Summary
우리는 저렴 한 가격과 작은 비행 밀, 일반적으로 사용 가능한 항목으로 건설 개발과 실험에서 쉽게 사용. 이 장치를 사용 하 여, 우리 ambrosia 딱정벌레, 오리너구리 quercivorus의 비행 능력을 측정.
Abstract
Ambrosia 딱정벌레, 오리너구리 quercivorus (무라야마), 참나무과 나무 (일본 오크 윌 트)의 대량 사망을 일으키는 곰 팡이 병원 체의 벡터입니다. 따라서, 분산 능력을 알고 도울 수 알려 트래핑/트리 제거 노력을 보다 효과적으로이 질병을 방지 하기 위해 있다. 이 연구에서 우리는 비행 속도 기간을 측정 하 고 새로 개발된 된 비행 밀을 사용 하 여 딱정벌레의 비행 거리를 추정. 비행 밀은 저렴 한 비용, 작은, 및 일반적으로 사용 가능한 항목을 사용 하 여 생성 된. 비행 밀 팔 및 그것의 수직 축 얇은 바늘 구성. 딱정벌레 표본 인스턴트 접착제를 사용 하 여 팔의 1 개의 끝에 붙어 있다. 다른 팁은 두꺼운 플라스틱으로 커버 되 고 때문에, 따라서 그것은 팔의 회전 검출을 용이 하 게. 팔의 혁명에는 적외선 LED 장착 사진 센서에 감지 되 고 팔 LED 위에 전달 될 때 출력 전압에서 변화에 의해 표시 됩니다. 포토 센서는 개인용 컴퓨터에 연결 되어 있으며 출력 전압 데이터 1 kHz의 샘플링 레이트에서 저장 됩니다. 이 비행 밀을 사용 하 여 실험을 실시 하 여 우리 P. quercivorus 날 수 발견 적어도 27 킬로미터. 우리의 비행 밀 저렴 하 고 작은 일반 항목 구성, 때문에 많은 비행 밀스 준비 고는 작은 실험실 공간에서 동시에 사용할 수 있습니다. 짧은 기간 내에 충분 한 양의 데이터를 얻기 위해 경험 수 있습니다.
Introduction
동물 이동 긴 거리 음식와 동료. 마이그레이션 동물 가끔 바람직하지 않은 동료를 수행 수 있습니다. 여성 ambrosia 딱정벌레, 오리너구리 quercivorus (무라야마)은 곰 팡이 병원 균, Raffaelea quercivora Kubono의 알려진된 벡터 외 신 이토. 이 병원 체 참나무과 나무 (일본 오크 윌 트)의 대량 사망 원인과 사망률1의 높은 수준. 1980 년부터이 질병 일본, 확장 그리고 심각한 문제2되고있다.
P. quercivorus (몸 길이 4-5mm와 몸 무게에서 4-6 밀리 그램), 작은 곤충 그리고 질병의 연간 확장 제안 그들은 최대 몇 km3,4비행 할 수 있다. P. quercivorus 남성 호스트 트리를 찾습니다 하 고 남성과 여성 모두5유혹 하는 집합 페로몬을 해제 합니다. 따라서, 호스트 나무 대량 conspecifics에 의해 공격 하 고 결국 죽는다. 남성 착륙 후 나무 안에 터널을 한 거죠 그리고 페로몬 유인 여성 터널을 입력 하 고 알을 낳는. 그들은 어른이 될 때까지 부 화 P. quercivours 터널에서 성장 한다. 성인 등장 하 고 새로운 호스트를 찾을 수 해산. 따라서, 질병의 확장이이 딱정벌레의 철새 능력을 가능 하 게 관련 되어 있습니다. 그러나, 비틀 날 수 정도 아직 명확 하지 않습니다. 또한, 암컷은 수 컷6 보다 더 큰 (여성: 4.6 m m, 그리고 남성: 4.5 m m) 남성 딱정벌레 대상 트리에 대 한 검색, 트리, 내부 터널을 입력 하 고 다음 여성을 유치. 신체 크기와 그들의 인생에서 비행의 역할에 이러한 성적 차이, 고려 성적 차이 비행 능력에 있을 수 있습니다 하지만 능력에 차이가 불분명 남아.
