Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Behavior
Click here for the English version

Behavior

عمليات التدقيق الحدود للتعرف على البيض باستخدام البيض رفض التجارب على طول التدرجات المظهرية

Published: August 22, 2018 doi: 10.3791/57512
Automatic Translation
1, 2, 3, 2, 4, 5, 1
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

Summary

يوفر هذا البروتوكول المبادئ التوجيهية لتشغيل البيض تجارب الرفض: تقنيات المخطط التفصيلي للوحة تجريبية البيض نماذج محاكاة ألوان بيض الطيور الطبيعية، والقيام بالعمل الميداني وتحليل البيانات التي تم جمعها. يوفر هذا البروتوكول طريقة موحدة لإجراء تجارب الرفض بيضة قابلة للمقارنة.

Abstract

الطفيليات أمهات تضع بيضها في أعشاش للإناث الأخرى، ترك الوالدين المضيف التظليل والخلفي من الشباب. دراسة الطفيليات أمهات كيف التعامل مع المضيفين في تنشئة الصغار وكيف تستضيف كشف الطفيليات توفر أفكاراً هامة في مجال البيولوجيا كوفولوتيوناري. الطفيليات أمهات، مثل الوقواق وكووبيردس، كسب ميزة تطورية لأنهم لا يملكون لدفع تكاليف تربية الشباب الخاصة بهم. ومع ذلك، تحديد هذه التكاليف للمضيف الدفاعات ضد جميع مراحل نمو الطفيليات، بما في ذلك البيض، والشباب والكبار. البيض رفض التجارب هي الطريقة الأكثر شيوعاً المستخدمة في دراسة دفاعات المضيف. خلال هذه التجارب، باحث يضع بيضة تجريبية في عش مضيف وترصد كيف يستجيب المضيفون. غالباً ما يتم التلاعب لون، والتوقع أن احتمال التمييز البيض ودرجة الاختلاف بين المضيف والبيض التجريبية المرتبطة إيجابيا. هذه الورقة بمثابة دليل لإجراء تجارب رفض البيض من وصف أساليب لإنشاء ألوان البيض متسقة لتحليل نتائج هذه التجارب. هو إيلاء اهتمام خاص لطريقة جديدة تشمل البيض الملون فريد على طول تدرجات اللون التي لديها القدرة على استكشاف التحيز اللون في التعرف على المضيف. دون توحيد، لا يمكن مقارنة النتائج بين الدراسات بطريقة ذات معنى؛ بروتوكول قياسي داخل هذا الحقل سيسمح لنتائج متزايدة دقيقة وقابلة للمقارنة للمزيد من التجارب.

Introduction

الطفيليات أمهات تضع بيضها في الاعشاش الأنواع الأخرى التي قد تثير من الشباب ثم ودفع التكاليف المرتبطة بالرعاية الأبوية1،،من23. وينص هذا القانون من الخداع لخداع من جانب الطفيلي والتجسس لكشف الطفيلي من جانب المضيف المضيف ضغوط انتقائية قوية على كل الأطراف الفاعلة. في بعض الحالات من إنفلونزا الطيور طفيليات الحضنة، الاعتراف للمضيف من البيض الطفيلية المتباينة يختار للطفيليات التي تحاكي البيض المضيفة، التي تنتج سباق التسلح تطوري بين المضيف والطفيلي4. دراسة الطفيليات الحضنة مهم لأنه نظام نموذجي للتحقيق في ديناميات كوفولوتيوناري وصنع القرار في البرية5. تجارب رفض البيض هي واحدة من الطرق الأكثر شيوعاً المستخدمة لدراسة الطفيليات أمهات الطيور في الميدان، وأداة هامة يستخدمها علماء البيئة للتحقيق التفاعلات6.

وأثناء التجارب رفض البيض، الباحثين عادة إدخال الطبيعية أو نموذج البيض وتقييم استجابة للمضيف لهذه البيض التجريبية خلال فترة قياسية. ويمكن أن تشمل هذه التجارب ومبادلة البيض الحقيقي (التي تختلف في المظهر) بين أعشاش7، أو صبغ أو طلاء السطوح البيض الحقيقي (بشكل اختياري إضافة أنماط) وإعادتها إلى تلك الاعشاش الأصلي8، أو توليد نموذج البيض التي وقد تلاعب الصفات مثل اللون9، اكتشاف10و11من حجم الشكل12. استجابة المضيف لبيض مظهر مختلفة يمكن أن توفر نظرة متعمقة في مضمون المعلومات التي يستخدمونها للوصول إلى مقرر رفض بيض13 وكيف مختلفة أن البيض يحتاج إلى الحصول على استجابة14. نظرية عتبة قبول المثلى15 تنص على أن تستضيف يجب موازنة مخاطر قبول بيض طفيلية (قبول الخطأ) عن طريق الخطأ أو عن طريق الخطأ إزالة البيض الخاصة بهم (رفض الخطأ) بدراسة الفرق بين البيض الخاصة بهم (أو قالب الداخلية من تلك بيض) والبيض الطفيلية. على هذا النحو، يوجد عتبة قبول بعدها تقرر المضيفين حافز يختلف جداً لتحمل. عندما ينخفض خطر الطفيليات، خطر الوقوع في أخطاء القبول أقل عندما يكون خطر الطفيليات عالية؛ وهكذا، قرارات بسياق محدد وسوف يتحول على نحو ملائم كالمخاطر المتصورة التغيير14،،من1617.

نظرية عتبة القبول الأمثل يفترض أن تستضيف قاعدة القرارات عند الاختلاف المستمر في تعمل مضيفة والطفيلي. ولذلك، قياس استجابات المضيف إلى متفاوتة الطفيلي تعمل ضروري لإنشاء كيف متسامح سكان البلد مضيف (مع اختلاف المظهرية الخاصة به) مجموعة من تعمل الطفيلية. ومع ذلك، قد اعتمدت تقريبا جميع الدراسات السابقة على علاجات ماكوليشن واللون البيض القاطع (مثلاً، ميميتيك/غير-ميميتيك). إلا إذا كانت تعمل المضيف كثافة قشرة لا تختلف، التي ليست توقع عملي بيولوجيا، ستكون جميع الردود قابلة للمقارنة مباشرة (بغض النظر عن درجة تقليد). خلاف ذلك، ستختلف نموذج "mimetic" بيض في كيف مماثلة المضيف البيض داخل وفيما بين السكان، والذي يمكن أن يؤدي إلى ارتباك عند مقارنة النتائج التي توصل إليها18. وتقترح النظرية التي تستضيف قرارات تستند إلى الفرق بين البيض الطفيلية وبهم14، ليس بالضرورة لون بيض طفيلية خاصة. ولذلك، استخدام نوع نموذج وحيد بيضة ليس نهجاً مثاليا لاختبار فرضيات على عتبات القرار المضيف أو قدرات التمييز، ما لم يكن الفارق الملحوظ فقط (يشار إليها فيما بعد JND) بين البيض نموذج نوع ولون البيض المضيف الفردية متغير فائدة. وهذا ينطبق أيضا على الدراسات التجريبية أن تبديل أو إضافة البيض الطبيعي لاختبار ردود المضيف لمجموعة طبيعية من ألوان19. ومع ذلك، بينما تسمح هذه الدراسات للتباين في تعمل مضيفة والطفيلي، فهي محدودة بتباين الطبيعي وجدت في6من الصفات، لا سيما عند استخدام البيض كونسبيسيفيك7.

