym do badania szybkiej adaptacji. Wiadomo, że ryby jaskiniowe mają zestaw rozbieżnych cech morfologicznych i behawioraln....
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Protokół
Wszystkie procedury są wykonywane zgodnie z wytycznymi opisanymi w "Zasadach opieki nad zwierzętami laboratoryjnymi" (publikacja Narodowego Instytutu Zdrowia nr 85-23, poprawiona w 1985 roku) oraz zatwierdzonym przez Uniwersytet Hawajski w Manoa Institutional Animal Care and Use Committee protokół dla zwierząt 17-2560-3.
1. Test zachowania przyciągania drgań (VAB) ( ≤ 10 minut na całą procedurę nagrywania)
UWAGA: Użyj kamery czułej na podczerwień lub zbuduj kamerę na podczerwień, modyfikując kamerę internetową USB. Aby zmodyfikować kamerę internetową USB, zapoznaj się ze szczegółowym opisem przedstawionym przez Kee....
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Wyniki
Przedstawione tutaj wyniki są reprezentatywnymi przykładami tego, co można uzyskać za pomocą opisanych metod. W związku z tym, w zależności od warunków eksperymentalnych, wyniki dla ryb jaskiniowych i ryb powierzchniowych mogą nieznacznie odbiegać od zaprezentowanych w niniejszym opracowaniu.
Zachowanie przyciągania wibracyjnego
Reprezentatywne wyniki .......
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Dyskusja
Przedstawione metody są łatwo dostępne, ale mogą być skomplikowane do wykonania ze względu na charakter ich darmowego pochodzenia. Dlatego zdecydowanie zaleca się przeprowadzenie próbnych testów i analiz przed jakimkolwiek faktycznym eksperymentem.
Tempo generowania danych może być szybkie po ustaleniu ram eksperymentalnych i analitycznych. Po ustaleniu możliwe jest zarejestrowanie dwóch ryb w ciągu 7 minut w teście VAB, 30 ryb w ciągu 24 godzin w teście aktywności/snu i jednej ryby w ciągu 2,.......
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Oświadczenia
Autorzy nie mają nic do ujawnienia.
Podziękowania
Dziękujemy wszystkim członkom laboratorium Yoshizawa, w tym N. Cetraro, N. Simon, C. Valdez, C. Macapac, J. Choi, L. Lu, J. Nguyen, S. Podhorzer, H. Hernandes, J. Fong, J. Kato i I. Lord za opiekę nad rybami eksperymentalnymi użytymi w tym manuskrypcie. Dziękujemy również członkom laboratorium A. Keene, w tym P. Maskowi, za przeszkolenie MY w zakresie montażu kamery CCD na podczerwień. Na koniec chcielibyśmy podziękować Media Lab - College of Social Sciences - School of Communications na University of Hawai'i Mānoa za ich nieocenioną pomoc w tworzeniu filmu, szczególnie B. Smithowi, J. Lamowi i S. White'owi. Prace te były wspierane przez Hawaiian Community Foundation ....
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Materiały
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| 4-Di-1-ASP (4-(4-(dimetyloaminostyryl)-1-metylopirydyny)MiliporeSigma | D3418 | ||
| Długość fali 880 nm czarne światło | Zaawansowane oświetlenie | BL41192-880 | |
| avfs | freeware | Wersja 1.0.0.6 | http://turtlewar.org/avfs/ |
| Avisynth | freeware | Wersja 2.6.0 | http://avisynth.nl/index.php/Main_Page |
| Cygwin | freeware | Wersja 2.11.0 | https://www.cygwin.com/ |
| Cylindryczna komora testowa (szklane naczynie Pyrex 325 ml) | Corning | 3140-100 | 10 cm średnica 5 cm wysokości |
| Ethovision XT | Noldus Informacje Technologia, Wageningen, Holandia | Wersja 14 | https://www.noldus.com/animal-behavior-research/products/ethovision-xt |
| Akwarium rybne Cylinder Miękka gąbka Kamienny filtr wody, | Jardin (przez Amazon.com) | NA | Filtr gąbkowy do systemu rejestracji snu/nadpobudliwości |
| krewetek solankowych klasy A | Krewetki solankowe bezpośrednie | BSEA16Z | |
| ImageJ freeware | Wersja 1.52e | https://imagej.nih.gov/ij/ | |
| macro 1.8/12.5-75mm obiektyw zmiennoogniskowy C-mount | Toyo | NA | Podłącz do USB webkamera za pomocą c-mount, który jest drukowany w drukarce 3D |
| Regulator neutralny | Seachem | NA | |
| Odlewany optyk z tworzywa sztucznego Filtr długoprzepustowy IR | Edmund optyka | 43-948 | Pokrój na mały kawałek, aby zmieścił się w CCD kamery internetowej USB |
| pfmap | freeware | Build 178 | http://pismotec.com/download/ (w " Pobierz archiwum" link na dole) |
| Reef Crystals Reef Salt | Instant Ocean | RC15-10 | |
| SwisTrack | freeware | Version 4 | https://en.wikibooks.org/wiki/SwisTrack |
| Kamera internetowa USB (kamera internetowa LifeCam Studio 1080p HD) | Microsoft | Q2F-00013 | Wytnij 2-2,5 cm z przodu |
| WinAutomation | freeware | Wersja 8 | https://www.winautomation.com/ (bezpłatna samodzielna aplikacja do tej procedury) |
| System operacyjny Windows | Microsoft | 7, 8 lub 10 | https://www.microsoft.com/en-us/windows |
| x264vfw | freeware | NA | https://sourceforge.net/projects/x264vfw/ |
Bibliografia
- Keene, A. C., Yoshizawa, M., McGaugh, S. E. Biology and Evolution of the Mexican Cavefish. Biology and Evolution of the Mexican Cavefish. , Elsevier Inc. Amsterdam. (2015).
- Mitchell, R. W., Russell, W. H., Elliott, W. R.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Przedruki i uprawnienia
