Behavior

С помощью набора инструментов анимации FishSim расследовать поведение рыбы: тематическое исследование на Мате Выбор копирования в Sailfin Моллис

Published: November 8, 2018 doi: 10.3791/58435

Stefanie Gierszewski¹, Derek Baker^1,2, Klaus Müller³, Jan-Marco Hütwohl³, Klaus-Dieter Kuhnert³, Klaudia Witte¹

¹Research Group of Ecology and Behavioral Biology, Institute of Biology, University of Siegen, ²University of Calgary, ³Institute of Real-Time Learning Systems, University of Siegen

Summary

С помощью Роман Toolchain анимации FishSim , мы представляем протокол для неинвазивной визуальные манипуляции общественной информации в контексте Мате Выбор копирования в sailfin Моллис. FishSim Анимация Toolchain обеспечивает легкий в использовании рамки для дизайна, анимации и презентация компьютерных анимационных рыбы стимулов для поведенческой экспериментов с живой тест рыбы.

Abstract

За последнее десятилетие использование компьютерной анимации для исследования поведения животных возросла из-за его способность неинвазивно манипулировать внешний вид и поведение зрительных раздражителей, по сравнению с манипулирования живых животных. Здесь мы представляем FishSim анимации инструментария, программного обеспечения, разработанной для предоставления исследователям с easy-to-use методом для реализации 3D компьютерной анимации в поведенческих эксперименты с рыбой. Toolchain предлагает шаблоны для создания виртуальных 3D раздражители пяти видов различных рыб. Раздражители настраиваемый внешний вид и размер, на основе фотографий, сделанных из живой рыбы. Несколько раздражителей могут быть анимированы, записав плавание пути в виртуальной среде с помощью видеоигра контроллера. Для увеличения стандартизации имитации поведения, записанные плавательный путь могут быть воспроизведены с различных раздражителей. Несколько анимаций позднее могут быть организованы в плейлисты и представлены на мониторах во время экспериментов с живой рыбой.

В тематическом исследовании с sailfin Моллис (Poecilia latipinna) мы предоставляем протокол о том, как провести Мате Выбор копирования эксперимент с FishSim. Мы использовали этот метод для создания и анимации виртуального самцов и самок виртуальной модели и затем представил эти жить фокуса самок в эксперименте бинарного выбора. Наши результаты показывают, что компьютерной анимации могут быть использованы для имитации виртуальный рыбы в Мате Выбор копирования эксперимент для расследования роли женщин беременных пятна как признак качества для модели девушки в Мате Выбор копирования.

Применение этого метода не ограничивается Мате Выбор копирования эксперименты, но могут быть использованы в различных экспериментальных образцов. Тем не менее ее удобство зависит от визуальных возможностей исследование видов и сначала требует проверки. В целом компьютерной анимации предлагают высокую степень контроля и стандартизации в экспериментах и имеют потенциал для «сокращения» и «вместо» живой стимул животных, а также относительно «уточнения» экспериментальных процедур.

Introduction

Недавно используя современные методы для создания искусственных стимулов, таких как компьютерной анимации и виртуальной реальности, получил популярность в исследований¹. Эти методы предоставляют ряд преимуществ, по сравнению с классической экспериментальных подходов с живой стимул животных¹^,². Компьютерная анимация позволяет неинвазивные манипуляции внешний вид (размер, цвет) и поведение виртуальной стимул животных, используемых в экспериментах. Например хирургическое удаление меч в мужской Зеленый swordtails (Пецилия helleri) для проверки Мате предпочтения женщин³ было вынесено ненужные с помощью компьютерной анимации в более позднем исследовании этого вида⁴. Кроме того компьютерной анимации можно создавать фенотипов, которые редко встречаются в природе⁵. Морфологические особенности виртуальных животных могут быть изменены даже за пределы естественного ареала этого вида⁴. В частности возможные систематические манипулирования поведением является одним из основных преимуществ компьютерной анимации, так как это почти невозможно с живыми животными⁶^,⁷.

Существуют различные методы на сегодняшний день для создания компьютерной анимации. Простой двухмерный (2D) анимации обычно являются производными от картину стимула, движущихся в только два измерения и может создаваться с общего программного обеспечения как MS PowerPoint⁸ или⁹Adobe After Effects. Трехмерная (3D) анимации, которые требуют более сложных трёхмерного моделирования программного обеспечения, включить стимул быть перемещены в трех измерениях, увеличивая возможности для реалистичных и сложные физические движения⁶^,⁷ ^, ¹⁰ ^, ¹¹ ^, ¹². даже виртуальной реальности конструкции, которые имитируют 3D окружающей среды, где перемещения живых животных были используется¹³^,¹⁴. В недавнем обзоре Шуинар-Thuly и др. ² обсудить эти методы по одному и выделить преимущества и недостатки на их осуществление в исследованиях, которые особенно зависит от сферы охвата исследования и визуальные возможности животного испытания (см «Обсуждение»). Кроме того Пауэлл и Розенталь¹⁵ дать консультации по соответствующим экспериментальный дизайн и какие вопросы могут быть рассмотрены с использованием искусственных стимулов в области исследований поведения животных.