일반적으로, 필드에 철새 능력을 측정, 특히 비행 능력, 철새 영역의 넓은 범위 때문에 매우 어렵습니다. 철새 능력에 대 한 비행 밀 시스템 등 곁된 조건 하에서 실험실에서 측정 되었다 이상 60 년7,8,9,10,,1112 , 13. 비행 밀 시스템은 일부 곤충 장거리 비행 능력을가지고 나타났습니다. 예를 들어 비행기 공장에서 산악 소나무 딱정벌레의 가장 긴 비행 거리는 이상 24 km14, 그리고 Tetrastichus planipennisi 양 날아 극대 이상 7 km15. 비행 밀이 일반적으로 사용 가능한 도구는 살아있는 동물 생물학 분석 실험 종종 발생할 상당히 큰 개인 차. 이것을 극복 하기 위해 많은 측정을 여러 번 반복은 평균 분산 능력의 신뢰할 수 있는 예측 해야 합니다. 따라서, 여러 개인 데이터의 충분 한 금액의 빠른 컬렉션에 대 한 동시에 사용 한다. 그러나, 동시 실험 더 큰 공간, 여러 실험 설정을 요구 하 고 단일 측정 시스템에 비해 costlier 있습니다. 따라서, 비행 밀 저렴 한 비용으로, 쉽게 되어야 합니다 일반적으로 사용 가능한 항목 및 소형 크기에 내장. 또한, 실험 절차는 복잡 하지 해야 또는 숙련 연산자를 필요.
이 연구에서 우리는 실험에서 쉽게 사용 될 수 ambrosia 딱정벌레의 비행 능력을 측정 하는 소형, 저가 항공 공장 (그림 1 및 그림 2) 조립 P. quercivorus.
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Protocol
1입니다. 비행 공장 준공
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비행 밀 기구의 건설
- 바늘에서 플라스틱 부분을 잘라 (금속 부분: 40 m m 길이 직경에서 0.25 m m, 플라스틱 부품: 22 m m 길이 직경에서 2 mm) 집게 (그림 3).
- 비행 밀 팔으로 그들을 언급 하는 에폭시 수 지 접착제 (그림 3), 십자가의 형태로 치료 바늘이 바늘과 축 바늘을 수정 합니다.
참고: 축 바늘 치료 측면 하단 측면 이어야 합니다. 비행 밀 팔의 발견된 팁 딱정벌레 (그림 1B 및 그림 3)를 붙이기 위한 것입니다.
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기지의 건설
- 가로로 슬라이딩에서 축 바늘을 방지 하기 위해 못을 망치로 얇은 스테인리스 금속 격판덮개 (5 x 5cm)의 표면에 작은 보조 개를 만들기 (그림 4).
참고: 금속판의 실제 크기는 중요 한, 그리고 다른 자료 가능 하지만 어떤 부드러운 소재;을 사용 하지 마십시오 그렇지 않으면, 바늘은 붙어 회전에서 밀을 방지. - 놓고는 나무에 금속 격판덮개를 수정 보드 접착 테이프로 (나무로 되는 기초).
- 이중 수 있도록 강판 구 부 L 자형 (그림 1C 와 그림 2A).
참고: 그것은 벽에 가구를 해결 하기 위한 L 자 모양의 금속 격판덮개를 사용 하기 편리 했다. 격판덮개의이 종류를 사용 하 여 지원 다른 편리한 포인트 접시에 이미 많은 구멍을 했다. 구멍 속이 고, 또한 고정 스냅 단추 (그림 1A 및 그림 4)를 사용 했다. - 일회용 플라스틱 피 펫의 끝을 절단 하 여 원통 하 게 (높이 = 1 cm, 외부 직경 (마약과) = 4 mm, 내부 직경 (신분증) = 2 m m) (그림 2A , 그림 4) 축 바늘을 지도 대 한.
- 넣고 금속판 (그림 2A , 그림 4)에 이중 L-모양의 접시와 실린더를 수정.
- 가로로 슬라이딩에서 축 바늘을 방지 하기 위해 못을 망치로 얇은 스테인리스 금속 격판덮개 (5 x 5cm)의 표면에 작은 보조 개를 만들기 (그림 4).
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감지 장치의 건설
- 그것을 만들기 위해 금속판을 구 부 L 모양의 상단 플레이트를 만들려고.