على النقيض من ذلك، أحرار الباحثين التي تجعل البيض الاصطناعي لألوان متنوعة من القيود الناجمة عن تباين الطبيعي (مثلاً، يمكن التحقيق في الردود إلى سوبيرستيمولي20)، السماح لهم بالتحقيق في حدود التصور المضيف6. البحوث التي أجريت مؤخرا قد استخدمت تقنيات جديدة لقياس استجابات المضيف عبر مجموعة المظهرية، باللوحة البيض التجريبية المصممة لمطابقة ويتجاوز النطاق الطبيعي للتباين في كثافة قشرة9 و21من الألوان الموضعية. دراسة استجابات المضيف للبيض مع الألوان على طول التدرجات يمكن الكشف عن العمليات المعرفية الأساسية للتنبؤات النظرية، مثل قبول عتبات15 أو تقليد coevolved4، تستند إلى الخلافات المستمرة بين الصفات. على سبيل المثال، باستخدام هذا النهج، دينسون et al. 21 المنشأة أن عند أعلى تباين لوني بين التلون كثافة قشرة الأرض وتلوين بقعة، "روبن الأمريكية" ميجراتوريوس توردوس يميل إلى رفض البيض بقوة أكبر. هذا الاستنتاج يقدم أفكاراً قيمة حول كيف هذا المضيف بمعالجة المعلومات، وفي هذه الحالة من خلال اكتشاف، أن تقرر ما إذا كنت تريد إزالة بيض طفيلية. عن طريق تخصيص مخاليط الطلاء، الباحثين يمكن التحديد التلاعب التشابه بين لون بيضة التجريبية ولون البيض للمضيف، بينما توحيد عوامل التباس أخرى مثل اكتشاف أنماط10و حجم البيضة22 والبيض الشكل23.

لتشجيع زيادة النسخ المتماثل وميتاريبليكاتيون24 العمل رفض البيض الكلاسيكية والحديثة، فمن المهم أن العلماء استخدام منهجيات موحدة عبر نسأله (مضيف مختلف الأنواع)7،22، الفضاء (السكان المضيفين مختلفة)7،22،،من2526 والوقت (مواسم تربية مختلفة)7،22،25،26 ،27، الذي تم القيام به إلا في حالات نادرة. وعرضت المنهجيات التي لم تكن موحدة28 في وقت لاحق أن تؤدي إلى نتائج أرتيفاكتوال29،30. هذه الورقة بمثابة مجموعة من المبادئ التوجيهية للباحثين تسعى إلى تكرار هذا النوع من التجربة رفض البيض أن يدرس ردود للتغير المستمر، ويسلط الضوء على عدد من المفاهيم المنهجية الهامة: أهمية مراقبة الاعشاش، الفرضيات بداهة ، ميتاريبليكيشن، بسيودوريبليكيشن، واللون والتحليل الطيفي. على الرغم من البيض تجارب رفض الهيمنة على ميدان الزهرة الطفيلي المضيف إنفلونزا الطيور، لا بروتوكول شامل موجودة حتى الآن. ولذلك، هذه المبادئ التوجيهية سوف تكون موردا قيماً لزيادة جملة-وداخل-مختبر التكرار كما أن الاختبار الحقيقي لأي فرضية تقع في ميتاريبليكاتيون، أيتكرار الدراسات كله عبر نسأله، المساحة والوقت24، التي تكون مجدية إلا عند استخدام أساليب متسقة29،،من3031.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

عليها جميع الأساليب الموصوفة هنا "رعاية الحيوان المؤسسية" واستخدام اللجنة (إياكوك) لوظيفة جامعة الجزيرة منذ فترة طويلة.

1-خلط اﻷكريليك البويات

  1. مزيج التلون كثافة قشرة الأرض، الذي هو لون موحد يغطي كامل سطح كثافة قشرة. سوف تجعل وصفه التالية 50 جرام طلاء، والتي سوف تملأ أنابيب طلاء الألومنيوم مل 22 اثنين أو أكثر قليلاً.
    1. توليد لون الأزرق والأخضر، تمثل قشر البيض الأخضر والأزرق (مثلاً، قشر البيض "روبن الأمريكية" ت. ميجراتوريوس )، باستخدام زاي 18.24 تركواز القشور الخفيفة، 20.77 ز غ 6.52 أبيض تيتانيوم القشور الخضراء، و 2.86 g تركواز الكوبالت ومجموعة 1.61 لفرحات المحترقة.
    2. توليد لون بني، تمثل قشر البيض بني (مثلاً، قشر البيض Gallus gallus domesticus دجاج)، باستخدام ز 4.12 من أكسيد الحديد الأحمر وز 9.75 أورانج الكادميوم ز 22.15 من الخام الخفيف أمبير ز 13.97 الأبيض التيتانيوم.
    3. إنشاء لون بيج، تمثل قشر البيض بيج (مثلاً، قشر البيض يم طائر السمان)، باستخدام ز 8.28 من اللون الأخضر والأزرق و 18.51 ز من التيتانيوم الأبيض، ز 10.60 للون البيض البنى وز 12.61 في مغرة صفراء.
    4. إنشاء لون أبيض باستخدام التيتانيوم الأبيض دون خلط.
  2. مزيج لون موضعي بني داكن تمثل البقع العثور على السمان اليابانية جيم- البيض، باستخدام 8.38 ز للون البيض البنى و 26.04 ز لفرحات محترقة ز 15.59 الأسود المريخ.
  3. خلط الألوان المتوسطة التي تغطي كثافة قشرة ألوان من الأزرق والأخضر البنى، خلط الطلاء الأخضر والأزرق والبنى معا ومتفاوتة مساهمتهم في المقابل (مثلاً، وأجزاء من الأخضر والأزرق للطلاء البنى: 10:0، 9:1، 8:2، 7:3، 6:4، 5:5، 4:6 و 3:7، 2:8، 1:9 و 0:10، انظر الشكل 1E).
    1. إلى توليد مزيد من الألوان المتوسطة، ببساطة مزيج حتى كميات هذه الألوان المتوسطة معا وكرر حتى إنشاء العدد المطلوب من ألوان فريدة من نوعها. حتى مزيج من الأخضر والأزرق والبنى سوف ينتج لون رمادي محايد، ولكن يمكن تعديل هذا اللون باستخدام الأبيض أو البيج حسب الضرورة. إذا كان لون أكثر دقة (مثلاً، بيضة مضيف معين) مطلوباً، استخدام اللون الاختزالي خلط نماذج للتنبؤ بالانعكاس الطيفي لتركيبات فريدة من نوعها للدهانات واستخدام خليط تنتج أدنى فرق ملحوظ فقط (JND) إلى اللون المطلوب (انظر الخطوات 3.3-3.7).
  4. تخزين الطلاء في أنابيب طلاء الألومنيوم مل 22 فارغة.
    1. ضع الطلاء في كيس ساندويتش بلاستيكي مع جزء صغير من زاوية واحدة قطع. وضع النهاية للكيس البلاستيك في الأنبوب والضغط الطلاء في الأنبوب، التنصت على الأنبوب بلطف مقابل الجدول.
    2. إغلاق الأنبوب باستخدام حافة لاصقة وقابلة للطي في النهاية على نفسها على الأقل 3 – 4 مرات.