Поскольку создание компьютерной анимации может быть сложным и трудоемким, возникла необходимость для программного обеспечения для упрощения и стандартизации процесса анимации дизайн. В этом исследовании мы представляем свободно и раскрывать источника FishSim анимации Toolchain¹⁶ (короткие: FishSim; HTTPS://BitBucket.org/EZLS/fish_animation_toolchain/), многодисциплинарного подхода, сочетающего биологии и информатики для удовлетворения этих потребностей. Подобно к ранее опубликованным инструмент anyFish¹⁷^,¹⁸, развитие toolchain вслед за цель предоставлять исследователям с easy-to-use методом для реализации анимированные 3D раздражителей в экспериментах с рыбой. Наше программное обеспечение состоит из набора инструментов, которые могут быть использованы для: (1) создать 3D виртуальный рыбы (FishCreator), (2) одушевленный плавательный пути виртуального рыбы с контроллером видео игры (FishSteering) и (3) организовать и представить записанные анимации на мониторах жить фокуса рыбы (FishPlayer). Наши toolchain предоставляет различные возможности, которые являются особенно полезен для тестирования в двоичный выбор ситуации, но также применимы другие экспериментальные проекты. Кроме того возможности анимации два или более виртуальных рыбы позволяет моделирование обмелению или ухаживания. Анимация не привязаны к конкретным стимулом, но могут быть воспроизведены с другие раздражители, что позволяет изменить внешний вид стимулом, но держать его поведение постоянно. Открытым исходным кодом характер инструментария, а также тот факт, что он основан на системе операции робот Рось (www.ros.org), обеспечивают высокая модульность системы и предлагает почти безграничные возможности для включения внешних датчиков (как контроллер или система отслеживания) и адаптации инструментария для собственных потребностей в области научных исследований. В дополнение к Молли sailfin, в настоящее время используются четыре других видов: Atlantic Молли Пецилии mexicana, гуппи Poecilia reticulata, Трёхиглая колюшка Трёхиглые колюшки aculeatus и цихлид Haplochromis spp. Новые виды могут быть созданы в 3D графике, моделирование инструмент (например, блендер, www.blender.org). Чтобы проиллюстрировать процесс с FishSim и предоставить протокол о том, как провести Мате Выбор копирования эксперимент с компьютерной анимации, мы провели исследование с sailfin Моллис.

Мате выбор является одним из наиболее важных решений, внесенные в их истории жизни животных. Животных развивались различные стратегии для нахождения лучших спаривания партнеров. Они могут полагаться на личной информации при оценке возможности спаривания партнеров самостоятельно, возможно согласно заранее генетических преференций для некоторых²⁰фенотипическую особенность¹⁹^,. Однако они могут также соблюдать Мате выбор сородичами и тем самым использовать общественной информации²¹. Если наблюдатель затем решает выбрать же мат (или же фенотип) в качестве наблюдаемых считалась — «модель» — выбрали ранее, это называется Мате Выбор копирования (далее сокращенно MCC)²²^,²³. Мате Выбор копирования представляет собой форму социального обучения и, следовательно, не являющихся независимыми Мате выбор стратегии²⁴, который наблюдается в обеих позвоночных²⁵^,²⁶^,²⁷^,²⁸^, ²⁹ и беспозвоночных³⁰^,^,³¹³². До сих пор, MCC преимущественно учился в рыбе и встречается как в лабораторных условиях³³^,³⁴^,³⁵^,^,³⁶³⁷^,³⁸ , так и в ⁴²дикие³⁹^,⁴⁰^,,⁴¹^,. Мате Выбор копирования особенно ценен для индивида, если два или более потенциальных партнеров спаривания видимо похожи на качество и выбор «хорошие» мат — с точки зрения максимизации Фитнес — это трудно сделать⁴³. Качества модели девушки сама может повлиять ли фокуса самок скопировать ее выбор или не⁴⁴^,⁴⁵^,^,⁴⁶⁴⁷. Соответственно было обусловлено ее более или менее опытных в Мате выбор, например в том, что касается размера и возраста⁴⁴^,⁴⁵^,⁴⁶, или ее будучи считалась «хорошее» или «плохих» модель женского качества или неспецифический⁴⁷. В sailfin Моллис которые копировать выбор Мате сородичами³⁹^,⁴⁸^,⁴⁹^,⁵⁰^,⁵¹было установлено, что фокуса женщины даже копировать неприятие мужской⁵². Поскольку считается, что MCC играть важную роль в эволюции фенотипических признаков, а также видообразования и гибридизации²¹^,²³^,⁵³^,⁵⁴, последствия копирование» ложных» выбор может быть огромный в снижении фитнес копир⁵⁵. Если человек решает скопировать выбор другого лица, это важно для оценки, если наблюдаемая модель является надежным источником информации, то есть, что сама модель делает «хорошие» выбор из-за его или ее хорошо опыт в мате выбор. Здесь возникает вопрос: какие визуальные характеристики могут характеризовать надежная модель для копирования из sailfin Молли женщин?