참고: (그림 5B-C) 벽에 가구를 해결 하기 위한 L 자 모양의 금속 격판덮개를 사용 하기 편리 했다. 그렇다면,이 단계를 건너뛸 수 있습니다. - (그림 2D-E, 그림 4및 그림 5A) 상단 플레이트에는 작은 금속 모자 (5 m m 길이 직경에서 1 m m)를 넣어.
참고: 모자, 우리는 스냅 단추 사용. 그것은 L 자 모양의 판 (그림 4)에 구멍을 통해 전달. - (그림 4 및 그림 5A)는 L 자 모양의 접시에 포토 센서를 수정 합니다. 센서에 대 한 회로 기판을 공간 (그림 2D-E, 그림 4) 하기 L 모양의 접시에 망했다.
- 적외선 LED를 접착제 (150 mW) LED (그림 1A 및 그림 2A)에 대 한 회로 기판 함께 작은 자석에.
- LED를 배치 (150 mW) 포토 센서 (그림 1A 및 그림 2A) 아래 받침판에.
- 그것을 만들기 위해 금속판을 구 부 L 모양의 상단 플레이트를 만들려고.
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소유자의 건설
- 그것을 만들기 위해 금속판을 구 부 L 자형.
참고: (그림 5B-C) 벽에 가구를 해결 하기 위한 L 자형 금속판을 사용 하기 편리 했다. 그렇다면,이 단계를 건너뛸 수 있습니다. - 접시는 나무에 고정 나사 (그림 1C, 그림 4및 그림 5B)와 보드 (나무 벽). 나무 보드의 높이 중요 한, 그것은이 연구에서 7 cm입니다.
- 그것을 만들기 위해 금속판을 구 부 L 자형.
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연결 케이블
- 일반 전기 케이블을 통해 A/D 컨버터의 아날로그 입력된 채널 (아 인)에 사진 센서를 연결 합니다.
모든 케이블은 번들 하 고 지저분한 작업 영역 종종 실험을 통해 미세 조작 방지 하기 때문에 (그림 5B-D) L 모양의 접시에 고정 하는 경우 참고: 그것은 도움이 됩니다. - A/D 컨버터를 USB 케이블을 통해 개인용 컴퓨터 (PC)에 연결 합니다.
- 일반 전기 케이블을 통해 A/D 컨버터의 아날로그 입력된 채널 (아 인)에 사진 센서를 연결 합니다.
2. 실험 절차
- 수집 모든 갓 등장에서 죽은 Quercus crispula P. quercivorus 성인 봉 (참나무목: 참나무과) 트리는 실험 수행 되어야 하는 날의 아침 (오전 7-9).
참고: 이전에 수집 된 딱정벌레를 사용 하지 마십시오. 100 개 이상의 딱정벌레 매일 나와 새로 등장된 딱정벌레 매일 체크 했다. 딱정벌레를 수집에 자세한 방법에 대 한 참조16 을 참조 하십시오. - Anesthetization에 대 한 얼음에 딱정벌레를 넣어. 않도록 젖은; 딱정벌레 그렇지 않으면, 다음 절차를 완료 하려면 어려울 것 이다. 얼음에 모든 후속 절차를 수행 합니다.
- 밀 팔 pronotum 작은 양의 인스턴트 접착제 (많은 접착제) 딱정벌레의에 한 구성 요소를 배치 하 고는 pronotum 접촉 밀 팔을 유지.
참고: 많은 접착제 건조 됩니다 천천히이 접착제 단독 사용 하는 경우. 그러나,이 접착제 두 구성 요소는 (자료 테이블)를 혼합 하는 때 신속 하 게 작동 합니다. 다른 구성 요소 (액체 접착제) 다음 단계에서 사용 됩니다. - 정밀한 바늘 또는 지팡이 사용 하 여 접착제 (액상 접착제)의 다른 구성 요소의 작은 금액을 추가 합니다. 날개 접착제 (그림 1B)에서 무료 있는지 확인 합니다. 액체 접착제는 많은 접착제의 경화를 촉진 하는 데 사용 됩니다.