2. اللوحة النماذج التجريبية البيض

  1. الحصول على نماذج تجريبية من البيض.
    1. طباعة نموذج البيض باستخدام ثلاثة الأبعاد (الآخرة، 3D) الطابعة أو الشراء من موزع28. ويوصي هذا النهج بسيطة لأنه يولد البيض ذات حجم ثابت وشكل28.
      ملاحظة: كما يمكن أن تصاغ البيض طراز من الجص والطين والخشب أو المواد الأخرى.
  2. إضافة معطف حتى من التيتانيوم الأبيض على كل بيضة لعرقلة اللون الأساسي.
  3. تعقد كل البيض باستخدام الملقط، طلاء اللون المطلوب باستخدام الدهانات اﻷكريليك ذات جودة عالية وفرشاة نظيفة للون كل بيضة فريد.
  4. استخدام مجفف شعر على بارد الإعداد للإسراع بعملية التجفيف لكل بيضة طازجة المطلية.
  5. استخدام الصنفرة بالرمال أسفل أي المطبات التي قد تكون على البيض بمجرد البيض جافة تماما.
    1. كرر الخطوة 2، 3 حتى البيض طلاء حتى الطلاء دون أي كتل. وتتطلب البيض لا يقل عن اثنين من المعاطف.
  6. إضافة أي بقع للبيض النموذجي بتطبيق هذه مع الرسام عناية ويكون الطلاء بعناية مع فرشاة أسنان. ومن الضروري إلا طبقة واحدة.
    تنبيه: إذا كان المطلوب هو النسخ المتماثل للأشعة فوق البنفسجية (الأشعة فوق البنفسجية) الانعكاس، تنطبق معطف حتى من الطلاء فوق البنفسجية؛ ومع ذلك، لا ينصح بهذا ما لم يتم الحصول على إذن لاستخدام هذه الدهانات من المؤسسية والدولة والمقاطعات، والسماح للمكاتب الاتحادية.

3-التحديد الكمي للون

  1. قم بتشغيل والمطياف عن طريق الضغط على زر الطاقة.
  2. بطاقة SD إدراج إلى بطاقة sd والرابط للنظام عن طريق الضغط على اللون الأحمر إلغاء زر، حدد "نظام الملفات" عن طريق الضغط على زر القبول الخضراء، حدد "العثور على بطاقات SD" عن طريق الضغط على القائمة لأعلى الزر. بعد ذلك، اضغط على زر إلغاء أحمر اثنين مرات، أو عن طريق الضغط على زر الصفحة الرئيسية.
  3. إرفاق كابلات الألياف البصرية إلى مطياف والضوء المصدر.
    1. إرفاق نهاية المسمى "مصدر الضوء" إلى الوحدة النمطية الخفيفة وإرفاق نهاية المسمى "المطياف" إلى الوحدة النمطية مطياف.
  4. إدراج تلميح المسبار في نهاية التحقيق الألياف البصرية.
    ملاحظة: يتوفر نصيحة مسبار مثال لطباعة على طابعة 3D "ملف تعليمات برمجية إضافية". وسيتطلب هذا الكائن مؤشر الترابط ثومبسكريو اختيارك.
    1. إنشاء مسافة (مثلاً، 5 ملم) بين العينة ومسبار قياس يزيد من إشارة إلى نسبة الضوضاء. ضمان مسافة قياس متسقة باستخدام مسطرة مرنة.
      ملاحظة: سيتم تختلف المسافة بالضبط مع كل مطياف الفردية في مزيج فريد من [غرتينغ] وعرض الشق والعرض البصري، ومصدر الضوء. الحفاظ على المسافة نفسها لكافة القياسات. قاعدة مرنة متاحة للتحميل "ملف تعليمات برمجية إضافية".
    2. استخدام زاوية قياس عادي تزامنت (90°)، ما لم يكن للمضيف الطبيعي البيض أو البيض نموذج سطح لامع، في هذه الحالة استخدام زاوية قياس منحرف تزامنت 45°. قياس كل من البيض، حقيقية ومصطنعة، باستخدام نفس الزاوية.
    3. أغسل نصيحة التحقيق مع الإيثانول 95%.
  5. تشغيل مصدر الضوء عن طريق الضغط على زر أسفل ثلاث مرات، حدد مقصف-مصباح بالضغط على زر القبول الخضراء، حدد الإعداد بالضغط على زر التمرير الأيمن، حدد "عناصر التحكم في توقيت" بالضغط على زر التمرير الأيمن، انقر فوق أسفل الزر ثلاث مرات ومن ثم حدد تشغيل مجاناً بالضغط زر القبول.
    1. الانتظار لمدة 15 دقيقة على الأقل قبل اتخاذ أي قياسات.
  6. معايرة وتكوين والمطياف. للقيام بذلك، اضغط على زر الصفحة الرئيسية، ثم حدد "أدوات" عن طريق الضغط على التمرير اليسار الزر وحدد "التحكم في الدليل" عن طريق الضغط على القائمة لأعلى الزر، وحدد '"الحصول على معلمات"' بالضغط على القائمة لأعلى الزر.
    1. تعيين boxcar تجانس إلى خمسة بالضغط على زر التمرير الأيسر، تحريك المؤشر إلى اليمين مسافتين بالضغط على زر التمرير الأيمن مرتين ومن ثم زيادة إعداد النقل عن طريق الضغط على القائمة لأعلى الزر خمس مرات. حدد "قبول" بالضغط على زر قبول الأخضر مرة واحدة كاملة.
    2. وضع المعدلات المحددة إلى 10 بالضغط من القائمة أسفل الزر، ثم الانتقال إلى اليمين مكانين بالضغط على زر التمرير الأيمن مرتين وضبط القيمة في عشرات مكان بالضغط على القائمة لأعلى الزر مرة واحدة والانتقال إلى تلك بالضغط على o الزر الأيمن التمرير الامتحانات التنافسية الوطنية والحد من هذا إلى صفر بضغط من القائمة أسفل الزر مرة واحدة. حدد "قبول" بالضغط على زر قبول الأخضر مرة واحدة كاملة.
    3. اضغط على زر الصفحة الرئيسية، حدد الانعكاس عن طريق الضغط على القائمة لأعلى الزر، ومكان التحقيق بحزم على معيار الأبيض. ثم تخزين معيار مرجعي بيضاء بالضغط على القائمة لأعلى الزر. تخزين معيار مظلمة بالضغط على زر التمرير الصحيح وعرض الانعكاس بضغط من القائمة أسفل الزر.
  7. قياس الانعكاس لقشر البيض كل ست مرات عن طريق قياس مرتين قرب القطب كليلة (نهاية نطاق واسع من البيض)، مرتين في خط الاستواء على البيض، ومرتين قرب القطب حادة (نهاية أضيق). من المؤكد أن تقرير ما إذا كان يتم تجنب البقع أم لا. إجراء هذا على البيض التجريبية فضلا عن البيض للمضيف.
  8. استخدام دالة متعدد الحدود مرجح محلياً مع 0.25 تجانس شمال البحر الأبيض المتوسط تمتد إلى الضوضاء في منحنيات الانعكاس، باستخدام لون تحليل البرامج29على نحو سلس. إذا كانت درجات اللون، مثل السطوع، ليست قابلة للتكرار إلى حد كبير بين مناطق نموذج البيض (الخطوة 3، 7)، رسمه البيضة (خطوات 2.2-2.6)؛ وبخلاف ذلك، متوسط التلوين النموذجي البيض عبر البويضة.
  9. اتخاذ قرار بشأن أنسب مجموعة من الحساسيات مستقبله النسبي للسؤال.
    ملاحظة: هذا قد تكون الأشعة فوق البنفسجية عامة حساسة أو البنفسجي الطيور حساسة، أو اختيار نموذج الحساسيات النسبية30،،من3132مرة.
  10. تحديد كمية المصيد33 لكل مستقبله، واحد34 ومزدوجة الأقماع36من35،، من خلال دمج المنتج الانعكاس كثافة قشرة والحساسيات مستقبله، ومناسب طيف الإشعاع عبر الطيف المرئي إنفلونزا الطيور (أي، 300 – 700 نانومتر).
    1. القبض استخدام الكم النسبية تقديرات لتوليد إحداثيات داخل ال33،مساحة اللون هرمي ثلاثي إنفلونزا الطيور37. ضمان أنه، خلافا لكمية المصيد، ويمسك الكم النسبية هذه المبالغ إلى 1.
  11. استخدام كمية المصيد (الخطوة 3، 10) لتقدير ديسكريمينابيليتي، في JND، بين المضيف قشر البيض اللون (راجع الخطوة 2.6.1) وألوان المتصورة لكل بيضة الأجنبية استخدام العصبية محدودة الضوضاء بصرية نموذج32 , 38 , 39-
    1. قياس التلون كثافة قشرة للمضيف باستخدام مطياف نفسه ومصدر الضوء المستخدمة لقياس البيض النموذجي (الخطوة 3، 7)، إذا كان ذلك ممكناً.
      ملاحظة: الاعتبارات العملية واللوجستية قد جعل هذا من المستحيل، في هذه الحالة قياس مجموعة فرعية من المضيف البيض من الاعشاش مختلفة لإنشاء تلوين مضيف متوسط كثافة قشرة.
    2. استخدام كسر فيبر لمخروط طويل الموجه تراعي 0.140.
    3. حساب الوفرة النسبية الأقماع والعضو الرئيسي ل مخروط مزدوجة30.
      ملاحظة: في حالة فقط على تدرج المقابلة للألوان الطبيعية كثافة قشرة البيض الألوان المستخدمة، JND بين المضيف والبيض التجريبية يمكن أن يكون مضروباً في 1 أو-1 التمييز بين الاختلافات في أما المتطرفة (مثل، والأزرق والأخضر أو البنى، انظر الخطوات 1.1.1–1.1.2). إذا كان البيض الألوان المستخدمة تقع عبر تدرجات متعددة أو ملء فراغ اللون، تلخيص الاختلافات الموجودة بين البيض باستخدام رسومات تخطيطية موحدة إدراكي التصنيف41لون إدراكه وفهمه. الإحداثيات داخل هذا النوع من الرسم التخطيطي لوصف كل من اتجاه وحجم الاختلافات اللون المتصورة بين البيض التجريبية ولون البيض المضيف وهذه يمكن استخدامها في إجراء تحليلات أخرى.

