A luz artificial à noite (ALAN) tem efeitos biológicos de grande alcance. Este artigo descreve um sistema para manipular ALAN dentro de caixas de ninho enquanto monitora o comportamento, consistindo de luzes LED acoplada a uma bateria, temporizador e câmera de vídeo infravermelha capaz de áudio. Os pesquisadores poderiam empregar esse sistema para explorar muitas questões pendentes sobre os efeitos do ALAN nos organismos.
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Artigo de método
Uma abordagem experimental para investigar efeitos da luz artificial à noite em animais de alcance livre: implementação, resultados e direções para pesquisas futuras
Neste artigo
Resumo
Resumo
Os animais evoluíram com padrões naturais de luz e escuridão. No entanto, a luz artificial está sendo cada vez mais introduzida no meio ambiente a partir da infraestrutura humana e da atividade recreativa. A luz artificial à noite (ALAN) tem o potencial de ter efeitos generalizados sobre o comportamento animal, a fisiologia e o condicionamento físico, que podem se traduzir em efeitos em escala mais ampla sobre populações e comunidades. Entender os efeitos do ALAN em animais de alcance livre não é trivial devido a desafios como medir níveis de luz encontrados por organismos móveis e separar os efeitos do ALAN daqueles de outros fatores de perturbação antropogênica. Aqui descrevemos uma abordagem que nos permite isolar os efeitos da exposição à luz artificial em animais individuais, manipulando experimentalmente os níveis de luz dentro das caixas de ninho. Para isso, um sistema pode ser usado consistindo de luz emissão de luz (LED) aderida a uma placa e conectada a um sistema de bateria e temporizador. A configuração permite a exposição de indivíduos dentro de caixas de ninho a intensidades e durações variadas de ALAN enquanto simultaneamente obtém gravações de vídeo, que também incluem áudio. O sistema tem sido usado em estudos sobre tetas grandes (Parus maior) e tetas azuis (Cyanistes caeruleus) para obter uma visão de como o ALAN afeta os padrões de sono e atividade em adultos e a dinâmica fisiológica e telômero no desenvolvimento de nestlings. O sistema, ou uma adaptação dele, poderia ser usado para responder a muitas outras perguntas intrigantes de pesquisa, como como alan interage com outros fatores de perturbação e afeta o equilíbrio bioenergésico. Além disso, sistemas semelhantes poderiam ser instalados dentro ou perto das caixas de ninho, ninhos ou tocas de uma variedade de espécies para manipular níveis de ALAN, avaliar respostas biológicas e trabalhar para construir uma perspectiva interespecífica. Especialmente quando combinada com outras abordagens avançadas para monitorar o comportamento e a circulação de animais livres, essa abordagem promete produzir contribuições contínuas para nossa compreensão das implicações biológicas do ALAN.
Introdução
Os animais evoluíram com os padrões naturais de luz e escuridão que definem dia e noite. Assim, ritmos circadianos em sistemas hormonais orquestram padrões de descanso e atividade e permitem que os animais maximizem o condicionamento físico 1,2,3. Por exemplo, o ritmo circadiano nos hormônios glicocorticoides, com um pico no início da atividade diária, primes vertebrados para se comportar adequadamente durante o período de 24 horas através de efeitos sobre o metabolismo da glicose e responsividade aos estressores ambientais4. Da mesma forma, o hormônio....
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Protocolo
Todas as aplicações deste sistema a experimentos em animais foram aprovadas pelo comitê de ética da Universidade de Antuérpia e conduzidas de acordo com as leis belgas e flamengas. Metodologia aderiu às diretrizes da ASAB/ABS para o uso de animais em pesquisas comportamentais. O Instituto Real Belga de Ciências Naturais (Koninklijk Belgisch Instituut voor Natuurwetenschappen; KBIN) forneceu licenças para todos os pesquisadores e pessoal.
1. Criação do sistema experimental
- Obtenha LEDS de amplo espectro para usar na criação de ALAN. Pegue a luz led de um farol led. Use uma única luz LED ou várias luzes LED de amplo....
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Resultados
Os artigos de pesquisa revisados por pares publicados usando este sistema estão resumidos na Tabela 2. Vários outros manuscritos estão em andamento. Esses estudos abordam três grandes conjuntos de questões de pesquisa. Primeiro, o sistema tem sido usado para estudar os efeitos da exposição à luz sobre o comportamento do sono e os níveis de atividade em adultos. Para isso, foi empregado um projeto experimental de medidas repetidas, no qual o mesmo indivíduo foi registrado pela primeira vez dormindo em con.......
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Discussão
Este sistema baseado em caixa de ninho de luzes LED e uma câmera ir emparelhada permitiu que os pesquisadores avaliassem uma série de perguntas intrigantes sobre os efeitos biológicos do ALAN. Além disso, há muito mais direções de pesquisa que podem ser perseguidas com o sistema. Além disso, a expansão do uso do sistema para outras espécies poderia ajudar a promover uma compreensão das diferenças interespecíficas na sensibilidade ao ALAN. Abaixo algumas possibilidades não exaustivas para futuras pesquisas são apresentada.......
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Divulgações
Os autores declaram que não têm conflitos de interesse.
Agradecimentos
Nosso programa de pesquisa envolvendo os efeitos biológicos do ALAN sobre as aves recebeu financiamento da Flandres FWO (para M.E. e R.P., iD do projeto: G.0A36.15N), da Universidade de Antuérpia e da Comissão Europeia (para M.L.G, Marie Skłodowska-Curie Fellowship ID: 799667). Reconhecemos o apoio intelectual e técnico dos membros do grupo de Pesquisa em Ecologia Comportamental e Ecofisiologia da Universidade de Antuérpia, especialmente Peter Scheys e Thomas Raap.
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Materiais
| Nome | Empresa | Número de catálogo | Comentários |
|---|---|---|---|
| Amplo espectro; 15 mm x 5 mm; farol de LED | RANEX; Gilze; Nederlands | 6000.217 | Um modelo semelhante também pode ser usado |
| Bateria | BYD | R1210A-C | Fe-bateria 12 V 120 Wh (bateria de fosfato de ferro e lítio) |
| Tinta | Opcional. Para colorir caixas-ninho/gabinetes eletrônicos | ||
| isolante | Para eletrônicos | ||
| Sistema de temporizador caseiro | Amazon | YP109A 12V | Um modelo semelhante também pode ser usado |
| Câmera infravermelha | Koberts-Goods, Melsungen, DE | 205-IR-L | Mini câmera; um modelo semelhante também pode ser usado |
| Medidor de nível de luz | ISO-Tech ILM; Corby; Reino Unido | 1335 | Para calibrar a intensidade da luz |
| Mini gravador de vídeo DVR | Pakatak, Essex, Reino Unido | MD-101 | Gravador DVR de Vigilância Mini SD DVR de carro com 32 GB |
| Transponder integrado passivo (PIT) tags | Eccel Technology Ltd, Aylesbury, Reino Unido | EM4102 | 125 Kh; Fornece identificação eletrônica exclusiva |
| Leitor de identificação por radiofrequência (RFID) | Trovan, Aalten, Holanda | GR-250 | Para digitalizar etiquetas PIT e determinar a identidade do pássaro |
| Resistor | RS Componentes Valor | dependendo da voltagem bateria e iluminação | |
| Cartão SD | SanDisk | 64 GB ou maior | |
| SongMeter | Wildlife Acoustics; Maynard, MA | Opcional. Fornece um meio de monitorar vocalizações fora das caixas-ninho | |
| TFT Color LED Monitor de Teste Portátil | Walmart | Permite verificar se a câmera está ligada e gravar a imagem corretamente | |
| Madeira | Para construir caixas-ninho/encolsures eletrônicos |
Referências
- Gwinner, E., Brandstätter, R. Complex bird clocks. Philosophical Transactions of the Royal Society of London B. 356 (1415), 1801-1810 (2001).
- Dominoni, D., Helm, B., Lehmann, M., Dowse, H. B., Partecke, J. Clocks for the city: circadian diff....
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Reimpressões e permissões