- 자석 다른 L-모양의 접시에 L 자 모양의 접시 (상단 플레이트)를 사용 하 여 비행 밀 (그림 6)에 십자가 모양의 바늘을 조정 합니다. 바늘의 맨 위에 접시의 높이 조정할 때 간단 하 게 상단 플레이트를 밀어. 상단 플레이트 (그림 5A)에 있는 스냅 버튼의 구멍에 축 바늘의 위쪽 끝을 삽입 하 고 (그림 6) 베이스 플레이트에 가이드로 다른 팁을 배치.
- 센서 아래 IR LED의 위치를 조정 합니다.
3. 취득 및 데이터 분석
- 포토 센서에서 증폭 된 출력 신호를 기록 하 고 (그림 7A) 1, 000 포인트/s의 샘플링 속도 (A/D 컨버터 및 소프트웨어, 재료의 테이블)에 대 한 상용 소프트웨어를 사용 하 여 A/D 컨버터를 통해 PC에 저장.
- DAQFActoryExpress 소프트웨어를 시작 합니다.
- 십자가 클릭 합니다 (+) 작업 영역 창에서 로깅 아이콘 표시.
- 로깅 설정된 이름을 마우스 오른쪽 버튼으로 클릭 하 고 설정 로깅 시작을 선택 합니다.
참고: 소프트웨어 계속 기록 하 고 데이터를 저장 합니다. - 녹음을 중지 하려면 로깅 설정된 이름을 마우스 오른쪽 버튼으로 클릭 하 고.csv 파일을 저장 하려면 끝 로깅이 설정 선택 합니다.
- IR LED 기록 된 전압 임계값 (0.5 V)를 초과 하는 경우에 시간을 감지 하 여 적절 한 소프트웨어를 사용 하 여 위의 비행 밀 팔의 통과 시간을 추출 합니다.
참고: 일부 소프트웨어 (예를 들어, MS Excel) 만든된.csv 파일을 읽을 수 있습니다, 때문에 연구의 목적에 따라 친숙 한 소프트웨어를 사용 합니다. 필요한 경우 다운로드 Github를 통해 사용할 수 있는 맞춤 프로그램 https://github.com/HidetoshiIkeno/FlightMill. 프로그램을 사용 하 여 지침 뿐만 아니라 우리의 프로그램에 대 한 자세한 내용은 메인 프로그램 동반 하는 추가 정보 파일을 참조 하십시오.
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Representative Results
이 실험에서 비행기 공장에 적용 하는 딱정벌레의 약 50% 이상의 혁명을 보여주었다. 플라스틱 부분 센서와 LED 사이의 가상 선과 전달, 기록된 전압 변경에서 0 V에 대 한 약 6.5 V, 그리고 지나가는 기간 비행 속도 따라 10-20 ms 이내 했다. 따라서, 스파이크 같은 전압 변화 한 혁명 (그림 7B)으로 관찰 됩니다. 우리 때 비행 밀 팔 회전, 즉, 전압 초과 시 합, 혁명 속도 또는 혁명 기간에 혁명의 수에 관계 없이 임계값 (0.5 V), 비행 정의. 우리는 또한 한 번으로 비행 시간을 정의 기록 된 전압 임계값을 초과 하는 경우만. 따라서, 단 한 시간 점에 플라스틱 부품의 각 통과 대 한 추출 했다. 따라서, 비행기 공장에 적용 하는 딱정벌레의 50% "날아". 비록 대부분의 경우 딱정벌레에에서 그들의 날개는 비행 전에 반복적으로 개폐 하는 경향이 일부 딱정벌레 미리 어떤 표시를 표시 하지 않고 비행을 시작 했다. 일반적으로, 딱정벌레는 일정 기간 (일부 항공편)에 대 한 비행 유지 하 고 간격 (그림 ℃-D) 후에 다시 날아. 그것은 딱정벌레 비행 재개 여부를 예측할 수 없었다. 따라서, 우리는 때 간격 60 분 이상 완전 한 것으로 측정을 지정.
대부분의 경우, 초당 3-6 혁명의 속도와 딱정벌레 날아 (0.75-1.50 m/s). 우리는 하나의 혁명 (즉, 경로 비행의 둘레), 대략 25.1 cm 되며 비행 밀 팔 혁명의 총 수와의 반경에 따라 거리를 곱하여 총 비행 거리를 추정. 딱정벌레의 비행 능력의 과소를 피하기 위해, 우리는이 분석에서 짧은 비행 (1 킬로미터 미만) 딱정벌레 생략. 마지막으로, 우리는 적어도 하나의 혁명을 수행 35 딱정벌레에서 16 딱정벌레를 (7 남성과 9 여성)를 얻었다.