4-مجال العمل

  1. تحديد الأنواع للدراسة.
    ملاحظة: من العوامل في الاعتبار وتشمل (ولكن لا تقتصر على) وفرة الأنواع المضيفة و/أو الطفيليات، وعما إذا كان المضيف هو متناول42 أو ثقب43 ريجيكتير، التي سوف تؤثر على نوع البيض لاستخدامها (مثلاً، لا تستخدم جد نموذج اصطناعي البيض لثقب اجيكتورس44).
  2. منهجية البحث عن أعشاش في منطقة الدراسة. تحقق من سجلات تداخل السابقة التي يمكن أن توفر مكان انطلاق معقولة في بعض الأنواع45.
    ملاحظة: علامات مرئية أو وضع علامات يمكن أن تزيد من خطر اﻻفتراس46؛ ولذلك، النظر في استخدام نظام تحديد المواقع المحمولة بدلاً من ذلك.
  3. رصد تلك الاعشاش يوميا باستخدام أساليب التسجيل المباشر أو الفيديو لتسجيل حضور كل بيضة المضيف حتى بداية التجربة (الخطوة 4، 4)؛ على سبيل المثال، بعد يوم واحد من انتهاء الفاصل.
    ملاحظة: هذا الرصد اليومي سوف يستمر حتى تكون التجربة قد اختتمت (الخطوة 4، 6).
    1. الاستماع لنداءات الإنذار الكبار ومغادرة المنطقة إذا استمرت لأكثر من 30 ثانية. لا نهج عش عند أي المفترس عش المحتملة الحالية، لا سيما إذا كان مفترس توجه بصريا (مثلاً، كورفيد).
    2. أعشاش النهج وإجازة من مواقع مختلفة، أيالمشي الماضي الاعشاش، حتى الحيوانات المفترسة الثدييات لا يمكن متابعة الإشارات الكيميائية مباشرة إلى الاعشاش.
      ملاحظة: هذا النهج قد يكون غير مجد في بعض الموائل، وهي كثيفة ريد-أسرة.
    3. دائماً تقليل الاضطرابات الجسدية إلى العش والمنطقة المحيطة بالعش.
    4. لا تحصل على مقربة من الاعشاش خلال فترة بناء العش، نظراً لأن العديد من الطيور لن تتخلى عن الاعشاش إذا لم تكن منزعجة قبل وضع البيض46.
  4. بلطف إضافة بيضة تجريبية إلى العش المضيف بتحريكه إلى جانب الكأس في العش. لا تسقط في النماذج التجريبية كما أنها يمكن أن تلحق الضرر البيض للمضيف.
    ملاحظة: تعيين علاجات عشوائياً.
    1. سجل إذا كان الوالد المضيف ولا يزال القريبة وهكذا فرصة للشاهد فعل الطفيليات الاصطناعية47. سجل والتحكم لمتغير يشير إلى ما إذا كان تم مسح المضيف من عش47إحصائيا. إجراء مقدمات البيض بينما الأصل بعيداً.
    2. جمع بيض مضيف إذا كان الطفيلي في النظام إزالة بيض مضيف.
      ملاحظة: قد لا يكون هذا ضروريا في المضيفين فيها إزالة البيض لا يؤثر على استجابات المضيف للبيض التجريبية22.
  5. توظيف مجموعة من أوكار مراقبة (الاعشاش التي تتم زيارتها ودققت والبيض البيض التعامل معها ولكن لا تجريبية إضافة أو تبديل) لتحديد معدلات الهجر عش الطبيعية. إزالة من بيض مضيف من العش التحكم فقط إذا كان يتم إزالتها من الاعشاش التجريبية (راجع الخطوة 4.5.1).
    ملاحظة: هذا حاسم للهجر قد لا تكون استجابة موجهة إلى بعض البيض الأجانب ولكن قد تكون استجابة لأنواع أخرى من البيض.
    1. اختر العدد من مراقبة الاعشاش مسبقاً استناداً إلى أحجام العينات المعروفة أو المتوقعة ويقدر تأثير. تعيين كل عش نال كعش تحكم حتى التصميم الإحصائي عما إذا عش الفرار من استجابة مضيف للبيض التجريبية أو لا يمكن الحصول على (الخطوة 5، 1).
      ملاحظة: إذا تمت إزالة بيض مضيف، إزالة نفس العدد من البيض المضيف كما هو الحال في العلاج التجريبي، عقد مضيف واحد بيضة في اليد 5 s واستبدال ثم أنه، وتبقى في العش لنفس المدة الزمنية وأعشاش العلاج. إذا لم يتم إزالة البيض المضيف، أمسك مضيف واحد بيضة في اليد 5 s واستبدال ثم أنه، وتبقى في العش مقدار الوقت المستغرق في الاعشاش التجريبية (مثلاً، 10 ثانية).
  6. إعادة النظر في العش ما يكفي لتحديد الاستجابة على عش كل المضيفة، بما في ذلك عناصر التحكم. فحص العش في غضون ساعات قليلة من التلاعب بالتجريبية.
    ملاحظة: في بعض الأنواع، والرفض قد تحدث في اليوم نفسه كالطفيليات التجريبية؛ ولذلك، من المهم أن تحقق العش في غضون ساعات قليلة من التلاعب التجريبية48.
    1. استخدم مرآة متداخلة عند التحقق من العش لتجنب الاتصال المباشر مع العش أو مخلب.
    2. تجنب الملاحظات في الظروف المناخية القاسية (الأمطار، الحرارة أو البرد) لأن هذا يمكن أن تزيد من الخطر الذي يهدد الريشي و البيض46.
    3. إجراء تدقيقات اليومية حتى المضيفة قد استجابت للبيض أدخلت أو مقدار معين من الوقت قد انقضى.
      ملاحظة: قبل الاتفاقية، إذا كان لا يزال البيض في العش لمدة 5-6 أيام، المضيفة يعتبر يقبلون22؛ ومع ذلك، بعض الأفراد المضيف الاستجابة حتى وقت لاحق49 والتحيز إغفال هذه الاستجابات بالضرورة تقديرات معدل رفض البيض. ومن الناحية المثالية، ينبغي أن تحدد الأعلى فاميليويسي فاصل الثقة 95% من الكمون للرفض في النظام الباحثين واستخدام هذا المعيار على.

