Grabación de las respuestas de comportamiento a la reflexión en el cangrejo de río

Summary

Hemos desarrollado dos métodos para estudiar los efectos de los estímulos visuales en el comportamiento en ausencia de señales táctiles y químicas. Un método implica grabar en vídeo las respuestas de los cangrejos a las paredes reflectantes en un acuario, y el otro examina los efectos de los insumos visual proporcionada por un cangrejo de río vive detrás de una mampara transparente.

Abstract

El comportamiento social depende de la información sensorial de los sistemas visual, mecánica y olfativas. Una cuestión importante se refiere a la importancia relativa de cada modalidad sensorial en la orientación de la conducta. El papel de las entradas visuales ha sido examinado por aislar a los estímulos visuales a partir de estímulos mecánicos y quimiosensoriales. En algunos estudios (Bruski y Dunham, 1987:. Delgado-Morales et al, 2004) las entradas visuales se han eliminado con los ojos vendados o baja intensidad de luz, y los efectos del resto de las modalidades sensoriales han sido dilucidados. Un enfoque alternativo es el estudio de los efectos visuales de los insumos en la ausencia de señales adecuadas mecánica y quimiosensoriales. Este enfoque tiene como objetivo identificar la función exclusiva de entradas visuales.

Hemos utilizado dos métodos para proporcionar a los estímulos visuales sin dar señales de cangrejos de río químicos y mecánicos. En un método, cangrejos de río se graban en un acuario donde se cubren la mitad de las paredes de espejos para proporcionar un ambiente de reflexión, y la otra mitad están cubiertos de manera no reflexiva (acabado mate) de plástico. Esto le da a los cangrejos de río a elegir entre los entornos reflexivo y no reflexivo. El medio ambiente de reflexión proporciona indicaciones visuales en forma de imágenes reflejadas de los cangrejos de río que se mueve a lo largo de la mitad de los tanques, los cuales las señales visuales no están en la media no refleja el tanque. Un método alternativo es una cinta de vídeo el comportamiento de los cangrejos de río en un acuario separado por una cámara más pequeña en cada extremo, con un cangrejo de río en una pequeña cámara proporcionando indicaciones visuales y un objeto inerte de la pequeña cámara frente a proporcionar la información visual de un no-movimiento, no cangrejos fuente.

Los resultados publicados indican que las respuestas de los cangrejos de río con el medio ambiente de reflexión depende de la socialización y el rango de dominancia. Cangrejos socializado pasado más tiempo en el ambiente de reflexión y mostró ciertas conductas con mayor frecuencia allí que en el medio ambiente no reflectante, cangrejos aislados no mostraron diferencias. Cangrejos de río que se encuentra en parejas del mismo sexo desarrollado un rango social de la dominante o subordinado. Las respuestas a la reflexión diferente entre cangrejos dominantes y subordinadas (mayo y Mercier, 2006; mayo y Mercier, 2007). Cangrejos dominante pasó más tiempo en el lado reflexivo, entró en las esquinas de reflexión con más frecuencia y pasan más tiempo en las esquinas de reflexión en comparación con el lado no de reflexión. Cangrejos caminaban subordinada a la inversa con mayor frecuencia en el lado reflexivo que en el lado no reflectante. Los datos preliminares sugieren un efecto similar a partir de pistas visuales ofrecidas por un cangrejo de río en una pequeña habitación contigua (May et al., 2008).