총 시간 비행, 및 부분 항공편의 총계 거리로 비행 거리 비행 기간 정의. 16 딱정벌레 1.26 시간 (3.24 킬로미터) 또는 에너지 섭취 없이 더 긴 비행을 보였다. 최대 기간 및 거리 되었고 7.5 h 27.1 km, 각각. 때문에 거리와 비행 기간이 이러한 실험에 개인 사이 크게 다른, 중간 값 평균 값 보다 더 유익 되지 않았습니다.
비행 능력에 성적 차이 검사 하 우리는 섹스에 따라 데이터를 그룹화 하 고 비행 거리 남성에 대 한 유사 했다 발견 (중간: 10.2 km, 평균: 13.4 ± 3.11, 분: 3.3 km, 최대: 27.1 km)과 여성 (중간값: 17.2 km, 평균: 17.2 ± 2.16 km, 분 : 8.7 km, 최대: 25.4 km). Wilcoxon 순위 합계 테스트 상당한 차이 보였다 (p = 0.211) 남성 및 여성 (그림 8) 사이의 비행 거리도 남성과 여성 사이 비행 기간이 (남성: 3.8 h, 여성: 4.7 h, p = 0.142). 따라서, 우리는 딱정벌레의 남녀 비행 거리와 기간에의 동일한 능력을가지고 수 있습니다 결론 지었다.
그림 1: 비행 밀의 개요. (A) 비행 밀의 간접 보기. 테니스 공 크기 조정에 대 한 비교. (B) 비행 밀에 연결 된 비틀. (C) 비행 밀의 가늠 자. 대 한 각 부분의 자세한 내용은 그림 2 를 참조 하십시오. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
그림 2: 다른 보기 각도에서 비행 밀. 정면 (A), 왼쪽 (B), 오른쪽 (C), 및 비행 밀의 평면도 (D) . (E) 의 맨 위에 접시의 하단 보기. 촬영, LED 사진 센서 아래에서 이동 되었다. : 축 바늘, 혈압: 베이스 플레이트, dlp: 더블 L 모양의 접시, gb: 베이스 플레이트, gt에 가이드: 가이드 상단 플레이트에 LED: IR LED, lp: L 모양의 접시, 엄마: 밀 팔, mp, 베이스 플레이트, ps에 금속 접시를 비행: 포토 센서. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
그림 3: 비행 공장에 대 한 사용 하는 바늘. (왼쪽)는 원래 바늘 그리고 십자가 모양의 바늘 (오른쪽). 바늘 크기는: 금속 부분: 40 m m 길이 직경, 플라스틱 부분에에서 0.25 m m: 길이 직경에서 2 m m 22 m m. 한: 축 바늘, ma: 비행 밀 팔. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
그림 4: 비행기 공장을 구성 하는 방법. 자세한 내용은 텍스트를 참조 하십시오. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
그림 5: 밀 부품 비행. (A) 상단 플레이트와 사진 센서에 대 한 가이드 에폭시 수 지 접착제로 L-모양의 접시에 고정 했다. 스냅 버튼의 구멍의 직경은 1mm이 고 길이 5 mm. (B)는 상단 오른쪽 각도에서 비행 밀의 간접 보기. 자석 두 L 모양의 접시에 연결합니다. 블랙 L 모양의 접시 나무 접시에 망했다. (C) 비행 밀의 다시 보기. 전기 케이블 번들 하 고 나무 보드에 망했다는 L 모양의 접시에 고정 했다. (D) 3 비행 밀스 (F1-f 3)는 작은 공간 (45 cm x 20 cm)으로 배열 된 gt: 상단 플레이트, mg, 자석, ps에 가이드: 포토 센서. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
그림 6: 비행 밀을 조정 하는 방법. 상단 플레이트를 수직으로 밀어 고 상단 플레이트, 즉, 스냅 버튼의 구멍에 가이드로 축 바늘의 위쪽 끝을 삽입 합니다. 이중 L 모양 격판덮개의 구멍에 십자가 모양의 바늘을 삽입 합니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