5. التحليلات الإحصائية

  1. استخدام اختبار فيشر الضبط في دراسة معشاة ذات شواهد تماما (أيتجريبية واوكار مراقبة تماما ويتخلل وهكذا لا تختلف في زرع التاريخ أو مخلب أو أي معلمة أخرى معروفة تؤثر على هجر العش) مقارنة العدد عمليات الفرار بين عنصر التحكم (الخطوة 4، 5) وأعشاش العلاجات. خلاف ذلك، استخدم نموذج خطي معمم (GLM) مع المتغيرات ذات الصلة المحتملة المشاركة (انظر أدناه)، كنهج عموما أكثر حذراً.
    1. إذا كان تجريبي عشا يكون معدل هجر أعلى بكثير من التحكم أعشاش، إزالة التعليمات البرمجية كل البيض والبيض المهجورة ك 'رفض'.
      ملاحظة: باتفاقية البلد المضيف 'رفض' البيض عندما اعترفت الطفيلية البيض وأما إزالته أو التخلي عن ذلك (مع العش كله).
    2. إذا كانت معدلات الهجر لا تختلف بين التجريبية ومراقبة الاعشاش، استبعاد عمليات الفرار من التحليل، لأنها ليست استجابة مضيف للردود الطفيليات والتعليمات البرمجية كما 'إخراج'.
      ملاحظة: قبل الاتفاقية، 'إخراج' يشير إلى عندما فعلا تم إزالة بيض من عشه.
    3. تسجيل التاريخ والوقت عندما رفضت المضيفة البيض. رمز المتغير استجابة اعتماداً على الخاص بك العثور على الخطوات 5.1.1–5.1.2.
  2. تقرير اختبار فيشر الضبط، نسبة الرجحان المرتبطة به، وفاصل الثقة المناسبة لها.
  3. اتخاذ قرار بشأن أي المتغيرات ذات مغزى المشاركة التي سيتم إضافتها إلى النماذج التنبؤية (مثلاً، خطوات 5.4 – 5.5).
    1. تحديد الترميز (مثلاً، مستمر أو الفئوية أو ترتيبي) من كل كل.
    2. رمز التواريخ كأيام ترتيبي وارباك مواعيد مركز على حدة خلال سنوات لإزالة أي احتمال بسبب التباين يعزى إلى سنوات أو موسمية7،47،،من5051.
    3. مركز أي المتغيرات المشاركة المشتركة في تفاعل للسماح لتفسير أسهل شروط ترتيب أقل في نموذج الإنتاج.
      ملاحظة: قياس المتغيرات المشاركة يسمح بمقارنة واضحة للآثار بين الدراسات وفي بعض الأحيان يمكن تحسين التقارب النموذجي.
  4. التنبؤ بالاستجابات المضيف (إخراج أو مقابل رفض قبول) باستخدام نموذج خطي معمم (GLM) أو نموذج مختلط خطي معمم (جلمم) مع توزيع ثنائي الحد خطأ والدالة اللوغاريتمية الارتباط.
    ملاحظة: الخيار بين GLM أو جلمم تعتمد على البيانات، وإذا كان بما في ذلك تأثير عشوائي (مثلمعرف عش، السنة). ينبغي أن يكون عوامل عشوائية على الأقل 5 مستويات الفروق خلاف ذلك فمن المحتمل أن تكون سيئة وقدر52.
    1. تقرير معامل التحديد (عادة ص2) لإظهار ما هي نسبة الفرق أوضح53،نموذج خطي54.
  5. التنبؤ بالمدة التي يستغرقها الطيور للاستجابة للطفيليات التجريبية باستخدام أشهر مع توزيع خطأ سلبي ثنائي الحد (أو توزيع Poisson خطأ إذا لم تكن البيانات أوفيرديسبيرسيد) وسجل الارتباط.
    ملاحظة: الباحثين تشير إلى طول الوقت الذي يستغرقه للطيور على الاستجابة ك 'الكمون للاستجابة،' الذي يقال بدقة لأيام، بحيث أنه البيض رفض اليوم من التجربة استتار صفر. نموذج استجابة المتغيرات مع أصفار كثيرة جداً (> 50%) باستخدام مبالغ فيها صفر أو عقبة نماذج55.
  6. استخدام أدوات التشخيص معرفة ما إذا كان نموذج البيانات تتوقع مرضية وتقرير وشرح نموذج إحصائية موجزة لتحديد ما هي نسبة تباين نموذجية56 , 57-تقرير معامل التحديد (عادة ص2)، راجع الخطوة 5.4.2-
    1. التحقق من صحة نماذج ثنائي الحد السلبي استخدام التحقق من صحة رسومية بإنتاج قطعة قوانتيلي-قوانتيلي الباقي وتخطيطه بيرسون ضد القيم المجهزة.
      ملاحظة: سوف يكون نموذجا جيدا تشغيل لا القيم المتطرفة أو أنماط غير متوقعة55.
    2. التحقق من صحة نماذج ثنائي الحد باستخدام اختبارات الخير لصالح مثل اختبارات استخدم هوسمر والتشخيصات الأخرى المتوفرة في حزمة R، 'بينومتولس'58 التي تحتوي على مجموعة كاملة من أدوات التشخيص.
  7. النظر في السيطرة على المتغيرات المشاركة متسقة لأغراض الاتساق وقابلية المقارنة بين الدراسات.
    ملاحظة: سوف تشمل مخلب الحجم22، زرع تاريخ59المتغيرات المشاركة المشتركة، عش العمر في49من التلاعب، وعما إذا كان تم مسح المضيف من عش أو لا47. دراسات كثيرة، لا سيما في وقت مبكر، ولم تستخدم أي المتغيرات المشاركة. ينبغي أن تنظر المؤلفين بالإضافة إلى ذلك تحليل آثار أنواع البيض (أو تدرجات مختلفة) المتغيرات المشاركة دون جعل نتائجها كمياً قابلة للمقارنة لهذه الدراسات تفتقر إلى المتغيرات المشاركة.
    1. استخدم نهج معلومات نظرية وتقرير نتيجة للعديد من النماذج المحتملة شرح سلوك المضيف60في المتوسط.
      ملاحظة: بدلاً من ذلك، استخدام تحليل انحدار تدريجي كنموذج اختيار خوارزمية61. وينبغي استخدام معيار معرف مسبقاً (مثلتعديل R2، مالووس جف، أكايكي لمعيار المعلومات، شفارتز في BIC أو قيمة p) الباحثين وتقديم النموذج الكامل (مع المتغيرات المشاركة المشتركة) ونموذج خفض نهائي.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