Отличительной чертой визуального в женских sailfin Моллис и другие Poeciliids является беременных пятно (также известен как «анальный пятно», «выводок патч» или «беременность пятно»). Этот мрачно пигментированные области в их анальной области вытекает из melanization ткани подкладки яичников мешка⁵⁶. Размер и присутствие беременных пятна являются переменной через conspecific самок и далее индивидуально могут изменяться в ходе прогрессирование яичников циклов⁵⁶^,⁵⁷. Беременных пятна могут служить для привлечения мужчин и облегчения ориентации gonopodial для внутреннего осеменения⁵⁸ или в качестве средства рекламы фертильности⁵⁹^,⁶⁰. Учитывая связь между беременных spot и репродуктивного статуса женщин мы прогнозировали, что беременных месте служит знак качества женской модели, предоставляя информацию о ее текущее состояние репродуктивного наблюдения фокуса самок. Мы исследовали две альтернативные гипотезы. Во-первых если беременных пятно является признаком общего для погашения, по прогнозам Фарр и Трэвис⁵⁹, он обозначает предположительно надежных и опытных модели по сравнению с незрелые модели (без пятна). Здесь более вероятно скопировать выбор модели с пятном, но не то, что модели без пятно фокуса самок. Во-вторых, если беременных месте знаменует не восприимчивости благодаря уже разрабатывают выводка, по прогнозам Sumner et al. ⁶⁰, модель предположительно менее надежными, поскольку не восприимчивы женщин будет считаться менее разборчивы. В этом случае фокуса самок не будет копировать их выбор но моделей без пятна. До настоящего времени, роль беременных местом для MCC в sailfin Молли женщин никогда не были протестированы, не экспериментально манипулировать.

Мы использовали FishSim для выполнения эксперимента MCC, представив виртуальных стимул самцов и самок виртуальная модель на мониторах компьютеров вместо живой стимул и модель рыбы, используемые в классический экспериментальной процедуры⁴⁹^,⁵⁰ ^,^,⁵¹⁶¹. Общее удобство использования нашего программного обеспечения ранее были протестированы для проверки гипотез о выборе Мате в sailfin Моллис¹². Здесь мы проверили ли отсутствие или наличие пятно беременных в виртуальной модели женщины влияет на выбор Мате наблюдения живой фокуса самок. Мы сначала пусть фокуса самок акклиматизироваться к испытания резервуара (рис. 1.1) и пусть они выбирают между двух различных виртуальных стимул мужчины в старпом выбор тест (Рисунок 1.2). Впоследствии в период наблюдения, предварительного непредпочитаемого виртуальный мужчина был представлен вместе с виртуальной модели девушки (Рисунок 1.3). В последующих второй Мате выбор теста фокуса женщины снова выбрал между же мужчины (Рисунок 1.4). Мы проанализировали ли фокуса женщин был скопирован Мате выбор наблюдаемых модель девушки, сравнивая ее решение Мате выбор в первом и втором Мате выбор теста. Мы провели две различные экспериментальные методы лечения, в которых мы манипулировать визуально качество виртуальной модели девушки. За период наблюдения мы либо представил предварительное непредпочитаемого виртуальных мужчин (1) вместе с виртуальной модели девушки с беременных пятно («спот» лечение); или (2) вместе с виртуальной модели девушки без беременных пятно («нет пятна» лечение). Кроме того в элементе управления без каких-либо девушки модели, мы проверили ли фокуса самок выбрал последовательно, когда общественной информации представлено не было.

Рисунок 1. Общий обзор наиболее важных экспериментальных мер для MCC эксперимент с использованием виртуальных рыбы раздражителей. (1) период акклиматизации. Старпом выбор теста (2) : живой фокуса самка выбирает между самцами виртуальный стимул. Период наблюдений (3) : фокуса Женские Часы предварительного непредпочитаемого самца вместе с виртуальной модели девушки с беременных пятно. (4) второй Мате выбор тест: фокуса девушки снова выбирает между самцами виртуальный стимул. В этом примере она копирует выбор модели. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Проводятся экспериментальные и обработки рыбы были в соответствии с законодательством Германии животных (Deutsches Tierschutzgesetz) и утвержден офицер внутренних животных доктор Urs Gießelmann, Университет Зиген и региональные органы власти ( Kreisveterinäramt Зиген Витгенштейн; Номер разрешения: 53.6 55-05).

1. виртуальные рыбы дизайн

Примечание: Найти список необходимых аппаратных средств и программного обеспечения в списке дополнительных материалов. Подробное описание общей функциональности FishSim и дополнительные советы и рекомендации можно найти в руководстве пользователя (https://bitbucket.org/EZLS/fish_animation_toolchain/).

Подготовка женского тела текстуры с и без беременных пятна
1. Запустить GIMP и Файл >> открыть открыть изображение текстуры женского тела «PLF_body_6. PNG» от папки модели в каталоге «fishsim_animation_toolchain». Это изображение можно используйте в качестве справочника для всех новых созданных женского тела текстур с беременных пятно. Выберите темный беременных пятно область ссылкой изображения с инструмент свободного выделения и сократить его (нажмите Редактирование >> Вырезать).
  Примечание: GIMP (имеется на www.gimp.org) является Бесплатная фотография редактирования инструмент, похожими на Adobe Photoshop, который может использоваться для обработки цифровых изображений и графики.
2. Открыть второй файл текстуры женского тела в GIMP (например, «PLF_body_7.png») и передачи области пятно на втором тела текстуры, вставив (Редактирование >> Вставить в) предварительного вырежьте пятно области как новый плавающий слой. Отрегулируйте положение беременных пятно в второй рисунок и слияния слоев, нажав слой >> якорь слой.
  Примечание: Убедитесь, что область беременных пятно имеет одинаковый размер и одинаковую позицию по каждой виртуальной модели девушки (рис. 2)!
3. Экспорт (Редактирование >> Экспортировать как) новые текстуры «спот» под новым именем (например, PLF_body_7_S., png) в папке модели . Закройте все открытые окна изображения в GIMP.
  Примечание: Не делать любые другие изменения (например, масштабирование) в текстуру, которую файлов, так как они специально изменены позже сопоставленные на 3D рыбы.
4. Создайте второй текстуры тела без беременных пятна, используя тот же оригинальный файл текстуры женского тела (например, «PLF_body_7.png») во второй раз. В настоящее время охватывают уже существующих беременных пятна в исходном файле с помощью GIMP.
5. Откройте текстуру женского тела в GIMP и выберите инструмент Штамп. Выберите шаблон окружающие области живота (без темную пигментацию), нажав Ctrl + щелчок левой кнопкой и использовать этот вариант для покрытия существующих темную пигментацию живописи над ним с инструмента Штамп (рис. 2).
6. Экспортировать недавно созданной «нет места» текстурой под новым именем (например, PLF_body_7_NS.png) в папке модели . Закрыть GIMP.