그림 7: 혁명의 대표 시간 추적. (A) 500 ms (A), 10 동안 전압 출력의 예 s (B), 그리고 1 시간 (C) 비행 활동. 추적은 일시적으로 (A) (C)에서 확장 됩니다. 점선은 확장 되는 기간을 나타냅니다. 전압 출력 샘플링 마다 1 ms (1, 000 포인트 / 초). 때 팔 IR LED, 0.01 V에서에서 약 6.7 V로 증가 하는 센서의 출력 전압의 위 통과. 스파이크 같은 전압 변화 한 혁명 (B)로 관찰 되었다. 시간 스케일은 패널 C 같은 분, 긴-지속적인 비행 검은 사각형 (C) 처럼 관찰 됩니다. 일반적으로, 비행 활동은 2 개의 단계: 하나는 집중 비행 단계, 다른 하나는 일시 중지 단계. 집중-비행 단계 사이의 간격의 길이 예측입니다. 집중-비행 단계 동안 비틀 일정 속도로 날아갔다. (D) 출력 및 해당 전압의 중첩 축적 비행 거리. 전압 출력 패널 (C) 동일 이다. 블루: 1 h 비행, 빨간색의 전압 출력: 비행 거리를 축적. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
그림 8: 남성과 여성 사이의 비행 거리의 비교. 비행 거리의 상자 줄거리입니다. 비행 거리에 큰 차이 남성과 여성 사이 관찰 됩니다. 상자에 선 중간, 나타내고 상자의 가장자리 높고 낮은 사분 위 수, 각각 나타냅니다. 최대 및 최소 값은 수염으로 표시 됩니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
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Discussion
우리는 낮은-비용, 쉬운 빌드 및 소형 비행 밀 P. quercivorus (몸 길이에서 4-5 m m와 몸 무게에서 4-6 mg) 등 작은 곤충에 대 한 개발. 우리의 비행 밀 바늘, IR LED, 포토 센서, 순간 접착제, 등, 등만 일반 항목을 구성 하 고 컴퓨터 제어 전기 장치 등 정교한, 비싼, 또는 드문 항목을 요구 하지 않았다. 이 필요한 항목의 쉽고 빠른 컬렉션을 사용 하 고 실험 비용 감소. 실제로, 그것은 비행 밀 (PC, A/D 변환기, 소프트웨어, 소프트웨어 라이센스 등비 비행 밀 특정 항목 제외) 당 1, 000만 엔 (약 10 달러, 8 EUR 또는 7 파운드) 비용 또한, 제시 비행 밀 압축 했다. 그러므로, 준비 하 고 여러 비행 밀스16 큰 실험 공간 (그림 5D) 필요 없이 사용 가능 했다. 이들은 다른 비행 밀스 방법론에 관하여이 방법의 강한 포인트입니다.
추진 힘은이 작은 벌레의 경우 매우 작은. 그러므로, 마찰 저항 이전 연구15,17에서 언급 한 대로, 가능한 작게 되어야 한다. 이것은 매우 중요 한 측정 이다. 이 관점에서 얇은 바늘 사용 비행 밀 베이스 플레이트의 접촉 영역을 줄이기 위한 매우 편리 했다. 같은 이유로 비행 밀의 위쪽 부분 해야 합니다 또한 부드러운. 모든 잠재적인 접점 또는 장소는 부드러운 해야 합니다.
대상 곤충 작 때, 비행 밀 유지 되어야 한다 편평한, 이전 논문 이것을 명확 하 게 언급 했습니다. 그렇지 않으면, 측정 결과 예기치 않게 중력 관련 효과 의해 좌우 될 수 있습니다. 중력 관련 영향과 큰 마찰 저항 잘못 된 결과 생산할 수 있는. 또 다른 중요 한 포인트 비행 밀 팔의 길이의 정확도 이었다. 혁명의 수 10 천 이상 초과 하는 딱정벌레 날아 긴 거리 때문에 바늘 길이의 부정확 한 측정 잘못 된 데이터를 제공 합니다. 건축은 정확 하 게 원하는 길이 팔 비행 밀을 만드는 것 보다 더 실용적인 후 밀 팔 혁명의 반지름을 측정.