توليد نماذج بيضة ملونة

أطياف الانعكاس الخلائط الطلاء مخصصة والبيض الطبيعي مبينة في الشكل 1 ألف-د. يجب أن تطابق الطلاء الخلائط المستخدمة في الدراسات طفيليات الحضنة مع قياسات الانعكاس الطبيعي من حيث الشكل الطيفي (اللون) وحجم (السطوع). إذا تم تحقيق ذلك، ينبغي أن ينظر لون البيض التجريبية المضيفة كلون بيض طبيعي. لتقييم الاعتراف بالمضيف، ينبغي أن تتحول هذه الانعكاسيات مساحة لون إنفلونزا الطيور ذات صلة. للقيام بهذا، نتاج هذه الأطياف الانعكاس، الإشعاع الشمسي، وحساسية مستقبله يمكن أن تكون متكاملة لحساب كمية المصيد33. إدراك اللون إنفلونزا الطيور يختلف في البشر، ونظرا لأن الطيور ترى الألوان باستخدام photoreceptors أربعة بدلاً من ثلاثة. الصيد الكم من هذه المستقبلات الأربعة يمكن أن تتحول إلى إحداثيات داخل مساحة هرمي ثلاثي ألوان (الشكل 1E)، حيث يمثل كل ذروة تحفيز النسبي مستقبله محددة: الأشعة فوق البنفسجية، قصيرة ومتوسطة وطويلة فوتوريسيبتورس حساسة للطول الموجي37. إحداثيات داخل هذا الفضاء توفر طريقة لمقارنة الألوان والتنوع المظهرية من الألوان، ومحدودة نسبيا فيما يتعلق بلون الطيور الخرزات62. التآمر اللون البيض التجريبية في مساحة ألوان مهم لاحداثياتها داخل هذا الفضاء سوف تحدد إذا كان البيض هذه تبدو طبيعية. ويبين الشكل 1 ألوان الدهانات مخصص (النقاط الملونة، وخطابات يتناسب مع أطياف الانعكاس هو مبين في الشكل 1 ألف-د) الذي يرد في هذه الورقة وكيفية مقارنتها بالألوان الطبيعية الطيور كثافة قشرة. هذا النهج المبتكر يوفر فرصاً لتصاميم تجريبية الرواية، ويمكن أن توفر أفكاراً جديدة في المضيف البيض الاعتراف.

التحديد الكمي للاستجابات المضيف لكثافة قشرة الألوان

صراحة أو ضمناً، تولي كافة ولكن أحد9 الدراسة السابقة أن يستجيب المضيفون إلى سمة الاختلاف، مثلاً، الفرق بين بيض طفيلية وبهم، بطريقة مطلقة أو متناظرة (الشكل 2، متقطع). هذا الاختلاف تختلف عادة متطابقة (0) إلى بلا حدود مختلفة؛ ومع ذلك، معظم الصفات تختلف على طول أبعاد متعددة، وهناك لا ينبغي أن يكون سببا بداهة لتحمل إجاباتها مشابهة عبر الفضاء المظهرية. البحوث التي تعالج الصفات عبر مداها الكامل المظهرية (الشكل 2، الصلبة)، يمكن اختبار هذا الافتراض. لهذين توردوس spp.، هانلي et al. 9 وجد أن بين بيض البنى والأخضر والأزرق، سواء المختلفة على قدم المساواة من المضيف الخاصة، البيض البنى أكثر من المحتمل أن يكون رفض. باستخدام نماذج البيض مع الإحداثيات المعروفة داخل مساحة ألوان قياسية إنفلونزا الطيور (الشكل 1E)، يمكن أن يعمل ضمن نطاق المظهرية الطبيعية الباحثين أو توسيع ذلك النطاق المظهرية (مثلاً، نحو الأزرق والأخضر أو البنى) لاستكشاف استجابة المضيف والتحقيق في حدود الإدراك الحسي للاعتراف بالمضيف. هذا نهج يوفر سياقا (استناداً إلى الفضاء المظهرية) لفهم الاستجابات للمضيفين.

التحديد الكمي للاستجابات المضيف لكثافة قشرة الألوان الموضعية

دراسة الأخيرة21 أظهرت أن روبينز الأمريكية أكثر احتمالاً لرفض البيض التجريبية رصدت عندما يرون تلك البقع بنيا من اللون الأخضر والأزرق لقشر البيض (الشكل 3). هذا المضيف يضع البيض أونسبوتيد، لكن الطفيليات cowbird براون التي ترأسها عطر مولوثروس البقع البنية وذلك، يبدو هذا الحكم المقرر التكيفية. هذه النتائج تعزز النتائج السابقة التي أظهرت أن أمريكا روبينز استناد القرارات على كل الأرض لون وبقع13؛ ومع ذلك، بقياس استجاباتها عبر لون تدرج دينسون et al. كانت قادرة على إثبات أن روبينز الأمريكية استخدام التباين اللوني بين الأرض واللون الموضعي في قرارات الرفض البيض21. تصاميم تجريبية توظيف هذا الاختلاف المستمر في تلوين تمكن الباحثين من استكشاف دور المضيف الحسية والبيض آليات الإدراك الحسي في الاعتراف بأكثر دقة.