Protocol

1. Socialización

1. Para extinguir los actuales rangos sociales, cada uno de cangrejos de río se encuentra a 7 - 14 días en un recipiente de plástico por separado (30 cm de largo x 17,5 cm de ancho x 13 cm de profundidad), lleno de filtrado, el agua con gas y una olla pequeña flor de plástico que sirve de refugio. Si se utilizan recipientes transparentes, un divisor (toalla de papel, por ejemplo) se sitúa entre los recipientes para asegurarse de cangrejos de río están aislados visualmente.
2. Cangrejos de río en el "aislados" del grupo permanecer en aislamiento por un período adicional 3 a 14 días. El agua se cambia y cangrejos se alimentan tres veces por semana.
3. Para establecer un rango social, cangrejos de río se colocan en parejas del mismo sexo tras el aislamiento inicial. Cangrejos de río son pesados, y la longitud del cuerpo se mide (tribuna para telson); pares son de tamaño a juego con menos de 10% en peso y longitud. Pintura acrílica blanca se aplica al caparazón de cada cangrejo de río para identificar a los individuos. (Por lo general, un punto se aplica a un miembro y una línea a otra.)
4. Después de un período de 30 minutos de descanso, cada par de cangrejos se le permite interactuar en un recipiente limpio, de plástico blanco (48 cm de largo x 25 cm de ancho x 13 cm de profundidad), lleno hasta la mitad con filtrado, agua gaseosa (temperatura ambiente). Este encuentro está bien grabada en una cinta VHS con una cámara conectada a una grabadora de vídeo, o se registra en un ordenador con una webcam. Esta interacción permite a filas para desarrollar el dominio.
5. Después de la interacción inicial, cada par de cangrejos de río se encuentra en un contenedor de plástico más grande (58 cm de largo x 30 cm de ancho x 35 cm de profundidad) por un período adicional 3 a 14 días. Este recipiente recibe agua de circulación de un sistema de filtración. Un único tubo de PVC (aprox. 10 cm de longitud) es siempre en busca de refugio.

2. La construcción del Acuario de prueba y controles

Método I

1. Examinar las respuestas a un entorno de reflexión, un vaso o plexiglás del acuario (52 cm de largo x 25 cm de ancho x 30 cm de alto) se utiliza (Figura 1).
2. Un espejo (25 cm de largo x 20 cm de altura) se coloca en un extremo del acuario y se fija con pegamento o cera o de montaje. Dos espejos (26 cm de largo x 20 cm de altura) se colocan en los lados, contigua al espejo final, y se fijan con pegamento o cera.
3. Las paredes restantes están cubiertos de una película para ventanas con acabado mate. Esta película elimina la reflexión, pero no interfiere con las condiciones de iluminación. Un lijado suave de la película puede ser necesario para garantizar que la película es completamente no-reflexiva.

Método II

4. Examinar las respuestas a los estímulos visuales ofrecidas por un cangrejo de río en vivo ("cangrejo de río de origen"), un acuario de metacrilato con dos cámaras de final se utiliza (Figura 2). El acuario contiene un compartimiento central grande (48 cm de largo x 26 cm de ancho x 26 cm de alto) y dos compartimentos más pequeños final de igual tamaño (12 cm de largo x 26 cm de ancho y 26 cm). Los compartimentos están separados final del compartimiento del centro de plexiglás transparente, que está sellado para evitar que el agua y el paso de señales químicas entre los compartimentos.
5. El perímetro exterior del acuario entero está recubierto de un plástico mate no reflectante, dejando a las dos barreras en cada extremo transparente.
6. Como control, un cubo construido con arcilla (por ejemplo, Sculptee) se utiliza para proporcionar información visual de un objeto inerte. El cubo (3,5 cm x 3,0 cm x 3,3 cm) es el volumen aproximado de los cangrejos de río de origen y está pintado de un color rojo similar.

3. Entrenamiento visual

Método I

1. Cangrejos de río están grabadas en video en el espejo / tanque de mate 3 a 14 días después de la lucha para determinar el estado de la dominación.
2. Cangrejos de río se encuentran, cada uno, en un recipiente Tupperware contiene gaseosas, agua filtrada y una maceta de plástico en las que vive. Cangrejos de río son llevados a la sala de pruebas y un plazo de 30 minutos para aclimatarse antes de la prueba.
3. El ensayo en el acuario, medio llena de espejos y media llena de no reflectante de plástico, se llena con agua gaseosa, filtrada a una profundidad de aproximadamente 20 cm.
4. Una cámara digital se conecta mediante cables de audio / vídeo a una grabadora de vídeo VHS y se coloca encima del acuario lo suficientemente alto como para ver el acuario. Los vídeos se graban en una cinta VHS. Por otra parte, una cámara web conectada a un ordenador puede ser utilizado, y los videos pueden ser grabados con un programa de creación de películas y se almacenan en un DVD.
5. Un cangrejo de río de la pareja se coloca suavemente en el centro del acuario con una maceta, y su actividad se registra durante 20 minutos. Ninguna persona está presente en la sala durante la grabación, para reducir la interferencia de extraños entradas visuales y auditivas. No se escatiman esfuerzos para garantizar que el entorno de grabación está en silencio.
6. Después de las pruebas, los cangrejos de río se retira, y el tanque se vacía, se lavó y volvió a llenar con agua.
7. Para equilibrar las condiciones experimentales, el acuario se dio la vuelta al lugarlos espejos en el lado opuesto de la habitación. Esto ayuda a compensar los factores desconocidos que podrían causar cangrejos prefieren a un lado del acuario.
8. El segundo miembro de la pareja y luego se examina en la misma forma que el primero.

Método II

9. Como se describe en el Método I, cangrejos de río son llevados a la sala de pruebas y se graban con el mismo equipo de grabación.
10. Todas las cámaras (la cámara de pruebas de media y las dos cámaras final) se llenan de agua con gas, filtrados a una altura de aproximadamente 20 cm.
11. Un cangrejo de río, aproximadamente del mismo tamaño que los cangrejos de río que se prueba, se coloca en la cámara de un extremo, y el cubo de control se coloca en el otro.
12. Uso de la vivienda maceta, el cangrejo de río se está probando se coloca suavemente en el centro del acuario y se graba en vídeo durante 20 minutos.
13. Después de las pruebas, el acuario se vacía, se aclaró y se rellena con agua.
14. Antes de probar el segundo miembro de una pareja, el cangrejo de río de origen y el cubo de control se trasladó a las cámaras de extremo opuesto, para hacer frente a las condiciones de equilibrio.

4. Análisis de las respuestas a los estímulos visuales

Método I

1. Por lo que el experimentador es ciego a la condición social de los cangrejos de río, el comportamiento en el espejo / acuario mate es analizada antes de analizar la lucha contra ensayos de conducta.
2. La cantidad de tiempo que el cangrejo de río pasa en cada lado del acuario se registra. El cangrejo se considera que pasar de un lado a otro cuando las coxas de los quelípedos pasar la línea media del tanque (Figura 3).
3. La frecuencia de los comportamientos de las curvas, dar vuelta, cruzar, a pie de congelación y el reverso (ver Tabla 1 para descripciones) también se registran.
4. Comportamientos exhibidos en el lado reflexivo de la cisterna se comparan con los comportamientos exhibidos en el lado no reflectante con una prueba t pareada para cada grupo social.

Método II

5. Como en el método Yo, cintas de video del comportamiento de cangrejos de río se analizan antes de analizar los ensayos lucha.
6. La cantidad de tiempo que el cangrejo de río pasa a cada lado del acuario se registra como se describe en el método I.
7. La frecuencia de las curvas, al final se enfrenta, dar vuelta, cruzar, la cría y revertir caminar (Tabla 1) se registran.
8. Las conductas realizadas en el lado del cangrejo de río de origen son en comparación con las conductas realizadas en el lado del cubo de control utilizando una prueba t pareada para cada grupo social.

5. Análisis de la lucha

1. Grabaciones de la conducta lucha durante los primeros 30 min de apareamiento se ve y se anotó. Cada sesión de 30 minutos de grabación incluye varios encuentros en los que los cangrejos de río en contacto con sus garras y / o antenas. Dentro de estos encuentros, el quelas se utilizan generalmente para empujar, golpear o agarrar al adversario, y las antenas se utilizan a veces para batir al oponente. Una langosta puede intentar dar la vuelta a su adversario y mantenerlo en el suelo. Cada encuentro termina cuando uno se retira cangrejos, caminando marcha atrás o voltear la cola para conseguir "salir nadando".
2. El número de encuentros agonísticos se registra, y la identidad de los cangrejos de río (determinado por la pintura de marcas en el tórax) que se aleja de cada encuentro se registra también. Los cangrejos de río que pierde la mayoría de los encuentros en cada sesión de 30 minutos se considera que el perdedor, y el cangrejo otros será considerado ganador.

6. Resultados representante

Durante el periodo de lucha de 30 minutos, todos los pares de exhibir comportamientos agonísticos. Tales comportamientos incluyen tocar la antena, arremetiendo, empujar, agarrar, quelas en huelga, y dar la vuelta al rival, según ha informado en otros lugares (por ejemplo, de mayo de 2006 y Mercier, 2007). Finalmente, uno de cada par cangrejos constantemente retiros y evita más contacto. Los cangrejos de río en retirada se considera que el perdedor y está clasificado como un subordinado, el cangrejo ganador se clasifica como dominante.

Rank también se puede controlar durante todo el período de viviendas pareadas de observar el comportamiento de cangrejos en el tanque de almacenamiento, que sólo contiene un tubo de plástico en busca de refugio. El cangrejo dominante ocupa invariablemente el refugio, y el cangrejo subordinado no. El cangrejo subordinado a menudo camina con la quelas lugar cerca y por delante, y el cangrejo dominante normalmente camina con la quelas planteadas y más separados (Guiasu y Dunham, 1998). Cuando los alimentos se añade al tanque de almacenamiento, el cangrejo de río dominante por lo general toma la primera comida. En nuestros estudios con P. clarkii (por ejemplo, de mayo de 2006 y Mercier, 2007), generalmente no hay inversiones de un rango inferior a tres días de apareamiento continuo.

En casos raros, un miembro de la pareja muere antes del período se completará la conexión. Esto es más probable que ocurra si el período de apareamiento estiempo (por ejemplo 14 días) y si los cangrejos son muy muy igualados por el tamaño o peso. Por lo tanto, las muertes se puede evitar dejando aproximadamente una diferencia del 10% en peso. Si un miembro de la pareja muere, los datos de los otros miembros no están incluidos en el estudio.

Cangrejos dominantes y subordinados suelen mostrar diferentes respuestas al medio ambiente de reflexión. Cangrejos dominante consistente pasar más tiempo en el lado reflectante, pero cangrejos subordinado y aislados no (mayo y Mercier, 2006, 2007). Cangrejos dominante también muestran las curvas y girar con mayor frecuencia en el lado reflexivo que en el lado no reflectante, pero los aislamientos y subordinados por lo general no. Estas diferencias entre los cangrejos de río dominantes y subordinados, sin embargo, no se establecieron de inmediato sino que se desarrollan durante el período de apareamiento 14.3 días (mayo y Mercier, 2007).

La evidencia preliminar indica que los cangrejos de río dominantes y subordinados responden de manera diferente a las señales visuales proporcionadas por un cangrejo vivo (cangrejo de río de origen) después de 3 días de emparejamiento (May et al., 2008). Cangrejos dominantes pasan más tiempo en el lado del acuario con el cangrejo de río de origen y de esquina por más de ese lado, pero cangrejos subordinados no presentan diferencias entre las dos partes.

Comportamiento	Descripción
las curvas	frente a la esquina del acuario y permanecer allí durante al menos 5 s con la punta de las uñas tanto contacto con las paredes diferentes (Figura 4)
final que enfrenta	frente a la pared en un extremo del tanque por lo menos 5 s con la punta de al menos una uña de tocar la pared del fondo (Figura 5)
vuelta	cambiar la dirección del trazado a pie de las agujas del reloj a la inversa hacia la izquierda o viceversa (Figura 6)
cruce	dejando el perímetro del acuario y caminar por lo menos una longitud corporal de cualquier otra pared (Figura 7)
revertir caminar	caminar hacia atrás de la longitud del cuerpo por lo menos un
congelación	interrupción abrupta de todos los movimientos visibles, incluyendo el de los apéndices y las antenas, por lo menos 5 s
encabritado	de pie sobre las patas de cuarto y quinto pie, mientras que el levantamiento de la superficie ventral del tórax contra una pared y colocar al menos un pie a pie en la pared

Tabla 1. Comportamientos exhibidos por P. clarkii en el compartimiento central de la prueba del tanque.

Figura 1. Esquema de acuario utilizado en Half I. Método del acuario está llena de espejos, mientras que la otra mitad se alinea con los no reflectante de plástico.

Figura 2. Esquema del acuario utilizada en el método II. Este tanque se compone de un área central, donde se encuentra el cangrejo de prueba, y dos cámaras de final, dividido por una barrera de plexiglás intacta. Un cangrejo vivo se coloca en la cámara de un extremo, y un cubo se coloca en la cámara de otro como control.

Figura 3. Esquema de ensayo en el acuario con la línea media representada como una línea vertical de puntos. Los cangrejos de río pasa de un lado a otro cuando las coxas de los quelípedos pasar la línea media.

Figura 4. Diagrama que indica la posición de los cangrejos de río en las curvas. Tenga en cuenta que los consejos de ambas tenazas se tocan diferentes paredes.

Figura 5. Diagrama que indica la posición de los cangrejos de río, mientras que frente a la pared del fondo. Tenga en cuenta que tanto quelas están tocando la misma pared.

Figura 6. Esquema de inflexión que indican. La inversión del sentido de circulación constituye un giro. Se convierte puede ocurrir en una esquina (por ejemplo, una dirección a la dirección de 2 y 4 de la dirección a la dirección 5) o en el lateral (no mostrado). Entrando en la curva y lo deja en la misma dirección (por ejemplo, una dirección a la dirección 3) no es su turno.

Figure 7. Esquema que muestra el comportamiento de cruzar. Cruce se produce cuando el cangrejo de río deja una pared y se desplaza a otra pared, a una distancia de la longitud del cuerpo por lo menos una de la pared más cercana (flecha).

Fotografía de la figura 8. Representa la cría hasta el comportamiento. El cangrejo se encuentra en los últimos dos piernas para caminar y levanta el cuerpo contra la pared, haciendo contacto con al menos un tramo a pie.

Discussion

La observación de que cangrejos dominantes pasan más tiempo en un ambiente de reflexión sugiere que se reconozca una imagen reflejada como una misma especie, y que las señales visuales son suficientes para provocar un comportamiento enfoque. Resultados similares usando un cangrejo vivo en lugar de una imagen reflejada de apoyo de esta interpretación. Cangrejos subordinado y aislados no muestran una preferencia por el medio ambiente de reflexión, ni cangrejos subordinados parecen preferir un cangrejo de río en directo a través de un cubo. Por lo tanto, las respuestas a las señales visuales dependen de rango dominio. Aún no está claro si el cangrejo de río son atraídos especialmente por una imagen de cangrejos de río o por el movimiento. Sin embargo, es posible explorar el papel de los insumos y visual para identificar las señales visuales con espejos e imágenes proporcionadas a través de una partición transparente.

Los resultados anteriores indican que el cangrejo de río dominante y subordinado responder a las superficies reflectantes esencialmente de la misma manera que después de sólo una sesión de 30 minutos el emparejamiento, y que las diferencias en el comportamiento de salir con 3-14 días de apareamiento, debido a cambios en el comportamiento de los cangrejos de río perder (mayo y Mercier, 2007). Por lo tanto, los comportamientos se observan en respuesta a las señales visuales dependen tanto del resultado del encuentro y sobre la duración de la socialización. Ganar o perder encuentros agonísticos se sabe que afecta el éxito de futuros encuentros, ganando con el aumento de la probabilidad de ganar de nuevo, y la pérdida cada vez mayor la probabilidad de sufrir pierde (Hsu & Wolf, 1999). Los mecanismos que subyacen a la plasticidad de comportamiento exhibido por la pérdida de cangrejos de río, en respuesta a las señales visuales pueden estar relacionados con cambios en el sistema nervioso que acompañan el refuerzo de la posición subordinada (mayo y Mercier, 2006; 2007).

Los experimentos aquí descritos pueden ser modificados para evaluar la complejidad de las señales sensoriales necesarias para producir el comportamiento de enfoque. Esto podría lograrse mediante la alteración de diversos aspectos de las señales visuales siempre detrás de una mampara transparente y mediante la combinación de tales señales visuales con los factores químicos y táctiles. El agua suavizada puede ser añadido al acuario espejo / mate para agregar un componente químico. Por otra parte, los agujeros se podría agregar a la barrera transparente en el tanque de la cámara de fin de permitir la transferencia de señales químicas de los cangrejos de río fuente de vida.

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
Single chamber test tank	Brock University Machine Shop
End-chamber test tank	Brock University Machine Shop
Isolation container	Rubbermaid		30 cm x 17.5 cm x 13 cm holes in lid to allow air and light to pass through when lid is on
Fighting chamber			48 cm x 25 cm x 13 cm
Social housing chamber			58 cm x 30 cm x 35 cm
small plastic flower pot			to serve as shelter
Coolpix 4500 camera	Nikon Instruments
T120 video cassette recorder	RCA
Computer			Windows Movie Maker or other video acquiring software
webcam	Logitech
modelling clay	Sculptee		to make control cube
red latex paint	FolkArt		to make control cube
waterbase varnish	FolkArt		to make control cube