P. quercivorus의 비행 활동을 측정,이 실험 일부 실질적으로 중요 한 포인트를 제안 합니다. 첫째, 측정 갓 등장된 딱정벌레에 의해 수행 되어야 합니다. 지금까지, 우리는 오후에 시작을 기준으로 1 킬로미터 이상 딱정벌레의 더 높은 숫자를 제공 하는 아침에 실험을 시작 발견 했습니다. 따라서, 이상적으로 가능한 많은 딱정벌레 아침에 측정 해야 합니다. 둘째, 최고, 베이스 플레이트에 가이드는 상당한 양의 데이터를 수집 하기 위한 중요 한 수 있습니다. 설명 된 절차를 사용 하 여 수행 하는 실험은 매우 간단 하 고 신속. 완료 gluing의 마비에서 그것은 비행 밀에 십자가 모양의 바늘을 조정 종종, 1 분은 속도 제한 단계 보다 적게 했다. 그것은 너무 많은 시간이 걸립니다만 몇 딱정벌레를 측정할 수 있습니다. 그 가이드는 밀에 바늘을 신속 하 게 조정 하는 데 도움이. 셋째, 최고 조건 측정 해야 발견, 곤충을 처리 하기 위한 최상의 절차 뿐만 아니라. 이상적으로, 모든 측정된 데이터는 제외 동물 행동9,,1018의 분야에서 자주 사용 했다 분석을 위해 메시지를 사용 해야 합니다. 우리는 우리가 여부를 짧은 거리 전단지 비행 가난한 기능 또는 일부 실험 오류 발생 짧은 거리 항공편을 몰랐기 때문에 1 킬로미터를 날아 곤충 생략. 실험의 최상의 성능을 딱정벌레의 비행 능력의 더 정확한 견적을 제공할 것 이다.
또 다른 한계는 동시에 딱정벌레의 많은 데이터의 샘플링 될 수 있습니다. 고성능 PC 여러 비행 밀스 데이터를 동시에 처리에 도움이 됩니다. 특히, 저장 데이터를 쓰는 동안, PC 사양이 중요 하다. 비행기가 고속 및 긴-지속, 때문에 적절 한 PC를 사용 하지 않으면 일부 데이터가 누락 갈 수 있습니다. 우리는 우리의 설정에 대 한 최고의 수 1 kHz 샘플링 속도 발견. 그러나, 각 특정 비행 밀 기구를 샘플링 속도 조정 해야 합니다.
딱정벌레의 비행의 측정 비행 간격 60 분을 초과 하는 경우 종료 되었습니다, 때문에 우리가 계속 관찰 하 각 딱정벌레 후 60 분 경과 했다. 또한, 우리의 분석에서 줄지어 했다. 따라서, 그것은 비행 간격, 비행 시간, 비행 거리, 등등같은 경우 어떤 도움이 행동 상태 것입니다. 정보/실시간으로 표시 되 는입니다. 실시간 분석을 달성 하기 위해 새로운 프로그램을 개발 해야 합니다 미래에, 그리고 고성능 PC를 사용 해야 합니다.
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Disclosures
저자는 공개 없다.
Acknowledgments
우리는 실험과 함께 도움 씨 미 후카야, 미스터 북 아 오쿠 다, 및 씨 T.이 시노 감사 합니다. 이 연구는 과학 진흥 (No. 15 K 14755)에 대 한 일본 사회에서 과학 연구에 대 한 보조금에 의해 지원 되었다.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| needle | Seirin | J type No. 5 x 40 mm | |
| epoxy resin adhesive | Konishi | #16113 | |
| metal plate | from a home improvement store | ||
| disposable plastic pipette | from a home improvement store | ||
| snap button | from a craft store | ||
| IR sensor | Hamamatsu Photonics | S7136 | |
| IR LED | OptoSupply | OSIR5113A | 150 mW |
| custom-made program | downloadable from Github. URL: https://github.com/HidetoshiIkeno/FlightMill |
||
| instant glue | Toagosei | 31204 | |
| A/D converter | LabJack Co. | U3-HV | |
| DAQ software | AzeoTech | DAQFactoryExpress | download from AzeoTech Web page. |
References
- Kubono, T., Ito, S. Raffaelea quercivora sp. nov. associated with mass mortality of Japanese oak, and the ambrosia beetle (Platypus quercivorus). Mycoscience. 43, 255-260 (2002).
