Методология для разработки таблиц продолжительности жизни для скального насекомых в поле с помощью белокрылки, Bemisia tabaci, хлопок как модель системы

Общая цель этого подхода, основанного на таблицах продолжительности жизни, основана на когортах, заключается в том, чтобы напрямую количественно оценить уровень смертности популяции насекомых в полевых условиях и определить источник смертности. Этот метод может помочь нам ответить на ключевые вопросы демографической динамики, такие как понимание факторов, способствующих смертности в популяциях, и, в конечном счете, скорости роста и сокращения популяций. Основное преимущество этого метода заключается в том, что он напрямую измеряет источники и показатели смертности от множественных причин в реальных условиях в полевых условиях.

Впервые идея этого метода пришла к нам, когда мы узнали, что насекомое неподвижно в своих незрелых стадиях. Это позволяет нам непосредственно следить за судьбой отдельных насекомых. Демонстрировать процедуру будут аспирантка Айседора Бордини и лаборант Франсиско Бохоркес.

Составляйте таблицы жизни в любое время во время роста урожая, как только присутствуют насекомые. Выбор времени начала исследования будет зависеть от целей и задач исследования. Выберите два ряда культур рядом с центром участка, чтобы свести к минимуму влияние краев от окружающих участков или необработанных участков.

Отметьте голову каждого ряда проволочным флажком или деревянным колом. Выберите место отбора проб на три-четыре метра в ряду. Чтобы упростить последующие наблюдения, выберите одну строку для установления когорт яиц, а вторую — для установления когорт нимф.

Когорта яиц должна включать не менее 50 яиц. Как следствие поведения и роста растений, жизненные стадии Bemisia tabaci обычно распределены вертикально в пологе леса, яйца находятся наверху, а более старые нимфальные стадии находятся ниже. Используйте 8-кратный ручной объектив для поиска недавно отложенных яиц на нижней стороне листьев.

В идеале ручная линза должна иметь отверстие сбоку, через которое может пролезть ручка. Найдите по одному листочку с яйцами для каждого растения в исследовании. Далее используйте объектив с 15-кратным увеличением, чтобы произвести более тщательный осмотр.

По мере взросления яйца темнеют до коричневого цвета, поэтому свежие яйца будут иметь ярко-белую окраску и выделяться на фоне более старых яиц. Наиболее важным аспектом этого протокола является правильная идентификация недавно отложенных яиц и недавно поселившихся нимф первого возраста. Для получения точных результатов крайне важно, чтобы наблюдения за таблицей жизни начинались с самого начала каждого этапа жизни.

Найдя яйцо, используйте нетоксичный ультратонкий черный перманентный маркер, чтобы нарисовать небольшой круг вокруг яйца. Держите круг маленьким, чтобы в нем не откладывались другие яйца. На одном листе отметьте до четырех яиц в четырех разных секторах.

На хлопковом листе есть четыре сектора, разделенные основными прожилками листа. Выбирайте только одно яйцо на сектор листа. Определите отмеченный лист с помощью небольшой легкой картонной бирки вокруг черешка листа с обозначением участка или номера обработки в зависимости от плана эксперимента.

Затем прикрепите хорошо заметный флажок в верхней части растения. Теперь перейдем к поиску яиц на следующем растении дальше по ряду. Сформируйте когорту за один день.

При нормальных летних условиях в Аризоне листья будут готовы к сбору через восемь-десять дней, потому что яйца вылупляются через пять-семь дней. Отрегулируйте время сбора, чтобы убедиться, что все здоровые яйца должны вылупиться. В полевых условиях яйца слишком малы, чтобы четко оценить смертность и причины смерти in situ.

Таким образом, причины смертности, такие как смещение, хищничество или нежизнеспособность, определяются в лаборатории под микроскопом вскрытия. Крайне важно правильно определить причину смерти яйца или нимфы, поскольку это влияет на экологические выводы, которые могут быть сделаны о факторах, влияющих на рост и регуляцию популяции. Если яйцо отсутствует из-за погодных условий или хищничества, значит, оно было выбито.