Figure 1
رقم 1: الممثل التباين في الألوان كثافة قشرة إنفلونزا الطيور والاصطناعية الطبيعية. في المتوسط عشرة الانعكاس الطيفي القياسات من (أ) الأخضر والأزرق، البيج (ب)، (ج) البنى والأبيض (د) (ه) الطلاء البنى الداكن المخاليط (1.2.1 إلى 1.2.5، خطوط صلبة) جنبا إلى جنب مع الانعكاس بيضة حقيقية مع مظهر مماثل: (أ) الأمريكية روبن ميجراتوريوس ت.، (ب) السمان اليابانية جيم، براون (ج) و (د) أبيض بيض الدجاج المحلي Gallus domesticus زاي (خطوط متقطعة). الذروة في انعكاس الأشعة فوق البنفسجية (د) نتيجة لإزالة بشرة67. اقحم صوراً فوتوغرافية للبيض الحقيقي على البيض اليمين ومصطنعة إلى اليسار لتوسيع نطاق (الشريط أعلاه "مصطنع" يمثل 1 سم). تم تعديل الصورة للبيض السمان الحقيقية (اقحم ب) من صورة فوتوغرافية التقطت قبل روجر كلوس الذي هو مرخص بموجب نسخة من 4.0. نحن توضيح الطيور الكبار كصور اقحم (ائتمانات الصورة من الطيور سطري ألف-دال على التوالي: توماش غريم، تايلر انغريد إطار نسخة من 2.0، شيرول، و ديجونجين تحت CC-حسب-سا-3.0). يتم رسم الألوان المتصورة إنفلونزا الطيور أيضا ضمن مساحة اللون هرمي ثلاثي إنفلونزا الطيور (ه) لعارض إنفلونزا الطيور حساسة للأشعة فوق البنفسجية متوسط. تمثل القمم التحفيز النسبي للأشعة فوق البنفسجية (U)، قصيرة (S)، والمتوسطة (M)، وطويلة فوتوريسيبتورس حساسة للطول الموجي (L). تمثل النقاط الرمادية ألوان طبيعية بيض الطيور عبر التنوع النشوء والتطور الكامل66، من68من البيانات المنشورة سابقا، بينما تمثل النقاط الملونة ألوان الطلاء المخصصة الصيغ هنا (خطوات 1.1.1 إلى 1.2)، و وتمثل النقاط الصلبة الصغيرة الألوان المتوسطة (الخطوة 1، 3). الحروف المائل بجوار النقاط الملونة الإشارة الطيفية الانعكاسيات سيظهر بهذا الشكل، بينما (ه) مراجع بقع داكنة من بيض السمان. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

Figure 2
رقم 2: استضافة الممثل الرفض البيض البيض مع متغير التلون كثافة قشرة. تقليديا، واحتمال رفض (متقطع) المتوقعة لمضيف يستند إلى المطلق يفهم الفرق بين البيض والبيض الأجنبية المضيفين (أي، كالبيضة الخارجية يختلف أكثر الردود إلى أن البيض على الأرجح، لا مسألة اتجاه الفرق في مساحة اللون). وهذه الممارسة يتجاهل تباين الطبيعي باللون البيض للمضيف. بيد أنه من الأرجح أن روبينز الأمريكية (N = 52) سيرفض البيض البنى من البيض الأخضر والأزرق متباينة على قدم المساواة (خط متصل)، الذي يسلط الضوء على أهمية دراسة استجابات المضيف عبر تدرج المظهرية9. تم تعديل هذا الرقم من هانلي et al. 9 وهذه البيانات65 مرخصة تحت نسخة من 4.0. بيض اقحم ممثل نطاق اللون، ولكن مواقفهم تقريبية. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-  

Figure 3
الشكل 3: استضافة الممثل رفض البيض البيض مع متغير التلون الموضعي. التباين اللوني (JND) بين الألوان الموضعية التي رسمت على نموذج تجريبي البيض ولون الأرض من هذه النماذج وتوقع استجابة المضيف (0 = القبول، 1 = قذف) في روبن الأمريكية. وقد تم تعديل هذا الرقم من دينسون et al. 21-اقحم البيض يمثل الاختلاف في تلوين الموضعية المستخدمة، ولكن مواقفهم تقريبية. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

على الرغم من أن التجارب رفض البيض هي الأسلوب الأكثر شيوعاً لدراسة المضيف الطفيلي أمهات الزهرة66، تفتقر إلى تضافر الجهود لتوحيد مواد أو تقنيات أو البروتوكولات. وهذه مشكلة خاصة للتحليل التلوي. وقد يسيطر لا التحليل التلوي، على حد علمنا، المضيف البيض رفض حتى الآن للاختلافات المنهجية بين الدراسات67،68، بما في ذلك ما يعتبر ميميتيك أو غير ميميتيك. وهذا يمثل مشكلة كبيرة لأنه يمكن رفض البيض ميميتيك (حسب المعايير البشرية) التي تستضيف أكثر من غير ميميتيك على ما يبدو منها69، الذي يبين أن تصنيف الألوان البشرية غير كافية وغير ملائمة للوصول إلى الاستنتاجات سواء في كثير من الأحيان بشأن 18من الإدراك إنفلونزا الطيور. بالإضافة إلى ذلك، التحليل التلوي تجاهل حقيقة أن بعض الدراسات، حتى من نفس الأنواع المضيفة، معالجة الفرار بطريقة مختلفة، أما عد لهم كردود22 أو استبعادها من تحليلات7،67، 68. وعلاوة على ذلك، تصنيف نماذج البيض كالبيض غير ميميتيك أو ميميتيك، يمكن أن يؤدي إلى مقارنات مغلوطة بين الدراسات أن استخدام كل هذه التصنيفات لنموذج البيض مختلف أنواع70. وقد تعكس الفروق بين الدراسات1،70 كل الاختلافات في تصميم الدراسة (مثلاً، نموذج أنواع البيض) أو الاختلافات بين السكان، سواء بدرجة غير معروفة؛ هذا ما يمنع تفسير واضح للخلافات ويحول دون رفض الفرضيات فارغة والبديلة. هذا البروتوكول يوفر نهج موحد للبيض رفض التجارب، ولا سيما تشدد على التلوين والتحديد الكمي للون نماذج البيض. هذا البروتوكول التالية أو تكييف (وتقديم التقارير على النحو المناسب) ينبغي تشجيع توحيد المنهجية اللازمة للمناقشة العلمية الإنتاجية ومقارنات بين الدراسة وتقدم مستقبلا في هذا المجال من البحث.

نظراً لكثافة قشرة التلون يتحدد بأصباغ اثنين فقط، بروتوبورفيرين التاسع تظهر البنى وبيليفيردين IXα الذين يمثلون71،،الأزرق والأخضر6272، تحتل كثافة قشرة الألوان فقط قسم صغير من رؤية الطيور 62-ويمكن تكرار هذا التباين من خلال صياغة الدهانات اﻷكريليك التي تطابق الألوان كثافة قشرة الطبيعية بعناية، وهذا سوف يؤدي إلى فهم أفضل لآليات التعرف على المضيف. على سبيل المثال، تستضيف توردوس أكثر احتمالاً لرفض البيض البنى من البيض الأخضر والأزرق، على الرغم من تصور المطلق فرق اللون بين البيض الأجنبية هذه وتلك الخاصة بها (الشكل 2). ردود على البيض الملون على طول تدرجات اللون تتفاوت تفاوتاً كبيرا، تسليط الضوء على أهمية دقة إنتاج واستنساخ الألوان المستخدمة في التجارب رفض البيض. يمكن أن يؤدي الاختلاف حتى في تلوين بقعة الاختلافات البارزة في المضيف استجابة (الشكل 3)21. باستخدام هذا النهج، الباحثين يمكن التحقيق في حدود الاعتراف بالمضيف بصورة أكثر انتظاما والكشف عن الأهمية النسبية للوني واستضافة مسارات الإنارة في إبلاغ القرارات.