- Kobayashi, M., Ueda, A. Wilt disease of Fagaceae trees caused by Platypus quercivorus (Murayama) (Coleoptera: Platypodidae) and the associated fungus: Aim is to clarify the damage factors. J Jpn For Soc. 87, in Japanese with English summary 435-450 (2005).
- Nunokawa, K. Local distribution and spreading process of damages caused by Japanese oak wilt in Niigata Prefecture, Japan (in Japanese). Bulletin of Niigata Prefectural Forest Research Institute. 48, 21-32 (2007).
- Ohashi, A. Distribution and spreading of damages caused by Japanese oak wilt in Gifu Prefecture, Japan (in Japanese). Bulletin of the Gifu Prefectural Research Institute for Forests. 37, 23-28 (2008).
- Tokoro, M., Kobayashi, M., Saito, S., Knuura, H., Nakashima, T., Shoda-Kgaya, E., Kashiwagi, T., Tebayashi, S., Kim, C., Mori, K. Novel aggregation pheromone, (1S,4R)-p-menth-2-en-1-ol, of the ambrosia beetle, Platypus quercivorus (Coleoptera: Phatypodidae). Bulletin of FFPRI. , 49-57 (2007).
- Nobuchi, A. Platypus quercivorus Murayama (Coleoptera, Platypodidae) attacks to living oak trees in Japan, and information of Platypodidae (I). Forest Pest. 42, 2-6 (1993).
- Clements, A. N. The sources of Energy for flight in mosquitoes. J Exp Biol. 32, 547-554 (1955).
- Armes, N. J., Cooter, R. J. Effects of age and mated status on flight potential of Helicoverpaarmigera (Lepidoptera: Noctuidae). Physiol Entomol. 16, 131-144 (1991).
- Stewart, S. D., Gaylor, M. J. Effects of age, sex, and reproductive status on flight by the tarnished plant bug (Heteroptera: Miridae). Environ Entomol. 23, 80-84 (1994).
- Sarvary, M. A., Bloem, K. A., Bloem, S., Carpenter, J. E., Hight, S. D., Dorn, S. Diel flight pattern and flight performance of Cactoblastis castorum (Lepidoptera: Pyralidae) Measured on a flight mill: influence of age, gender, mating status, and body size. J Econ Entomol. 101 (2), 314-324 (2008).
- Zhang, Y., Wyckhuys, K. A. G., Asplen, M. K., Heinpel, G. E., Wu, K. Effect of Binodoxys Communis parasitism on flight behavior of the soybean aphid, Aphis glycines. Biol Control. 62, 10-15 (2012).
- Sappington, T. W., Burks, C. S. Patterns of flight behavior and capacity of unmated navel orangeworm (Lepidoptera: Pyralidae) Adults related to age, gender, and wing size. Environ Entomol. 43, 696-705 (2014).
- Attisano, A., Murphy, J. T., Vickers, A., Moore, P. J. A simple flight mill for the study of tethered flight in insects. J. Vis. Exp. (106), e53377 (2015).
- Evenden, M., Whitehouse, L., C, M., Sykes, J. Factors influencing flight capacity of the mountain pine beetle (Coleoptera: Curculionidae: Scolytinae). EnvironEntomol. 43, 187-196 (2014).
- Fahrner, S. J., Lelito, J. P., Blaedow, K., Heimpel, G. E., Aukema, B. H. Factors affecting the flight capacity of Tetrastichus planipennisi (Hymenoptera: Eulophidae), a classical biological control agent of Agrilus Planipennis (Coleoptera: Buprestidae). Environ Entomol. 43, 1603-1612 (2014).
- Pham, D. L., Ito, Y., Okada, R., Ikeno, H., Isagi, Y., Yamasaki, M. Phototactic behavior of the ambrosia beetle Phatypusquercirorus (Murayama) (Coleoptera: Platypodidae) before and after flight. J Insect Behav. 30, 318-330 (2017).
- Wanner, H., Gu, H., Dorn, S. Nutritional value of floral nectar sources for flight in the parasitoid wasp, Cotesia glomerata. Physiol Entomol. 31, 127-133 (2006).
- Rowley, W. A., Graham, C. L. The effect of age on the flight performance of female Aedes aegypti mosquitoes. J Insect Physiol. 14, 719-728 (1968).