Рисунок 2: образец фотографии женского тела текстуры до (оригинал) и после манипуляции для «спот» и «не пятна» лечение с помощью редактирования изображений инструментов GIMP. Пунктирным кругом знаменует области, которое было манипулировать. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Настройка точки зрения и установка «сцена» для анимации
1. Начать FishSim , выбрав значок FishSim запуска в левой части рабочего стола. Настройка разрешения для мониторов, презентации и нажмите кнопку Запуск.
  Примечание: Рекомендуется внести следующие изменения (шаги 1.2.2\u20121.2.4) на экране одного из мониторов презентации (если монитор измерения и резолюций отличаются).
2. Нажмите клавишу F1 на клавиатуре, чтобы изменить от просмотра режима в режим редактирования (переключение между просмотром и режим редактирования, несколько раз нажав клавишу F1).
  Примечание: Переключение в режим редактирования позволяет панели редактирования в верхней части окна. Сцена, как видно в режиме просмотра изображает, что будет представлен на экране во время экспериментов.
3. Настройка точки зрения для соответствия размеров мониторов презентации, регулируя угол камеры. Повернуть камеру, удерживая левую кнопку мыши и переместить курсор. Панорамирование камеры, удерживая правую кнопку мыши и переместив курсор. Масштаб, удерживая среднего мыши (или обе кнопки мыши) и перемещая курсор.
4. Нажмите кнопку параметры камеры на панели инструментов изменения (значок камеры) и нажмите кнопку Копировать в статические камеры для задания точки зрения. Щелкните Файл >> сохранить сцену чтобы сохранить скорректированные сцены как новой сцены по умолчанию. Для этого, переопределять файл «default_scene.scene» в папке сцены в каталог FishSim .
  Примечание: По умолчанию сцены будет появляться при каждом запуске FishSim и как Начальная сцена в FishPlayer. В FishPlayer по умолчанию сцены также служит паузу во время экспериментов (рис. 3A). Корректировка на сцене должно быть сделано только один раз.