Если яйцо превратилось в свернувшийся хорион, это классифицируется как хищничество. Вылупившиеся яйца также выглядят свернутыми, но имеют вертикальную щель в хорионе, которую можно найти с помощью крошечной булавки. Если яйцо не удалось вылупить, то отнесите его к категории нежизнеспособных.

Используйте 8-кратный ручной объектив для поиска недавно поселившихся нимф первого возраста на нижней стороне листьев. Такие листья будут находиться примерно в трех-пяти узлах вниз от верхушки хлопчатника. Когда нимфы будут найдены, проверьте их стадию с помощью 15-кратного объектива.

Найдите не менее 50 нимф для каждого исследования. Выберите растения, которые хорошо распределены по ряду, и создайте когорту за один день. Как и раньше, нарисуйте небольшой круг вокруг опознанной нимфы.

Отметьте до четырех нимф на листе, каждая в своем секторе, а затем перейдите к следующему растению. Имейте в виду, что только что вылупившиеся нимфы первого возраста могут переместиться на несколько сантиметров, прежде чем они осядят, и это может занять несколько часов. Оседлых нимф можно отличить от ползающих нимф, потому что они неподвижны, плотнее прижаты к листу, имеют более полупрозрачный янтарный цвет.

Старшие нимфы первого возраста кажутся опухшими и вздутыми по мере приближения к линьке. Отметьте бирку с обозначением участка или номером обработки и закрепите ее на черешке листа. Затем прикрепите хорошо заметный флажок в верхней части растения.

Делайте подробные заметки о положении нимфы, включая информацию о секторе листа. После часа или двух идентификации нимф дважды проверьте их, чтобы убедиться, что ползающие нимфы не были обведены. При необходимости отметьте осевших нимф.

Через один-два дня после формирования когорты используйте 15-кратную линзу, чтобы оценить развитие нимф и определить причину смертности в случае смерти. Проводите наблюдения не реже трех раз в неделю или примерно через день. Смерть характеризуется как вытеснение, паразитизм, хищничество или неизвестность в зависимости от возраста.

Типичная таблица продолжительности жизни когорты содержит предельные коэффициенты смертности для каждого фактора на каждом этапе жизни. Преобразуя эти коэффициенты в значения К, можно легко оценить стадийно-специфичную смертность по всем факторам и факторно-специфическую смертность по всем стадиям, а также общую поколенческую смертность. Используя эти методы в трехлетнем исследовании, было обнаружено, что предельные показатели хищничества со стороны сосущих хищников значительно снижались при применении инсектицидов широкого спектра действия.

Модели невосполнимой смертности были схожими. Обычно хищничество обеспечивало самый высокий уровень невосполнимой смертности, но он значительно снизился с использованием инсектицидов. Паразитизм также обеспечивал низкий уровень невосполнимой смертности.

Ключевой факторный анализ, проведенный на основе данных по четырем повторяющимся графикам, был объединен в общей сложности в девять когорт в течение трехлетнего исследования. В конечном счете, хищничество было наиболее тесно связано с изменениями в смертности поколений. После освоения этого метода его можно выполнить примерно за 30 минут на одном участке, но это может сильно варьироваться в зависимости от плотности насекомых.

Пытаясь выполнить эту процедуру, важно помнить о минимизации нагрузки на лист, с которым нужно работать, чтобы качество растения не изменилось. Кроме того, для блокирования эффектов наблюдателя следует использовать одного наблюдателя для каждой реплики, и все наблюдатели должны встречаться часто для повышения единообразия критериев наблюдения. После просмотра этого видео у вас должно быть хорошее понимание того, как настроить таблицу жизни для неподвижного насекомого в поле, включая обнаружение, маркировку и наблюдение за насекомыми для определения причин смерти.

Не забывайте, что работа в поле в течение длительного времени, особенно в летние месяцы, может быть сложной, и что для безопасного выполнения работы необходима надлежащая одежда и увлажнение.