Искусственное освещение в ночное время (ALAN) имеет широкие биологические эффекты. В этой статье описывается система для манипулирования ALAN внутри гнездовых ящиков при мониторинге поведения, состоящая из светодиодных индикаторов, соединенных с батареей, таймером и инфракрасной видеокамерой с поддержкой звука. Исследователи могли бы использовать эту систему для изучения многих нерешенных вопросов, касающихся влияния ALAN на организмы.
Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.
Методическая статья
Экспериментальный подход к исследованию влияния искусственного света ночью на животных свободного выгула: реализация, результаты и направления будущих исследований
В этой статье
Краткое содержание
Аннотация
Животные эволюционировали с естественными узорами света и тьмы. Тем не менее, искусственный свет все чаще внедряется в окружающую среду из человеческой инфраструктуры и рекреационной деятельности. Искусственное освещение ночью (ALAN) может оказать широкое влияние на поведение животных, физиологию и приспособленность, что может привести к более широкомасштабному воздействию на популяции и сообщества. Понимание влияния ALAN на животных, находящихся на свободном выгуле, нетривиально из-за таких проблем, как измерение уровней света, с которыми сталкиваются мобильные организмы, и отделение эффектов ALAN от эффектов других факторов антропогенного нарушения. Здесь мы описываем подход, который позволяет нам изолировать эффекты искусственного воздействия света на отдельных животных путем экспериментального манипулирования уровнями освещенности внутри гнездовых ящиков. С этой целью может быть использована система, состоящая из светодиодного (светодиодного) света (светодиодов), прикрепленного к пластине и подключенного к системе батареи и таймера. Установка позволяет подвергать особей внутри гнездовых ящиков различной интенсивности и продолжительности ALAN при одновременном получении видеозаписей, которые также включают аудио. Система была использована в исследованиях свободных синиц (Parus major) и синих синиц (Cyanistes caeruleus), чтобы получить представление о том, как ALAN влияет на сон и паттерны активности у взрослых, а также на физиологию и динамику теломер у развивающихся птенцов. Система или ее адаптация могут быть использованы для ответа на многие другие интригующие исследовательские вопросы, такие как то, как ALAN взаимодействует с другими факторами возмущения и влияет на биоэнергетический баланс. Кроме того, подобные системы могут быть установлены в гнездовых ящиках, гнездах или норах различных видов или рядом с ними для манипулирования уровнями ALAN, оценки биологических реакций и работы над созданием межвидовой перспективы. Особенно в сочетании с другими передовыми подходами к мониторингу поведения и передвижения свободно живущих животных, этот подход обещает внести постоянный вклад в наше понимание биологических последствий ALAN.
Введение
Животные эволюционировали с естественными паттернами света и тьмы, которые определяют день и ночь. Таким образом, циркадные ритмы в гормональных системах организуют режимы отдыха и активности и позволяют животным максимизировать физическую форму 1,2,3. Например, циркадный ритм в глюкокортикоидных гормонах с пиком в начале повседневной активности заставляет позвоночных вести себя надлежащим образом в течение 24-часового периода через влияние на метаболизм глюкозы и реакцию на стрессоры окружающей среды4. Аналогичным образом, шишковидный гормон мелатонин....
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Протокол
Все приложения этой системы к экспериментам на животных были одобрены этическим комитетом Университета Антверпена и проводились в соответствии с бельгийскими и фламандскими законами. Методология придерживалась руководящих принципов ASAB/ABS по использованию животных в поведенческих исследованиях. Бельгийский королевский институт естественных наук (Koninklijk Belgisch Instituut voor Natuurwetenschappen; KBIN) предоставил лицензии всем исследователям и персоналу.
1. Создание экспериментальной системы
- Получите светодиоды широкого спектра действия для использования при создании ALAN. Возьмите светодиодный свет (ы) от ....
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Результаты
Рецензируемые научные статьи, опубликованные с использованием этой системы, обобщены в таблице 2. Несколько других рукописей находятся в стадии разработки. В этих исследованиях рассматриваются три основных набора исследовательских вопросов. Во-первых, система была использована для изучения влияния воздействия света на поведение во сне и уровни активности у взрослых. С этой целью была использована экспериментальная конструкция с повторными мерами, в которой одна и та же особь сначала регистрировалась спящ.......
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Обсуждение
Эта система светодиодных фонарей и парная ИК-камера позволили исследователям оценить ряд интригующих вопросов, касающихся биологических эффектов ALAN. Кроме того, существует гораздо больше направлений исследований, которые могут быть продолжены с системой. Кроме того, расширение использования системы на другие виды может способствовать пониманию межвидовых различий в чувствительности к ALAN. Ниже представлены некоторые неисчерпывающие возможности для будущих исследований в надежде, что эта статья поможет мотивировать исс.......
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Раскрытие информации
Авторы заявляют, что у них нет конфликта интересов.
Благодарности
Наша исследовательская программа, связанная с биологическим воздействием ALAN на птиц, получила финансирование от FWO Flanders (для M.E. и R.P., ID проекта: G.0A36.15N), Университета Антверпена и Европейской комиссии (для M.L.G, Marie Skłodowska-Curie fellowship ID: 799667). Мы признаем интеллектуальную и техническую поддержку членов исследовательской группы по поведенческой экологии и экофизиологии в Университете Антверпена, особенно Питера Шейса и Томаса Раапа.
....Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Материалы
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| Широкий спектр; 15 мм x 5 мм; светодиодная фара | RANEX; Гилзе; Nederlands | 6000.217 | Аналогичная модель также может быть использована |
| Аккумулятор | BYD | R1210A-C | Fe-Battery 12 В 120 Втч ( литий-железо-фосфатный аккумулятор) |
| Темно-зеленая краска | Опционально. Для раскрашивания гнездовых ящиков/электронных корпусов | ||
| Изолента | Для электроники | ||
| Самодельная система таймера | Amazon | YP109A 12V | Аналогичная модель также может быть использована |
| Инфракрасная камера | Koberts-Goods, Melsungen, DE | 205-IR-L | Мини-камера; также может быть использована аналогичная модель |
| Экспонометр | ISO-Tech ILM; Корби; UK | 1335 | Для калибровки интенсивности света |
| Мини видеорегистратор | Pakatak, Эссекс, Великобритания | MD-101 | Видеорегистратор видеонаблюдения Mini SD Автомобильный видеорегистратор с 32 ГБ |
| Пассивный интегрированный транспондер (PIT) метки | Eccel Technology Ltd, Эйлсбери, Великобритания | EM4102 | 125 Kh; Предоставляет уникальную электронную |
| идентификацию Радиочастотная идентификация (RFID) Считыватель | Trovan, Aalten, Netherlands | GR-250 | Для сканирования меток PIT и определения идентификации птицы |
| Резистор | RS Компоненты | Значение в зависимости от напряжения, батареи и освещения | |
| SD-карта | SanDisk | 64 ГБ или больше | |
| SongMeter | Wildlife Acoustics; Мейнард, Массачусетс | По желанию. Предоставляет средства мониторинга вокализаций за пределами гнездовых ящиков | |
| TFT Цветной светодиодный портативный тестовый монитор | Walmart | Позволяет проверить, что камера включена и правильно записывает изображение | |
| Древесина | Для создания гнездовых ящиков/электронных колсур |
Ссылки
- 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....
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Перепечатки и разрешения