Рисунок 3: скриншоты сцены в FishSim. (A) пустой по умолчанию сцена без рыбы, (B) сцены показаны мужского пола только, (C) сцена показывает что же мужчины с женщиной модель с местом и (D) сцены, показывая идентичные модели женского и мужского идентичных без порока. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Проектирование виртуальных мужчин стимулы для представления в ходе испытаний Мате выбор
Примечание: Подготовка виртуальных мужчин стимулы, которые будут позднее анимированные и представлены жить фокуса самки во время испытаний Мате выбор.
1. Если не открыт, начать FishSim. Нажмите F1 , чтобы войти в режим редактирования.
2. Щелкните Файл >> Загрузить рыбы модель из раскрывающегося меню и нагрузки по умолчанию мужской sailfin Молли шаблон «default_PLM.x», выбрав его из папки модели.
3. Слева дважды щелкните на загруженных рыбы, чтобы выбрать его. Она будет выделена в сетке. Нажмите на значок шестеренки в панели инструментов, чтобы открыть набор инструментов рыбы. Окно хлопнет вверх с параметры редактирования, используемые для настройки виртуальных мужчин. Снимите Показать сетку для лучшего обзора рыбы.
4. Измените имя на мужчин.
  Примечание: Имя самец имеет важное значение и представляет «роль», он позже будет играть во время анимации. Это имя должно быть одинаковым для каждого вновь созданного виртуального мужчины, который будет использоваться позднее в ходе экспериментов.
5. Изменить масштаб (размеры) мужчина, изменив значения x, y и z, если необходимо и нажмите кнопку Применить.
6. Редактировать мужской текстуры, нажав текстуры на панели Инструментов редактирования. Нажмите на функцию рыбы (тело, спинной, хвостовой), чтобы изменить его.
  Примечание: В поле выбрать текстуру для хлопнет вверх с всеми .png файлы, которые могут использоваться в качестве текстуры. Текстуры будет отображаться с именами как дано в папке модели .
7. Нажмите на текстуру, отображаются в списке (справа), и он будет непосредственно появляются и заменить предыдущие текстуры на рыбу.
8. При создании желаемого самец, нажмите кнопку Применить в Config в Панели инструментов Редактированиеи нажмите кнопку сохранить рыбу на диск. Сохраните новый кобель как «Male_A.fish» в папку « модели ».
9. Кроме того, сохранить всю сцену (Файл >> сохранить сцену) включая что один мужчина в папке сцены . Здесь рекомендуется использовать имя «Male_A_alone.scene» (рис. 3Б).
10. Щелкните Файл >> нагрузки сцена для загрузки пустой по умолчанию сцены и повторите шаги 1.3.2 для 1.3.9 столько разных виртуальных мужчин при необходимости создавать и сохранять каждый созданный мужчин под уникальным именем в папку models и как новый .scene файл в папке сцены .
Дизайн женский рыбы виртуальной модели для представления в период наблюдения
1. Щелкните Файл >> нагрузки сцена для загрузки по умолчанию сцены. Следуйте шаг 1.3.1 и нажмите Файл >> Загрузить рыбы модель для загрузки женский шаблон по умолчанию «default_PLF.x» из папки « модели ».
2. Слева дважды щелкните на загруженных самка выберите его и откройте рыба инструментов. Измените имя на «женский». Масштаб самка, при необходимости, как описано в шаге 1.3.5.
  Примечание: Имя и масштабирование должно быть одинаковым для всех женщин для целей этого эксперимента.
3. Замените созданную ранее «спот» женского тела текстуры по умолчанию-тела текстуры (перечислены в поле справа), как описано в шагах 1.3.6 до 1.3.7.
4. Нажмите кнопку Применить в Config в Панели инструментов редактирования, а затем сохранить рыбу на диск, нажав на сохранить и создать файл «Female_1S.fish» (S = пятно).
5. Щелкните Файл >> нагрузки сцена для загрузки по умолчанию сцены. Повторите шаги 1.4.1 для 1.4.4 для создания по крайней мере один (или больше, чем требуется) идентичные модели женской, но без беременных пятно и назовите его «Female_1NS.fish» (НС = не пятно). Сохранять каждую рыбу в папке модели .
  Примечание: За период наблюдений MCC эксперимента сцены, включая один мужчина и одна женщина должны быть созданы и сохранены.
6. Щелкните Файл >> нагрузки сцена для загрузки пустой по умолчанию сцены. Щелкните Файл >> Загрузить рыбы модель вставить виртуальный мужской «Male_A.fish» из папки « модели ». Щелкните Файл >> Загрузить рыбы модель снова, чтобы добавить виртуальный модель женского «Female_1S.fish» на сцену. Измените положение каждой рыбы, изменяя их x-, y- и z координаты так, что их тела не перекрываются.
  Примечание: Удаление рыба из сцены, щелкнув его и нажав Удалить на клавиатуре.
7. Сохранить сцены, включая мужчин и женщин модель, нажав Файл >> сохранить сцену как «Male_A_with_Female_1S.scene» (рис. 3 c).
8. Повторите шаги 1.4.6 для 1.4.7 создать три дополнительные сцены для: (1) Male_A с Female_1NS (см. рис. 3D), (2) Male_B с Female_1S и (3) Male_B с Female_1NS.

2. анимация виртуальных рыбы раздражителей

Примечание: Каждый тип анимации, необходимых для эксперимента необходимо подготовить только один раз, используя один образцовое мужской сцены и одно образцовое наблюдение (мужчины и женщины, анимированные вместе). В процессе анимации, плавательный для каждой рыбы создается путь который позднее могут быть воспроизведены на любой рыбы, до тех пор, как имя идентично (см. шаг 1.3.4).