وعلى الرغم من فوائد هذا النهج يوفر للتحديد الكمي للاستجابات المضيف عبر مجموعة المظهرية، أنها لا تناسب لاختبار كل فرضية. عندما تكون ضرورية لاختبار الفرضيات، خاصة بالنسبة للمقارنات بين السكان، ومعدلات رفض استخدام واحد أو أكثر من أنواع نموذج البيض متسقة سيكون نهجاً أقل كلفة وأكثر تطلبا. على سبيل المثال، تقديم البيض محددة نموذج أنواع ممثل مجمع الأشكال المتعددة البيض الطفيلية محددة، يمكن أن توفر نظرة ثاقبة التحديد التاريخي والمعاصر الضغوط73. حساب معدلات رفض مستحيل عندما تكون كل بيضة لون فريد من نوعه؛ ومع ذلك، يمكن أن توفر التحديد الكمي للاستجابات المضيف عبر نطاق من الألوان البيض الطفيلية المحتملة أعمق للمسائل ذات الصلة بقرار العتبات وقدرات التمييز. على وجه التحديد، أن هذا النهج يوفر أداة للباحثين لقياس قدرات التمييز البيض المضيف. ويحدد هذا البروتوكول الطلاء وصفات للمساعدة في توحيد لون البيض النماذج المستخدمة لأي نهج. وعلاوة على ذلك، بغض النظر عن النهج الذي اختار، ينبغي تقرير الباحثين الأصباغ المستخدمة لتلوين نماذجها البيض، وينبغي تحديد تلك الألوان بدقة. وينبغي تعزيز هذا مقارنات بين الدراسة والتحليل التلوي.

دراسات رفض البيض مع اللون المستمر والنمط والحجم، سمات الشكل قد أحدثت ثورة في ميدان الدراسات سباق التسلح الطفيلي المضيف إنفلونزا الطيور في تركيبة مع الاستخدام القياسي الآن لإنفلونزا الطيور الإدراك البصري نمذجة69، 74. وهناك الآن أدلة على أن بعض المضيفين لا فقط استخدام الفرق الحسي المطلق بين البيض الخاصة والأجنبية في الاعتراف بالبيض، ولكن بدلاً من ذلك قاعدة قرارات الرفض بناء على التوجيه من هذه الفرق على طول التدرج المظهرية لإنفلونزا الطيور 9من كثافة قشرة اللون. ينبغي استخدام البحوث في المستقبل دراسات تدريبية التعود/ديشابيتويشن أو تكييف هواء فعال لتقييم ما إذا كان يمكن تصور المضيفين للطفيليات أمهات الطيور وتميز بين الألوان البيضة الطبيعية والاصطناعية في سياقات غير البيض الاعتراف. وعلاوة على ذلك، يمكن أن تكشف هذه التجارب نفسها سواء الحالية-، التاريخي-، وغير المضيفين يمكن التمييز بين الطبيعية من قشر البيض الاصطناعي، الذي سيبرز دور الآليات الحسية في سباقات التسلح كوفولوتيوناري. أخيرا، على نحو كاف إدراج وتكرار مكونات الأشعة فوق البنفسجية من إنفلونزا الطيور البيض التلون وماكوليشن إلى دراسات رفض البيض يمثل تحديا اللازمة للتغلب عليها من خلال البحث في المستقبل75؛ وهذا سيكون من الضروري تقييم ما إذا كانت تمثل إشارات اللون البيض المستندة إلى الأشعة فوق البنفسجية جديلة إدراكي البارزة أو فريدة من نوعها للاعتراف بالبيض والرفض في المضيفين للطفيليات الحضنة إنفلونزا الطيور. باستخدام هذا البروتوكول متسقة، يمكن إنشاء الباحثين تجارب جديدة وأكثر بسهولة تفسير ومقارنة النتائج التي توصل إليها6،29،،من3031.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

ومولت "البصريات المحيط" صفحة رسوم هذه المخطوطة.

Acknowledgments

ومولت مة "هجرية فإن تنشق الأستاذية" في جامعة إلينوي، اوربانا-شامبين. وبالإضافة إلى ذلك، للتمويل ونحن نشكر برنامج حدود العلوم البشرية (إلى M.E.H. وآثاريا) والصندوق الاجتماعي الأوروبي وميزانية الدولة للجمهورية التشيكية، المشروع لا. CZ.1.07/2.3.00/30.0041 (إلى آثاريا). ونحن نشكر "البصريات المحيط" لتغطية تكاليف النشر.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Replicator Mini + Makerbot
Professional Acrylic Paint Cobalt Turquoise Light Winsor & Newton 28382
Professional Acrylic Paint Titanium White Winsor & Newton 28489
Professional Acrylic Paint Cobalt Green Winsor & Newton 28381
Professional Acrylic Paint Cobalt Turquoise Winsor & Newton 28449
Professional Acrylic Paint Burnt Umber Winsor & Newton 28433
Professional Acrylic Paint Red Iron Oxide Winsor & Newton 28486
Professional Acrylic Paint Cadmium Orange Winsor & Newton 28437
Professional Acrylic Paint Raw Umber Light Winsor & Newton 28391
Professional Acrylic Paint Yellow Ochre Winsor & Newton 28491
Professional Acrylic Paint Mars Black Winsor & Newton 28460
Paint Brush Utrecht 206-FB Filbert brush
Paint Brush Utrecht 206-F Flat brush
Hair Dryer Oster 202
Fiber optic cables Ocean Optics Inc. OCF-103813 1 m custom bifurcating fiber optic assembly with blue zip tube (PVDF), 3.8mm nominal OD jeacketing and 2 legs
Spectrometer Ocean Optics Inc. Jaz Spectrometer unit with a 50 um slit width, installed with a 200-850 nm detector (DET2B-200-850), and grating option # 2.
Battery and SD card module for spectrometer Ocean Optics Inc. Jaz-B
Light source Ocean Optics Inc. Jaz-PX A pulsed xenon light source
White standard Ocean Optics Inc. WS-1-SL made from Spectralon
OHAUS Adventurer Pro Scale OHAUS AV114C A precision microbalance
Gemini-20 portable scale AWS Gemini-20 A standard scale
Empty Aluminum Paint Tubes (22 ml) Creative Mark NA
Telescopic mirror SE 8014TM
GPS Garmin Oregon 600
220-grit sandpaper 3M 21220-SBP-15 very fine sandpaper
400-grit sandpaper 3M 20400-SBP-5 very fine sandpaper
color analysis software: ‘pavo’, an R package for use in, R: A language and environment for statistical computing v 1.3.1 https://cran.r-project.org/web/packages/pavo/index.html
UV clear transparent Flock off! UV-001 A transparent ultraviolet paint
Plastic sandwich bags Ziploc Regular plastic sandwich bags from Ziploc that can be purchased at the supermarket.
Kimwipes Kimberly-Clark Professional 34120 11 x 21 cm kimwipes
Toothbrush Colgate Toothbrush

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  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).

Tags

السلوك، 138 قضية، تصور الطيور، طفيليات الحضنة، رؤية الألوان، والإدراك، وكثافة قشرة اللون، تجربة الرفض
عمليات التدقيق الحدود للتعرف على البيض باستخدام البيض رفض التجارب على طول التدرجات المظهرية
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Canniff, L., Dainson, M.,… More

Canniff, L., Dainson, M., López, A. V., Hauber, M. E., Grim, T., Samaš, P., Hanley, D. Probing the Limits of Egg Recognition Using Egg Rejection Experiments Along Phenotypic Gradients. J. Vis. Exp. (138), e57512, doi:10.3791/57512 (2018).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter