Method Article

Зондирование пределы яйцо распознавания с помощью яйцо неприятие эксперименты вдоль фенотипические градиенты

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

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

Этот протокол обеспечивает руководящие принципы для запуска яйцо неприятие эксперименты: изложением методов для покраски экспериментальной яйцо моделей для имитации цвета естественных птица яйца, проведение полевых работ и анализа собранных данных. Этот протокол обеспечивает единый метод для проведения сопоставимых яйцо неприятие экспериментов.

Abstract

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

Выводок паразитов откладывают яйца в гнезда других женщин, оставляя принимающих родителей люк и задние их молодые. Изучение как выводок паразитов манипулировать хостов в повышении их молодые и как хозяева обнаружить паразитизм обеспечивают важные исследования в области биологии coevolutionary. Выводок паразитов, таких как кукушки и cowbirds, получить постепеновское преимущество, потому что они не имеют для оплаты расходов по воспитанию своих собственных молодых. Однако эти расходы выберите для узла обороны против все этапы развития паразитов, в том числе яйца, их молодежи и взрослых. Яйцо неприятие эксперименты являются наиболее распространенным методом, используется для изучения узла обороны. В ходе этих экспериментов исследователь места экспериментальный яйцо в гнезде хост и контролирует, как реагировать на хосты. Цвет часто манипулируют, и ожидается, что вероятность дискриминации яйцо и степени различие между хостом и экспериментальной яйцо положительно связаны. Этот документ служит руководством для проведения экспериментов яйцо отклонении от описания методов для создания последовательного яйцо цвета для анализа результаты таких экспериментов. Особое внимание уделяется на новый метод с участием уникально крашеные яйца вдоль градиентов цвета, который имеет потенциал, чтобы исследовать цвет предубеждения в принимающих признание. Без стандартизации это не позволяет сравнивать результаты между исследованиями в значительной степени; Стандартный протокол в этой области позволит более точных и сопоставимых результатов для дальнейших экспериментов.

Introduction

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

Выводок паразитов откладывают яйца в гнезда других видов, которые затем могут поднять свои молодые и оплатить расходы, связанные с родительской заботы1,2,3. Этот акт обмана, чтобы перехитрить принимающей стороны паразита и слежки обнаружить паразита со стороны принимающей страны обеспечивает сильное селективного давления на обоих субъектов. В некоторых случаях птичьего выводок паразитизма хозяина признание разрозненных яйца паразитических выбирает для паразитов, которые имитируют принимающей яйца, которая производит эволюционной гонки вооружений между принимающей и дармоеда4. Важно, потому что это модель системы для изучения coevolutionary динамики и принятия решений в диких5является изучение выводок паразитизм. Яйцо неприятие эксперименты являются одним из наиболее распространенных методов, используемых для изучения птичьего выводок паразитизм в области и важным инструментом, который экологов использовать расследовать межвидового взаимодействия6.

В ходе экспериментов неприятие яйцо исследователи обычно ввести природных или модели яйца и оценить ответ хозяина на этих экспериментальных яйца в течение стандартных. Такие эксперименты могут включать замену реальные яйца (которые различаются по внешнему виду) между гнезда7, или окрашивания или покраска поверхности реальные яйца (при необходимости добавления шаблонов) и их возвращения в их оригинальной гнезда8или генерации модели яйца манипулируют черты как цвет9, кровянистые выделения10, размер11или12формы. Разместить ответ на яйца различного вида может обеспечить ценную информацию о информационного содержания, что они используют для достижения яйцо отвергает решение13 и просто как различные, что яйцо необходимо выяснить ответ14. Оптимального приема порог теория15 говорится, что хозяева должны сбалансировать риски ошибочно приняв паразитарные яйцо (принятии ошибка) или ошибочно удаление собственных яйцо (отказ ошибка) путем изучения разницу между их собственные яйца (или внутренний шаблон этих яиц) и паразитарные яйца. Таким образом признание порог существует за пределами которого хозяева решили, что стимул слишком разные, чтобы терпеть. При низком уровне риска паразитизма, риск признания ошибок меньше чем когда высок риск паразитоз; Таким образом решения конкретного контекста и переместит надлежащим образом, как предполагаемые риски изменения14,16,17.

Оптимального приема порог теория предполагает, что хосты основывать решения после непрерывного изменения в принимающих и дармоеда фенотипов. Таким образом измерения разместить ответы на разные фенотипы паразит необходимо установить как принимающего населения (с свой собственный фенотипические изменения) это терпимо ряда паразитических фенотипов. Однако практически все предыдущие исследования опирались на категорическое яйцо цвета и maculation лечения (например, подражательный/не подражательный). Только если хост яичной фенотипы не меняется, которые это не биологически практические ожидания, все ответы бы непосредственно сопоставимы (независимо от степени мимикрия). В противном случае модель «подражательный» яйцо будет варьироваться в как аналогичные это принимающей яйца внутри и между населением, которые потенциально могут привести к путанице при сравнении результатов18. Теория предполагает, что принимающей решения основаны на разницу между паразитарные яйцо и их собственных14, не обязательно особое паразитарные яйцо цвета. Таким образом, с использованием типа модели одно яйцо не идеальный подход для проверки гипотез о принимающих решение порогов или дискриминации способности, если только заметное различие (далее СНН) между яйцо тип модели и цвета отдельных принимающих яйцо переменная, интерес. Это также относится к экспериментальные исследования, которые заменить или добавить природных яйца для тестирования узел ответы на ряд естественных цветов19. Однако хотя эти исследования допускают изменение хоста и дармоеда фенотипов, они ограничены природных вариации нашли в черты6, особенно при использовании conspecific яйца7.