Виртуальный мужчин анимации для представления в ходе испытаний Мате выбор
Примечание: Подготовьте две анимации виртуального мужчины: (1) плавательный путь с продолжительностью 7,5 мин и (2) плавательный путь с продолжительностью 5 мин.
1. Подключите игровой контроллер (например, Sony Play Station 3) в USB-порт компьютера, операционной.
2. Открыть FishSim и нажмите Файл >> нагрузки сцена чтобы загрузить сцену один мужчина из папки сцен, например, «Male_A_alone.scene». Начните FishSteering , нажав на значок FishSteering .
3. Настройте параметры контроллера в отдельном окне.
  Примечание: FishSim и FishSteering одновременно и рыбы могут управляться в режиме, просмотра, как показано во время экспериментов, или в режиме редактирования, нажав клавишу F1.
4. Для живой рыбы (мужчины), выберите его из раскрывающегося меню руководящей группы. Имена моделей здесь соответствуют имя, данное в Панели инструментов редактирования (см. шаг 1.3.4).
5. Нажмите кнопку начать размещение и использовать контроллер для место рыбы в любой начальной позиции в виртуальном аквариуме. Нажмите кнопку остановить размещение.
6. Начать запись рыб плавательный путь, нажав кнопку начать запись. Используйте контроллер для перемещения рыб вокруг сцены.
  Примечание: Продолжительность записи приводится в нижнем правом углу панели управления.
7. Нажмите кнопку остановить запись. Нажмите кнопку сохранить для сохранения пути плавательный .bag файл («запись») на диске (например, на рабочем столе). Выберите имя файла для представления продолжительность записи, например, «7_30_min_male_alone.bag».
  Примечание: После того, как запись будет остановлена, это не возможно изменить продолжительность снова.
8. Измените запись, чтобы добавить движение мужской спинной плавник имитировать поведение ухаживания мужчины во время испытаний Мате выбор. Выберите из раскрывающегося меню в функции редактирования спинной плавник (одновременно можно изменять только одна функция).
9. Выберите начать редактирование и полный плавательный путь будет воспроизводиться. Нажмите кнопку L1 на контроллере, чтобы поднять спинной плавник в определенные моменты времени. Нажмите кнопку сохранить , чтобы сохранить отредактированную версию плавательный путь как новый . сумка файла.
10. Повторите шаги 2.1.8 и 2.1.9 но выберите gonopodium для добавления его движения. Сохраните окончательный вариант для последующего использования в FishPlayer. Закрыть FishSteering.
  Примечание: Рекомендуется сохранять мешок файлы для каждого редактирования шага под уникальным именем. При этом это всегда можно вернуться к более ранней версии анимации, если что-то в процессе редактирования пойдет не так.
Виртуальный мужчин и модель женского анимация для представления в течение периода наблюдения
Примечание: Подготовка одной анимации с виртуальным самец и самка виртуальной модели в ухаживания, таким образом, сексуально взаимодействующих друг с другом, с общей продолжительностью в 10 мин.
1. Открытые FishSim. Нажмите F1 , чтобы войти в режим редактирования и щелкните Файл >> нагрузки сцена чтобы загрузить сцену с мужского и женского пола, например, «Male_A_with_Female_1S.scene». Начало FishSteering.
2. Выберите поочередно мужчин и женщин, для их размещения (нажав запустить/остановить размещение) в виртуальный резервуар.
3. Для записи, сначала выберите женский рыбы из раскрывающегося меню панели, руля и создайте плавательный путь с продолжительностью 10 минут, следующие шаги 2.1.5 для 2.1.6.
  Примечание: Плавательный путь только одной рыбы в то время, может быть записан. После анимации первая рыба, плавательный путь второй рыбы могут быть включены с помощью функции редактирования , в то время как ранее управляемых рыбы будет воспроизводиться вместе для всей продолжительности анимации.
4. Нажмите кнопку остановить запись и сохранить плавательный путь на диске, например, как «10_00_min_male_with_female.bag». Затем последовательно измените мужской плавательный путь, спинной плавник движение и движение gonopodium как описано в шагах 2.1.8 для 2.1.10. Сохранить окончательный вариант для последующего использования в FishPlayer.

3. подготовка списков воспроизведения анимации для MCC эксперимент

Примечание: Используйте FishPlayer для анимации на двух мониторах жить фокуса самок. Упорядочить плейлист для каждого монитора отдельно для имитации процедуры MCC эксперимента (рис. 1). Инструмент состоит из главного окна показаны записи воспроизведения для каждого монитора (Рисунок 4) и отдельная анимация окна для каждого представления монитора.

Общая функциональность и расположение сцены и записей
1. Закройте все окна и откройте FishPlayer , нажав на соответствующий значок. Настройка программы установки для использования с двумя мониторами для презентации (слева и справа) и нажмите кнопку Запуск.
  Примечание: По умолчанию сцены, созданной на шаге 1.2.4 (сохраняется в scenes/default_scene.scene) будет всегда загружается и отображается на обоих мониторах, как Начальная сцена и при выполнении команды паузы.
2. Добавление записей в список воспроизведения для каждого монитора отдельно. Нажмите кнопку Добавить нагрузки сцены для добавления на месте например, мужской A, от сцены в папке FishSim каталога. Нажмите добавить счетчик записи чтобы добавить запись с диска, например, запись 7,5 мин для мужчин только.
  Примечание: Сцена и запись будут затем связаны программного обеспечения и виртуальный мужчина, изображенные на сцене будет анимироваться как определено в соответствующую запись.
3. Нажмите кнопку Добавить паузу для добавления команды паузы конкретной продолжительности (минуты/секунды) показаны сцены по умолчанию без рыбы как перерыв для рыбы, транспортировка между записями.
  Примечание: Длительность паузы следует вообще зависит время, необходимое для обработки рыбы. Щелкните запись и перетащите для изменения порядка в списке. Выбранные записи отмечены красным цветом. Удалить запись из списка воспроизведения, выберите запись и нажмите Удалить выделение.
4. Нажмите кнопку Play/Stop для запуска и остановки презентации. Остановить всегда закончить полный список воспроизведения, например, там это не способ сделать паузу в середине списка воспроизведения после запуска.
  Примечание: Плейлисты всегда будет начать с первой записи и запустить сверху донизу. Таким образом правильный порядок всех записей должен быть установлен до эксперимента и не может быть изменен после без остановки презентации. Таймер в нижней части окна показывает длительность и фактическое время текущего плейлиста.
Плейлист Переложение для двух методов лечения и управления MCC эксперимент
Примечание: С точки зрения вступления соглашения, MCC эксперимент делится на две части: (1 тест старпом выбор и (2) периода наблюдения, последовал второй Мате выбор теста. Таким образом для каждого лечения и контроля, плейлисты должны быть организованы в две разные заказы.
1. При выполнении эксперимента, во-первых, подготовьте плейлист для старпом выбор теста.
2. Во-вторых в процессе выполнения эксперимента, измените расположение плейлист для период последующего наблюдения и второй тест Мате выбор, согласно которой виртуальный мужчины предпочитали фокуса самка старпом выбор теста.
Композиция определённого плейлиста лечения «спот»
1. Старпом выбор теста в лечение 1 порядок воспроизведения точно так, как показано на рисунке
2. После испытаний старпом выбор, перерыв, для расчета которой виртуальных мужчин было отдано (см. шаг 5.9 ниже). Затем изменить плейлисты для периода наблюдения, в которой общественной информации предоставляется фокуса девушки, показывая предварительного непредпочитаемого самца вместе с девушки модели.
3. Упорядочить плейлист для наблюдения и следующий второй тест Мате выбор согласно рис.
4. За период наблюдений запись 10-мин (мужской и модели девушки вместе) связать с сцены показаны предварительного предпочитает мужчин самостоятельно.
  Примечание: В этом случае будет отображаться только плавательный путь самца, и потому, что он отсутствует в сцене, виртуальная модель девушки будут отсутствовать.
5. Для воспроизведения, показывая непредпочитаемого мужчины связать 10-мин записи сцены, включая предварительное непредпочитаемого самца вместе с девушки модели. Выбор сцены, включая модель девушки с беременных spot (S) для этого лечения.
  Примечание: Здесь, в отличие от 3.3.2, идентичные записи будут воспроизводиться, но теперь видна модель девушки.

Рис: скриншот с указанием FishPlayer плейлисты для левого и правого мониторов в первой части эксперимента MCC (т. е., старпом выбор тест). Воспроизведения записи отсортированы, необходимых для испытаний старпом выбор лечения 1. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Рис: скриншот с указанием FishPlayer плейлисты для левого и правого мониторов в второй части эксперимента MCC (период наблюдения и второй Мате выбор тест). Воспроизведения записи сортируются при необходимости за период наблюдения и второй тест Мате выбор лечения 1. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Композиция определенный плейлист для лечения «не пятна»
1. Для лечения 2 порядок воспроизведения, как описано для лечения 1 (рисунки 4 и 5), но вместо этого использовать сцены, включая виртуальную модель девушки без беременных пятно (NS) во время наблюдения.
Определенный плейлист механизм управления для выбора последовательности
Примечание: В элементе управления для выбора последовательности воспроизведения записи для испытаний Мате выбор идентичны для лечения 1 и 2 (рис. 4). За период наблюдения однако, не общественной информации предоставляется фокуса женщин и, следовательно, не модель девушки является видимым.
1. Порядок воспроизведения, как показано на рисунке 5 , но объединить сцены для каждого мужчины, только вместе с 10-мин записи.
  Примечание: В этом случае будет отображаться только плавательный путь мужчины рыбы и, потому, что он отсутствует в сцене, модель девушки будут отсутствовать на обеих сторонах.

4. Экспериментальная установка

Место два компьютерных экранов каждый на противоположных концах испытания танка. Настройте экраны, чтобы охватить большую часть стеклянные стены бака теста и иметь 1,5 см пространства между экраны и стенок цистерны. Обеспечивают освещение в бак от выше.
Покрыть дно бака с тонким слоем гравия и заполнить его с водой, подходит для живой рыбы на высоту экрана. Марк выбор зоны с вертикальной линией на глубине 20 см от каждого конца на наружной поверхности цистерны. У цилиндра акрилового стекла и две секундомеры под рукой.
Подключите мониторы к источнику питания и к эксплуатации компьютера, размещены по крайней мере 1 м от испытаний цистерны, например, на маленьком столике (рис. 6).

Рисунок 6: экспериментальная установка для MCC эксперимент с компьютерной анимации. Эксплуатации компьютер подключается к две презентации мониторов (монитор 1 и 2), которые воспроизведения анимации жить фокуса женщин внутри бака теста. Для иллюстрации оба ЖК-мониторы являются угловые, чтобы показать анимированные сцены. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

5. запуск эксперимента MCC

Примечание: Следуйте процедуре экспериментальной ниже для выполнения одно испытание 1 лечения, лечения 2 или управления MCC эксперимент с использованием одной живой фокуса девушки (см. Рисунок 1).