В отличие от этого, исследователи, которые делают искусственных яиц разнообразных цветов свободны от ограничений естественных колебаний (например, они могут исследовать ответы на superstimuli20), позволяя им исследовать пределы принимающей восприятие6. Недавние исследования использовала новые методы для измерения разместить ответы по целому фенотипические живописи экспериментальной яйца, соответствуют и превосходят естественный диапазон колебаний в яичной9 и21плашечных цветов. Изучает принимающей ответы на яйца с цветами вдоль градиенты можно выявить основных когнитивных процессов, потому что теоретические прогнозы, например принятие порогов15 или coevolved мимикрия4, основаны на непрерывной различия между черты. Например используя этот подход, Dainson и др. 21 установлено, что когда хроматической контраст между Окраска скорлупы землю и место окраски выше, американский Робин migratorius дрозд , как правило, более решительно отвергают яйца. Этот вывод предоставляет ценную информацию о как узел обрабатывает информацию, в данном случае через кровянистые выделения, чтобы решить, следует ли удалить паразитарные яйцо. Настраивая смеси краски, исследователи точно можно манипулировать сходство между экспериментальной яйцо цвет и цвет яйцо хозяина, одновременно стандартизируя другие смешанные факторы, например пятнистость моделей10, яйцо размер22 и яйцо формы23.

Для поощрения дальнейшей репликации и metareplication24 классических и последние яйцо отказ работы, важно, что ученые используют методологии, которые стандартизированы через филогении (другой хост видов)7,22, пространство (другой хост населения)7,22,,2526 и времени (разные разведения сезоны)7,22,25,26 ,27, которое было сделано только редк. Методологии, которые были не стандартизированных28 были позднее показано приведет к артефакта результаты29,30. Этот документ служит набор руководящих принципов для исследователей, стремящихся повторить этот тип яйцо неприятие эксперимент, который анализирует ответы на непрерывные изменения и подчеркивается ряд важных методологических концепций: важность управления гнезда, априори гипотезы, metareplication, pseudoreplication, цвета и спектрального анализа. Несмотря на яйцо неприятие эксперименты преобладая области птичьего паразито хозяинных коэволюция всеобъемлющий протокол не существует еще. Таким образом, эти руководящие принципы будут ценным ресурсом для увеличения Интер интра лаборатория и повторяемость как истинное испытание любого гипотезы заключается в metareplication, то есть, повторяя все исследования в филогенезе, пространства и времени24, который может быть реально сделано только при использовании последовательных методов29,30,31.

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

Protocol

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

Все методы, описанные здесь были одобрены институциональный уход животных и использование Комитет (IACUC) университет Лонг-Айленда-пост.

1. Смешивание акриловые краски

  1. Смешайте окраска яичной земли, которая является цвет, который будет равномерно покрыть всю поверхность яичной скорлупы. Следующий рецепт составит 50 g краска, которая будет заполнить чуть более чем два 22 мл краска алюминиевых трубок.
    1. Генерировать сине зеленый цвет, представляющий сине зеленые яичной скорлупы (например, американский Робин migratorius т. яичная скорлупа), используя 18.24 g Кобальт бирюзовый светлый, 20.77 g титановые белый 6.52 g Кобальт зеленый и 2.86 g Кобальт бирюзовый и 1,61 g из Умбра жженая.
    2. Генерировать коричневого цвета, представляющие коричневый яичной скорлупы (например, яичная скорлупа Gallus gallus domesticus курица), используя 4.12 g красный оксид железа, 9.75 g Кадмий оранжевый, 22,15 g сырья Умбра жженая света и 13.97 g Белила титановые.
    3. Генерировать бежевый цвет, представляющий бежевый яичной скорлупы (например, перепел перепела японикой яичной скорлупы), используя 10.60 g цвета коричневые яйца, 8.28 g сине зеленый цвет, 18,51 g белил и 12.61 g желтой охры.
    4. Создание белого цвета с помощью Белила титановые без перемешивания.
  2. Смесь темно коричневый плашечный цвет, представляющий пятна, найти на Квейл перепел яйца, используя 8.38 g цвета коричневые яйца, 26.04 g Умбра жженая и 15.59 g Марс черный.
  3. Смешайте промежуточные цвета, охватывающих яичной цветовую гамму от сине зеленого до коричневого, смешивание сине зеленой и коричневой краски и взаимно меняя их вклада (например, части сине зелёного до коричневой краской: 10:0, 9:1, 8:2, 7:3, 6:4, 5:5, 4:6, 3:7, 2:8, 1:9 и 0:10 см Рисунок 1E).
    1. Для создания более промежуточные цвета, просто смешайте даже количество этих промежуточных цветов и повторите создание нужное количество уникальных цветов. Даже смесь сине зеленый и коричневый будет производить нейтрального серого цвета, однако этот цвет можно отрегулировать с помощью белый или бежевый при необходимости. Если требуется более точный цвет (например, конкретного узла яйцо), использовать субтрактивный цвет смешивания моделей прогнозировать спектральных характеристик уникальных сочетаний красок и использовать смесь, производство низкие просто заметная разница (СНН) в желаемый цвет (см. шаги 3.3 – 3.7).
  4. Хранить краски в пустой 22 мл краска алюминиевых трубок.
    1. Место краска в сумку пластиковых сэндвич с небольшой частью одного угла срезают. Поместите конец пластиковый мешок в трубку и сжать краска в трубу, касания трубку осторожно против таблице.
    2. Уплотнение трубки при помощи клея и складывающиеся конце над собой по крайней мере 3-4 раза.

2. живопись экспериментальной яйцо модели

  1. Получение модели экспериментальной яйцо.
    1. Печать с использованием трехмерных модель яйца (далее, 3D) принтера или покупки дистрибьютор28. Этот простой подход рекомендуется, потому что он генерирует яйца, которые имеют одинаковый размер и форма28.
      Примечание: Модель яйца также могут быть вылепленный из гипса, глины, дерева или других веществ.
  2. Добавьте ровный слой Белила титановые на каждое яйцо препятствовать базового цвета.
  3. Держите каждое яйцо с помощью щипцов, покрасить в желаемый цвет, используя высокое качество акриловые краски и чистой щеткой для уникально цвет каждое яйцо.
  4. Используйте фен на прохладный указание ускорить процесс сушки каждой свежей краской яйца.
  5. Используйте наждачную бумагу в песок вниз любые неровности, которые могут быть на яйцо, как только яйцо полностью высохнет.
    1. Повторите шаг 2.3 до тех пор, пока яйцо имеет даже покрытие краски без комков. Яйца требуется не менее двух слоев.
  6. Добавьте любые пятна модель яйца тщательно применения их с кистью и тщательно разбрызгивание краски с зубной щеткой. Необходим только один слой.
    Предупреждение: Если репликация ультрафиолетового (УФ) отражения, примените ровный слой УФ краски; Однако это не рекомендуется, если разрешение на использование этих красок получается из институциональных, штата/провинции и федерального разрешительные отделений.

3. Количественная оценка цвета

  1. Включите спектрометр, нажав кнопку питания.
  2. Вставьте SD карту в слот SD-карты и ссылку отменить его в систему, нажав красную кнопку, выберите «Файловая система», нажав кнопку принять зеленый, выберите «Найти SD карты», нажав меню кнопка вверх. После этого нажмите кнопку красный Отмена два раза или нажав кнопку home.
  3. Прикрепить Кабели волоконно-оптические спектрометры и света источника.
    1. Подключите конец, помечены «Источник света» в свет модуль и прикрепите конец маркировку «Спектрометр» к модулю спектрометр.
  4. Вставьте наконечник датчика на конце зонда оптического волокна.
    Примечание: Пример насадка для печати на 3D принтере доступна как дополнительный файл кода. Этот объект будет требовать резьбы винт по вашему выбору.
    1. Устанавливают расстояние (например, 5 мм) между образцом и измерения зонда, который максимизирует соотношение сигнал-шум. Обеспечить последовательное измерение расстояния с помощью гибкой линейкой.
      Примечание: Точное расстояние будет меняться с каждым отдельным спектрометр уникальное сочетание решетки и ширину щели, оптическая ширина и источника света. Сохранить же расстояние для всех измерений. Гибкие правила доступна для скачивания как дополнительный файл кода.
    2. Используйте совпадающих нормальное измерение угла (90°), если природные принимающей яйца или модель яйца имеют глянцевую поверхность, в этом случае использовать совпадающих наклонный измерение угол 45°. Измерьте все яйца, реальные и искусственные, используя тот же угол.
    3. Вымойте кончик зонда с 95% этиловом спирте.
  5. Включите источник света, нажав кнопку вниз три раза, выберите PX-лампа , нажав кнопку принять зеленый, выберите настройки , нажав правую кнопку прокрутки, выберите «Контроль сроков», нажав правую кнопку прокрутки, нажмите кнопку вниз три раза и затем выбрать свободный ход, нажав кнопку Accept.
    1. Ждать по крайней мере 15 минут, прежде чем принимать каких-либо измерений.
  6. Калибровки и настройки спектрометр. Чтобы сделать это, нажмите кнопку домой, затем выберите «Инструменты», нажав прокрутки влево кнопку, выберите «Руководство управления», нажав кнопку меню и выберите «Параметры приобретать», нажав в меню кнопку.
    1. Задайте, крытые вагоны сглаживания до пяти, нажав правую кнопку прокрутки, перемещая курсор вправо двумя пробелами, нажав правую кнопку прокрутки дважды, а затем увеличивая параметр крытые вагоны, нажав в меню кнопку пять раз. Выберите пункт «Accept», нажав кнопку зеленый принять после завершения.
    2. Установить средние 10, нажав меню вниз кнопку, а затем перемещение вправо, два места, дважды нажав правую кнопку прокрутки и регулируя значение в десятки раз нажав меню кнопка вверх и переезда в те места, нажав правую кнопку o прокрутки NCE и сократить это нулю, нажав в меню вниз кнопку один раз. Выберите пункт «Accept», нажав кнопку зеленый принять после завершения.
    3. Нажмите кнопку home, выберите отражения , нажав в меню кнопка вверх и место probe твердо на стандарте белый. Затем сохраните белый Эталон, нажав в меню кнопка вверх. Хранить темный стандарт, нажав правую кнопку прокрутки и просматривать отражения, нажав в меню вниз кнопку.
  7. Измерения коэффициента отражения каждой яичной скорлупы шесть раз путем измерения дважды вблизи тупым полюс (широкий конец яйца), дважды в яйцо экватора и дважды резкое полюс (узкий конец). Не забудьте сообщить ли избежать пятен или нет. Провести это на экспериментальной яйца, а также яйца хозяина.
  8. Используйте функцию локально взвешенное многочлена с 0.25 Нм сглаживания диапазона для сглаживания шума в кривые отражения, с помощью цветовой анализ программного обеспечения29. Если цвет ноты, такие как яркость, не значительно повторяемые между регионами модели яйцо (шаг 3.7), перекрасить яйцо (шаги 2.2-2.6); в противном случае средняя модель окраски яиц через яйца.
  9. Решение о наиболее подходящей набор относительной фоторецепторных чувствительность вопроса.
    Примечание: Это может быть общий ультрафиолетового чувствительных или фиолетовый чувствительны птица, или один раз можно выбрать модель относительной чувствительности30,,3132.
  10. Количественную оценку квантовой уловов33 для каждого фоторецептора, один34 и двойных конусов35,36, путем интеграции продукта яичной отражения, чувствительности фоторецепторных и соответствующий спектр излучения спектра птичьего визуального (то есть, 300 – 700 Нм).
    1. Использование относительного квантового поймать оценок для получения координаты в пределах птичьего четырехгранный цвета пространства33,37. Убедитесь, что, в отличие от квантовой уловов, эти относительные квантовой ловит суммы в 1.
  11. Использование квантовых уловов (шаг 3.10) для оценки discriminability в СНН, между принимающей яичной скорлупы цвета (см. шаг 2.6.1) и воспринимается цвета каждого иностранного яйцо с помощью модели нейронной визуальный шум ограниченной32 , 38 , 39.
    1. Измерьте пребывания в яичной окраски с использованием же спектрометр и источник света, используемый для оценки модели яйца (шаг 3.7), если это возможно.
      Примечание: Практические или материально-технические соображения могут сделать это невозможно, в этом случае мера подмножество принимающей яйца из различных гнезда установить средний хост яичной окраски.
    2. Для конуса чувствительных длинные волны 0.140используйте малую Вебер.
    3. Составляют относительное обилие конусов и принципиальным членом двойной конус30.
      Примечание: Если яйцо цвета, используемые только на соответствующие природные яичной цветов градиента, СНН между хостом и экспериментальной яйцо можно умножить на 1 или -1, чтобы дифференцировать различия на любом Экстрим (например, сине зеленый или коричневый, см шаги 1.1.1–1.1.2). Если используемые цвета яйца попадают через множественные градиенты или заполнить цветового пространства, вкратце воспринимаемое цвет различия между яйца с помощью перцептивно единообразных цветности диаграммы41. Координаты в пределах этого типа схемы описывает направление и масштабы предполагаемых цветовых различий между экспериментальной яйца и принимающая цвет яйцо и они могут использоваться в дальнейшем анализе.

4. полевые работы

  1. Определения видов учиться.
    Примечание: Факторы включают (но не ограничиваются) обилие видов хост или паразита и того, является ли узел ГРАСП42 или прокол43 режекторный, которые будут влиять тип яйца использоваться (например, не используйте жесткий искусственные модель яйца для прокола эжекторы44).
  2. Систематически искать гнезда в исследуемой области. Проверьте предыдущие гнездования записей, которые может предоставить разумной отправной место в некоторых видов45.
    Примечание: Видимые маркеры или пометка может увеличить риск хищничество46; Поэтому попробуйте вместо этого использовать портативный GPS.
  3. Контролировать эти гнезда, ежедневно с использованием методов прямого или видеозаписи для записи присутствие каждого узла яйцо до начала эксперимента (шаг 4.4); например в один прекрасный день после завершения сцепления.
    Примечание: Этот ежедневный мониторинг будет продолжаться, пока эксперимент заключил (шаг 4.6).
    1. Слушать для взрослых побудки и покинуть этот район, если они продолжают для более чем 30 s. Не подход гнездо, когда любые потенциальные хищник гнездо присутствует, особенно если это визуально ориентированные хищник (например, corvid).
    2. Подход и отпуск гнезда из разных мест, т.е., пройдите мимо гнезда, поэтому млекопитающих хищники не могут следовать химические сигналы непосредственно в гнезда.
      Примечание: Этот подход может быть невозможным в некоторых местообитаниях, а именно плотных зарослей тростника.
    3. Всегда к минимуму физическое нарушение гнезда и район вокруг гнезда.
    4. Не получить период гнездо здание, недалеко от гнезда, потому что многие птицы будут отказаться от гнезда, если они встревожены до откладки46.
  4. Аккуратно добавьте экспериментальный яйцо хозяина гнезда, сдвинув ее в сторону гнезда Кубок. Не роняйте экспериментальные модели, как это может повредить яйца хозяина.
    Примечание: Случайно назначьте лечение.
    1. Запись, если родительский узел по-прежнему рядом и таким образом имеет возможность наблюдать акт искусственного паразитизм47. Запись и статистически управления для переменной, указывающее, является ли хост был покраснел от гнезда47. Проводить яйцо интродукции, то время как родитель уехал.
    2. Соберите принимающей яйца, если паразита в системе удаляет хост яйцо.
      Примечание: Это не может быть необходимо в узлах, где яйцо удаления не влияет на узел ответы на экспериментальный яйца22.
  5. Используют набор управления гнездах (гнезда, которые посещаются, проверены и яйца обрабатывается, но не экспериментальных яйцо добавляется или местами) для определения ставок дезертирство естественный гнездо. Удаление принимающей яйца из гнезда управления, только если они будут удалены из экспериментальной гнезда (см. шаг 4.5.1).
    Примечание: Это важно, потому что дезертирство не может быть ответом для некоторых иностранных яйца, но может быть ответом для других типов яйцо.
    1. Выберите количество управления гнездах априори основаны на известных или предполагаемых выборки и оценить эффект. Назначьте каждой n-й гнездо гнездо элемента управления до тех пор, пока статистическое определение того, являются ли гнездо Ренегатства принимающей ответ на экспериментальной яйца или не могут быть получены (шаг 5.1).
      Примечание: Если удаляется узел яйцо, удалите одинаковое количество принимающих яиц как экспериментальное лечение, держать один хост яйцо в руке для 5 s и затем заменить его и остаются в гнездо для же продолжительность лечения гнезд. Если хост яйца не удаляются, держать один хост яйцо в руке для 5 s и затем заменить его, оставаться в гнездо на сумму времени, затраченного на экспериментальной гнезда (например, 10 s).
  6. Вернуться к гнездо достаточно для определения реакции на гнездо каждый узел, включая элементы управления. Проверьте гнездо в течение нескольких часов экспериментальных манипуляций.
    Примечание: В некоторых видов отказов может произойти в тот же день как экспериментальный паразитизмом; Таким образом важно проверить в гнезде в течение несколько часов экспериментальных манипуляций48.
    1. Используйте телескопические зеркала при проверке гнездо, чтобы избежать прямого контакта с гнезда или сцепления.
    2. Избегайте наблюдений в суровых погодных условий (дождя, тепла или холода), потому что это может увеличить опасность для птенцов и яйца46.
    3. Ежедневные проверки до тех пор, пока хост откликнулся введено яйцо или прошло определенное количество времени.
      Примечание: По Конвенции, если яйцо остается в гнезде в течение 5-6 дней, узел считается акцептора22; Однако некоторые лица принимающей реагировать даже позже49 и бездействие таких реакций обязательно уклоны яйцо отказ ставка оценки. В идеале исследователи должны определить верхний family-wise 95% доверительный интервал задержки до отказа в их системе и использовать это как их критерий.

5. Статистический анализ

  1. Используйте точный тест Фишера в совершенно рандомизированное исследование (т.е., экспериментальная и управления гнездах прекрасно перемежаются и таким образом не отличаются в кладке Дата, сцепление или любой другой параметр, знаны, что влияют на гнездо дезертирство) сравнить количество дезертирство между управления (шаг 4.5) и лечения гнезда. В противном случае используйте обобщенной линейные модели (GLM) с потенциально соответствующих ковариат (см. ниже), как правило, более осторожный подход.
    1. Если экспериментальные гнезда имеют значительно выше скорость дезертирство чем управления гнездах, код обоих удалены яйца и брошенных яйца как «отвергает».
      Примечание: По соглашению принимающей «отверг» яйцо когда она признала паразитарные яйцо и либо удалить его или брошенных (с весь гнездо).
    2. Если оставление ставки не отличаются между экспериментальной и контролировать гнезда, исключить случаи дезертирства из анализа, потому что они не принимающих ответ паразитизм и код ответов как «извлечь».
      Примечание: По соглашению, «извлечь» относится к когда яйцо был фактически удален из гнезда.
    3. Запишите дату и время, когда узел отклонил яйцо. Перекодировать ответ переменной в зависимости от вашего нахождения на 5.1.1–5.1.2 шаги.
  2. Доклад точный тест Фишера, его отношение шансов связанные и его соответствующий доверительный интервал.
  3. Решение о любых значимых ковариат, которые будут добавлены к модели прогнозирования (например, шаги 5.4-5.5).
    1. Укажите кодирования (например, непрерывный, категорический или порядковый номер) из каждого ковариаций.
    2. Код даты как порядковое дни и даты центр отдельно в течение лет для удаления любых потенциальных смешаем благодаря вариация объясняется лет или сезонность7,47,,5051.
    3. Центр любой ковариат, участвующие во взаимодействии для легче толкования их ниже порядок терминов в выходных данных модели.
      Примечание: Масштабирование ковариат позволяет простое сравнение эффектов между исследованиями и иногда может улучшить модели конвергенции.
  4. Предсказать узел ответы (извлечь или отклонить против принимать) с помощью обобщенной линейные модели (GLM) или обобщенной линейной смешанная модель (GLMM) с биномиального ошибка распределения и логит связь функции.
    Примечание: Выбор между GLM или GLMM зависит от данных и если включая случайные эффект (например, ID гнездо, год). Случайные факторы должны иметь по крайней мере 5 уровней, которые иначе отклонений, вероятно, будет плохо оценкам,52.
    1. Доклад коэффициент определения (обычно R2), чтобы показать, какая доля дисперсии объясняется линейная модель53,54.
  5. Предсказать, как долго он принимает птица ответить на экспериментальный паразитизма, с использованием GLM с отрицательное биномиальное ошибка распределения (или ошибка распределения Пуассона если данные не overdispersed) и войти в связь.
    Примечание: Исследователи относятся к времени, что он принимает для птицы реагировать как «задержку реакции,», который сообщается с точностью до дней, таким образом, что яйца, отклонил в день эксперимента имеют задержку нулю. Модели ответ переменных с слишком много нулей (> 50%) с использованием нулевой завышены или проблемой модели55.
  6. Использование средства диагностики, чтобы проверить, если модель прогнозирует данные удовлетворительно и отчет, модель резюме статистика для количественного определения того, какая часть модели дисперсии объяснил56 , 57. доклад коэффициент детерминации (обычно R2), см. шаг 5.4.2.
    1. Проверка негативные биномиальные модели, с помощью графических проверки, производя участок квантиль квантиль и заговоре Пирсон остатков против установлены значения.
      Примечание: Хорошо работать модель будет иметь без нетипичные или неожиданные узоры55.
    2. Проверка биномиальные модели с использованием Пригоняемые добра тестов, таких как тесты Hosmer-Lemeshow и другие диагностики, доступные в пакете R, «binomTools»58 содержащие весь набор диагностических инструментов.
  7. Рассмотрим, контролируя для последовательного ковариат для целей обеспечения согласованности и сопоставимости между исследованиями.
    Примечание: Общие ковариат будет включать сцепления размер22, укладка Дата59, гнездятся возраст49манипуляции, и ли хост был покраснел от гнезда или не47. Многие, особенно раннего, исследования не использовать любой ковариат. Авторы должны рассматривать Дополнительно анализа последствий типов яйцо (или различные градиенты) без ковариат сделать их результаты количественно сравнить эти исследования не хватает ковариат.
    1. Использование информации теоретический подход и сообщить результат усреднения много потенциальных моделей, объясняя хост поведение60.
      Примечание: в качестве альтернативы используйте поэтапный регрессионный анализ как выбор алгоритма модели61. Исследователи должны использовать предопределенный критерий (например, скорректированы R2, мальвы Cp, Akaike в информации критерием, Шварц BIC или p значение) и обеспечивают полную модель (с общим ковариат) и окончательное сокращение модель.

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

Results

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

Создание моделей красочные яйца

Спектры отражения пользовательских краска смесей и натуральных яиц показаны на рисунке 1A-D. Краска смеси, используемые в Гнездовой паразитизм исследования следует тесно связаны с естественным отражения измерений спектральной форму (цвет) и величины (яркость). Если это будет достигнуто, цвет экспериментальной яйцо должно восприниматьс...

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

Discussion

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

Хотя эксперименты неприятие яйцо являются наиболее распространенным способом для изучения выводок паразита хост коэволюция66, отсутствуют согласованные усилия для стандартизации материалов, техники или протоколы. Это особенно проблематично для мета анализа. Не мета анализ, к нашему знанию, принимающих яйцо отказа пока контролируемых методологические расхождения среди исследований67,68, включая то, что считается подражательный или не подраж...

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

Disclosures

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

Ocean оптика финансировал оплату страницы в этой рукописи.

Acknowledgements

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

MEH финансировался HJ Ван Клив профессора в Университете Иллинойса Урбана-Шампейн. Кроме того, для финансирования мы благодарим человека пограничной науки программа (M.E.H. и т.г.) и Европейского социального фонда и государственного бюджета Чешской Республики, проект без. CZ.1.07/2.3.00/30.0041 (для т.г.). Мы благодарим океана Оптика для покрытия расходов на публикацию.

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
Профессиональная акриловая краска кобальт бирюзовый светлыйWinsor & Newton28382
Профессиональная акриловая краска титановый белыйWinsor & Newton28489
Профессиональная акриловая краска кобальтово-зеленыйWinsor & Newton28381
Профессиональная акриловая краска кобальт бирюзовыйWinsor & Newton28449
Профессиональная акриловая краска Жженая умбраWinsor & Newton28433
Профессиональная акриловая краска Красный оксид железаWinsor & Newton28486
Профессиональная акриловая краска Кадмий ОранжевыйWinsor & Newton28437
Профессиональная акриловая краска Необработанная умбра LightWinsor & Newton28391
Профессиональная акриловая краска желтая охраWinsor & Newton28491
Профессиональная акриловая краска Mars BlackWinsor & Newton28460
КистьУтрехт206-FBКисть Филберта
Кисть Малярная ЩеткаУтрехт206-FПлоская щетка
ФенOster202
Оптоволоконные кабелиOcean Optics Inc.OCF-103813Специальный бифуркационный оптоволоконный узел длиной 1 м с синей трубкой молнии (PVDF), номинальным наружным диаметром 3,8 мм и 2 ножками
СпектрометрOcean Optics Inc.Блок JazSpectrometer с шириной щели 50 мкм, установленный с детектором 200-850 нм (DET2B-200-850), и решетчатым вариантом #2.
Аккумулятор и модуль SD-карты для спектрометраOcean Optics Inc.Источник света Jaz-B
Ocean Optics Inc.Jaz-PXИмпульсный ксеноновый источник света
Белый стандартOcean Optics Inc.WS-1-SLизготовлен из Spectralon
OHAUS Adventurer Pro ScaleOHAUSAV114CПрецизионные микровесы
Gemini-20 портативные весыAWSGemini-20Стандартные весы
Пустые алюминиевые тюбики для краски (22 мл)Creative MarkNA
Телескопическое зеркалоSE8014TM
GPSGarminOregon 600
Наждачная бумага с зернистостью 2203M21220-SBP-15очень мелкая наждачная бумага
с зернистостью 400 Наждачная бумага с зернистостью3M20400-SBP-5очень мелкая наждачная бумага
для анализа цвета программного обеспечения: « pavo', пакет Rдля использования в R: Язык и среда для статистических вычисленийv 1.3.1https://cran.r-project.org/web/packages/pavo/index.html
UV clearFlock off!UV-001Прозрачная ультрафиолетовая краска
Пластиковые пакеты для сэндвичейZiplocОбычные пластиковые пакеты для сэндвичей от Ziploc, которые можно приобрести в супермаркете.
KimwipesKimberly-Clark Professional3412011 x 21 см Зубная щетка kimwipes
Зубная щеткаColgate

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 species. Proc R Soc Lond B. 205, 489-511 (1979).
  5. Wyllie, I. The cuckoo. , B.T. Batsford Ltd. London. (1981).
  6. Hauber, M. E., et al. The value of artificial stimuli in behavioral research: making the case for egg rejection studies in avian brood parasitism. Ethology. 121 (6), 521-528 (2015).
  7. Samas, P., Hauber, M. E., Cassey, P., Grim, T. Host responses to interspecific brood parasitism: a by-product of adaptations to conspecific parasitism? Front Zool. 11 (1), 34(2014).
  8. Bán, M., Moskát, C., Barta, Z., Hauber, M. E. Simultaneous viewing of own and parasitic eggs is not required for egg rejection by a cuckoo host. Behav Ecol. 24 (4), 1014-1021 (2013).
  9. Hanley, D., et al. Egg discrimination along a gradient of natural variation in eggshell coloration. Proc R Soc B. 284 (1848), 20162592(2017).
  10. Moskat, C., et al. Discordancy or template-based recognition? Dissecting the cognitive basis of the rejection of foreign eggs in hosts of avian brood parasites. J Exp Biol. 213 (11), 1976-1983 (2010).
  11. Marchetti, K. Egg rejection in a passerine bird: size does matter. Anim Behav. 59, 877-883 (2000).
  12. Zölei, A., Hauber, M. E., Geltsch, N., Moskát, C. Asymmetrical signal content of egg shape as predictor of egg rejection by great reed warblers, hosts of the common cuckoo. Behaviour. 149 (3-4), 391-406 (2012).
  13. Rothstein, S. I. Mechanisms of avian egg recognition: which egg parameters elicit responses by rejecter species? Behav Ecol Sociobiol. 11 (4), 229-239 (1982).
  14. Davies, N. B., Brooke, M. deL., Kacelnik, A. Recognition errors and probability of parasitism determine whether reed warblers should accept or reject mimetic cuckoo eggs. Proc R Soc B. 263 (1), 925-931 (1996).
  15. Reeve, H. K. The evolution of conspecific acceptance thresholds. Am Nat. 133 (3), 407(1989).
  16. Mermoz, M. E., Haupt, C., Fernández, G. J. Brown-and-yellow marshbirds reduce their acceptance threshold of mimetic brood parasite eggs in the presence of non-mimetic eggs. J Ethol. 34 (1), 65-71 (2015).
  17. Hauber, M. E., Moskát, C., Bán, M. Experimental shift in hosts' acceptance threshold of inaccurate-mimic brood parasite eggs. Biol Lett. 2 (2), 177-180 (2006).
  18. Grim, T. Mimicry vs. similarity: which resemblances between brood parasites and their hosts are mimetic and which are not? Biol J Linn Soc. 84 (1), 69-78 (2005).
  19. Lahti, D. C. The limits of artificial stimuli in behavioral research: the Umwelt gamble. Ethology. 121 (4), 529-537 (2015).
  20. Alvarez, F. Attractive non-mimetic stimuli in Cuckoo Cuculus canorus eggs. Ibis. 141, 142-144 (1999).
  21. Dainson, M., Hauber, M. E., López, A. V., Grim, T., Hanley, D. Does contrast between eggshell ground and spot coloration affect egg rejection? Sci Nat. 104, 54(2017).
  22. Grim, T., et al. Constraints on host choice: why do parasitic birds rarely exploit some common potential hosts? J Anim Ecol. 80 (3), 508-518 (2011).
  23. Underwood, T. J., Sealy, S. G. Influence of shape on egg discrimination in American robins and gray catbirds. Ethology. 112, 164-173 (2006).
  24. Johnson, D. H. The importance of replication in wildlife research. J Wildl Manage. 66 (4), 919-932 (2002).
  25. Stokke, B. G., et al. Predictors of resistance to brood parasitism within and among reed warbler populations. Behav Ecol. 19 (3), 612-620 (2008).
  26. Soler, J. J., Martínez, J. G., Soler, M., Pape Møller, A. Coevolutionary interactions in a host-parasite system. Ecol Lett. 4, 470-476 (2001).
  27. Thorogood, R., Davies, N. B. Reed warbler hosts fine-tune their defenses to track three decades of cuckoo decline. Evolution. 67, 3545-3555 (2013).
  28. Robert, M., Sorci, G. Rapid increase of host defence against brood parasites in a recently parasitized area: the case of village weavers in Hispaniola. Proc R Soc B. 266, 941-946 (1999).
  29. Lahti, D. C. Evolution of bird eggs in the absence of cuckoo parasitism. Proc Natl Acad Sci U S A. 102 (50), 18057-18062 (2005).
  30. Lahti, D. C. Persistence of egg recognition in the absence of cuckoo brood parasitism: pattern and mechanism. Evolution. 60 (1), 157-168 (2006).
  31. Grim, T., Stokke, B. G. In the light of introduction: Importance of introduced populations for the study of brood parasite-host coevolution. Biological invasions and animal behaviour. Weis, J. S., Sol, D. , Cambridge University Press. Cambridge, UK. 133-157 (2016).
  32. Igic, B., et al. Using 3D printed eggs to examine the egg-rejection behaviour of wild birds. PeerJ. 3, e965(2015).
  33. Maia, R., Eliason, C. M., Bitton, P., Doucet, S. M., Shawkey, M. D. pavo: an R package for the analysis, visualization and organization of spectral data. Methods Ecol Evol. 4 (10), 906-913 (2013).
  34. Hart, N. S., Vorobyev, M. Modelling oil droplet absorption spectra and spectral sensitivities of bird cone photoreceptors. J Comp Physiol A. 191 (4), 381-392 (2005).
  35. Govardovskii, V. I., Fyhrquist, N., Reuter, T., Kuzmin, D. G., Donner, K. In search of the visual pigment template. Vis Neurosci. 17, 509-528 (2000).
  36. Vorobyev, M., Osorio, D., Bennett, A. T. D., Marshall, N. J., Cuthill, I. C. Tetrachromacy, oil droplets and bird plumage colours. J Comp Physiol A. 183 (5), 621-633 (1998).
  37. Endler, J. A., Mielke, P. W. Comparing entire colour patterns as birds see them. Biol J Linn Soc. 86 (4), 405-431 (2005).
  38. Hart, N. S. The visual ecology of avian photoreceptors. Prog Retin Eye. 20 (5), 675-703 (2001).
  39. Hart, N. S. Vision in the peafowl (Aves: Pavo cristatus). J Exp Biol. 205 (24), 3925-3935 (2002).
  40. Hart, N. S., Partridge, J. C., Cuthill, I. C., Bennett, A. T. D. Visual pigments, oil droplets, ocular media and cone photoreceptor distribution in two species of passerine bird: the blue tit (Parus caeruleus L.) and the blackbird (Turdus merula L). J Comp Physiol A. 186 (4), 375-387 (2000).
  41. Stoddard, M. C., Prum, R. O. Evolution of avian plumage color in a tetrahedral color space: a phylogenetic analysis of new world buntings. Am Nat. 171 (6), 755-776 (2008).
  42. Vorobyev, M., Osorio, D. Receptor noise as a determinant of colour thresholds. Proc R Soc Lond B. 265 (1394), 351-358 (1998).
  43. Siddiqi, A., Cronin, T. W., Loew, E. R., Vorobyev, M., Summers, K. Interspecific and intraspecific views of color signals in the strawberry poison frog Dendrobates pumilio. J Exp Biol. 207, 2471-2485 (2004).
  44. Olsson, P., Lind, O., Kelber, A. Bird colour vision: behavioural thresholds reveal receptor noise. J Exp Biol. 218, 184-193 (2015).
  45. Pike, T. W. Preserving perceptual distances in chromaticity diagrams. Behav Ecol. 23, 723-728 (2012).
  46. Underwood, T. J., Sealy, S. G. Behavior of warbling vireos ejecting real and artificial cowbird eggs. Wilson J Ornithol. 123 (2), 395-400 (2011).
  47. Rohwer, S., Spaw, C. D. Evolutionary lag versus bill-size constraints: a comparative study of the acceptance of cowbird eggs by old hosts. Evol Ecol. 2 (1), 27-36 (1988).
  48. Martin-Vivaldi, M., Soler, M., Møller, A. P. Unrealistically high costs of rejecting artificial model eggs in cuckoo Cuculus canorus hosts. J Avian Biol. 3 (2), 295-301 (2002).
  49. Samaš, P., Heryán, J., Grim, T. How does urbanization affect dispersal in Eurasian blackbirds (Turdus merula)? Sylvia. 49, 21-38 (2013).
  50. Baicich, P. J., Harrison, C. J. O. A guide to the nests, eggs, and nestlings of North American birds. , Academic Press. San Diego. (1997).
  51. Hanley, D., Samaš, P., Heryán, J., Hauber, M. E., Grim, T. Now you see it, now you don't: flushing hosts prior to experimentation can predict their responses to brood parasitism. Sci Rep. 5 (1), 9060(2015).
  52. Grim, T., Samaš, P., Hauber, M. The repeatability of avian egg ejection behaviors across different temporal scales, breeding stages, female ages and experiences. Behav Ecol Sociobiol. 68 (5), 749-759 (2014).
  53. Hanley, D., et al. Dynamic egg color mimicry. Ecol Evol. 6 (12), 4192-4202 (2016).
  54. Hanley, D., Samaš, P., Hauber, M. E., Grim, T. Who moved my eggs? An experimental test of the egg arrangement hypothesis for the rejection of brood parasitic eggs. Anim Cogn. 18 (1), 299-305 (2015).
  55. Samaš, P., et al. Ecological predictors of reduced avian reproductive investment in the southern hemisphere. Ecography. 36 (7), 809-818 (2013).
  56. Bolker, B. M. Linear and generalized linear mixed models. Ecol Stat Contemp theory Appl. , 309-334 (2015).
  57. Nakagawa, S., Johnson, P. C. D., Schielzeth, H. The coefficient of determination R2 and intra-class correlation coefficient from generalized linear mixed-effects models revisited and expanded. J R Soc Interface. 14 (134), 20170213(2017).
  58. Nagelkerke, N. J. D. A note on a general definition of the coefficient of determination. Biometrika. 78 (3), 691-692 (1991).
  59. Zuur, A. F., Ieno, E. N., Walker, N., Saveliev, A. A., Smith, G. M. Mixed effects models and extensions in ecology with R. Stat Biol Heal. , Springer. New York. New York, NY. (2009).
  60. Grafen, A., Hails, R. Modern statistics for the life sciences. , Oxford University Press. Oxford. (2002).
  61. Zuur, A. F., Ieno, E. N., Elphick, C. S. A protocol for data exploration to avoid common statistical problems. Methods Ecol Evol. 1 (1), 3-14 (2010).
  62. Christensen, R. H. B., Hansen, M. K. binomTools: Performing diagnostics on binomial regression models. , https://cran.r-project.org/src/contrib/Archive/binomTools/ (2011).
  63. Lotem, A., Nakamura, H., Zahavi, A. Constraints on egg discrimination and cuckoo-host co-evolution. Anim Behav. 49 (5), 1185-1209 (1995).
  64. Burnham, K. P., Anderson, D. R. Model selection and multimodel inference: a practical information-theoretic approach. 60, Springer. New York, NY. (2002).
  65. Whittingham, M. J., Stephens, P. A., Bradbury, R. B., Freckleton, R. P. Why do we still use stepwise modelling in ecology and behaviour? J Anim Ecol. 75 (5), 1182-1189 (2006).
  66. Hanley, D., Grim, T., Cassey, P., Hauber, M. E. Not so colourful after all: eggshell pigments constrain avian eggshell colour space. Biol Lett. 11 (5), 20150087(2015).
  67. Fecheyr-Lippens, D. C., et al. The cuticle modulates ultraviolet reflectance of avian eggshells. Biol Open. 4, 753-759 (2015).
  68. Hanley, D., Grim, T., Cassey, P., Hauber, M. E. Data from: Not so colourful after all: eggshell pigments constrain avian eggshell colour space. Dryad Digital Repos. , https://doi.org/10.5061/dryad.2q3r2 (2015).
  69. Hanley, D., et al. Data from: Egg discrimination along a gradient of natural variation in eggshell coloration. Dryad Digital Repos. , https://doi.org/10.5061/dryad.mm3kr (2017).
  70. Grim, T. Equal rights for chick brood parasites. Ann Zool Fennici. 44 (March), 1-7 (2007).
  71. Medina, I., Langmore, N. E. The costs of avian brood parasitism explain variation in egg rejection behaviour in hosts. Biol Lett. 11 (7), 20150296(2015).
  72. Soler, M. Long-term coevolution between avian brood parasites and their hosts. Biol Rev. 89 (3), 688-704 (2014).
  73. Cassey, P., Honza, M., Grim, T., Hauber, M. E. The modelling of avian visual perception predicts behavioural rejection responses to foreign egg colours. Biol Lett. 4 (5), 515-517 (2008).
  74. Hale, K., Briskie, J. V. Response of introduced European birds in New Zealand to experimental brood parasitism. J Avian Biol. 38 (2), 198-204 (2007).
  75. Igic, B., et al. Detecting pigments from colourful eggshells of extinct birds. Chemoecology. 20, 43-48 (2010).
  76. Igic, B., et al. A shared chemical basis of avian host-parasite egg colour mimicry. Proc R Soc Lond B. 279 (1731), 1068-1076 (2012).
  77. Yang, C., et al. Coevolution in action: disruptive selection on egg colour in an avian brood parasite and its host. PLoS One. 5 (5), 1-8 (2010).
  78. Stoddard, M. C., Stevens, M. Avian vision and the evolution of egg color mimicry in the common cuckoo. Evolution. 65 (7), 2004-2013 (2011).
  79. Honza, M., Polačiková, L. Experimental reduction of ultraviolet wavelengths reflected from parasitic eggs affects rejection behaviour in the blackcap Sylvia atricapilla. J Exp Biol. 211 (15), 2519-2523 (2008).

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