Открыть FishPlayer на компьютере, операционной и упорядочить плейлисты для испытаний старпом выбор как например, описанной для лечения 1 (рис. 4). Убедитесь, что запущены мониторы для представления и что они показывают сцену пустой по умолчанию.
Место женщина живой фокуса внутри бака теста. Пусть ей свободно плавать и акклиматизироваться к танк и презентация порожних цистерн на обоих мониторах в течение 20 мин.
После акклиматизации место фокуса девушки в акриловый цилиндр в середине теста танк обеспечить равное расстояние до обоих мониторов и запуск плейлисты на обоих мониторах одновременно нажав играть, начиная с выбора старпом испытания.
Примечание: Фокуса самка разрешается смотреть мужчины как виртуальный стимул от внутри цилиндра для около 2,5 мин.
Прежде чем таймер достигнет 02:30 мин, идти медленно в экспериментальной бак и отпустите фокуса девушки из цилиндра, осторожно подняв прямо из воды, например, 02:15 мин.
Примечание: Здесь, точное время зависит от расстояния от эксплуатации компьютера для испытаний цистерны и должны быть определены во время предыдущих тестовых запусков. Важно действовать медленно и осторожно во избежание подчеркивая рыбы. Так как рыбы могут действовать очень быстро, рекомендуется уже есть один секундомер рукой при освобождении женщины непосредственно начать измерение времени ассоциации (см. шаг 6.1).
Вернуться к эксплуатации компьютера. Соблюдать фокуса девушки и имеют два секундомеры рукой чтобы измерить время ассоциации с каждой виртуальной стимул мужчин (см. шаг 6.1).
Примечание: Фокуса самка может свободно плавать и выбирать между обоих мужчин на 5 мин.
Остановить измерение времени ассоциации, когда таймер достигнет 07:30 мин. Пауза записи будет затем запустить на 1,5 мин использования паузы как время обработки, опять же, место фокуса девушки внутри цилиндра и запишите время для каждого виртуального мужчины на листе данных.
Примечание: После паузы Вторая 07:30 минут запись начнется и фокуса девушки могут наблюдать оба мужчины на 02:30 минут. Мужчин позицию теперь переключается между слева и справа для контроля за возможной сторона уклоном в фокуса женщин (см. шаг 6.3).
Прежде чем таймер достигнет 11:30 мин, отпустите фокуса девушки из цилиндра. Мера ассоциации время для следующего 5 мин.
Остановить измерение времени ассоциации, когда таймер достигнет 16:30 мин. Пауза записи будет работать 1 мин использовать это время обработки поставить фокуса девушки внутри цилиндра.
Запишите время Ассоциация для второго измерения. Для каждого мужчины Подводя ассоциации раз обеих половин старпом выбор теста (до и после того, как были включены мужчины). Вычислить ли фокуса женской стороне уклоном и какие мужчины предпочитали фокуса девушки (см. шаги 6.1 до 6.3).
Примечание: Это не проблема, если пауза закончена, прежде чем сделать расчет, так как приступить к следующему шагу необходимо плейлист для достижения своей цели и остановки.
Упорядочить плейлисты (делать не закрыть FishPlayer!) как показано на рисунке 5 (в зависимости от текущего лечения), так что предварительного предпочтительный мужчины будут анимированные только в период наблюдения и предварительного непредпочитаемого мужчины будет анимироваться вместе с виртуальной модели женского.
Примечание: Фокуса самка не видны изменения, внесенные в списки воспроизведения.
Нажмите играть продолжать второй части эксперимента и записи будут воспроизводиться сверху вниз, начиная с периода наблюдения 10-мин.
Примечание: За период наблюдения фокуса самка остается внутри цилиндра, но возможность смотреть обе презентации.
После периода наблюдения начинается паузу 0,5 мин. Прежде чем таймер достигнет 10:30 мин, отпустите фокуса девушки из цилиндра и начать второй Мате выбор теста с 5-мин записи для каждого мужчины. Мера ассоциации раз на следующий 5 мин.
Остановить измерение времени ассоциации, когда таймер достигнет 15:30 мин. Пауза записи будет затем запустите на 1,5 мин место фокуса девушки внутри цилиндра и запишите измерения времени для каждого виртуального мужчин.
Примечание: После паузы, следующий 7:30 мин запись начнется и фокуса самка может наблюдать оба мужчины (позиция которого снова переключил между left и right) за 2,5 мин.
Прежде чем таймер достигнет 19:30 мин, отпустите фокуса девушки из цилиндра и измерять время Ассоциация за последние 5 мин.
Остановить измерение времени ассоциации, когда таймер достигнет 24:30 мин и прекратить эксперимент. Запишите время Ассоциация для обоих виртуальных мужчин и приступить к анализу.

6. данные измерения

Измерить время ассоциации во время первой и второй части (до и после раздражители переключаются) каждого Мате выбор теста, когда фокуса самка разрешается выбирать между двумя мужчинами.
Примечание: Начните измерения, когда самка пересекает линию, ограничивая выбор зоны с ее головы и крышечки. Остановите, измерения, когда ее голову и крышечки находятся за пределами зоны выбор.
Суммировать время ассоциация, измеренная для каждого мужчины в первой и второй части теста Мате выбор и определить, какие мужчины было отдано предпочтение.
Примечание: Предпочтительный Мужчины определяется как один фокуса девушки провели более 50% общего времени, которую она проводила в обеих зонах выбор в Мате выбор теста. Для анализа, Ассоциация время часто переводится на предпочтения баллы (относительное значение Мате выбор), которая определяется как время фокуса женщина с мужчиной, деленное на время, она провела с обоих мужчин в зонах Мате выбор.
Вычислите ли фокуса женщины показывают стороне предвзятости в ходе испытания старпом выбор и исключить предвзятым женщины из окончательного анализа.
Примечание: Фокуса женщины считаются сторону предвзятым, если они провели более 90% всего времени (обе половинки старпом выбор теста) в той же зоне выбор, даже после того, как положение мужчин был включен. Затем ее выбор для мужчин считается сторону предвзятым и судебный процесс завершается.
Измерьте каждый фокуса девушки Стандартная длина (SL).
Примечание: Чтобы предотвратить рыбы подчеркнул в ходе экспериментов, измерений всегда после окончания экспериментальных суда.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

После протокол мы использовали FishSim для создания компьютерной анимации виртуального sailfin Молли мужчин и женщин. Мы также использовали toolchain представить анимации жить фокуса самок в условиях бинарного выбора выполнить эксперимент MCC экспериментальной процедуры, описанной в Рисунок 1 и 5 протокола.

Для того чтобы определить ли фокуса самки скопированные Выбор виртуальной модели девушки, мы измерили фокуса женской ассоциации время для каждого мужчины в рамках первого и второго Мате выбор теста во время экспериментов. Несколько параметров обычно анализируются с помощью ассоциации время, полученные в первой и второй Мате выбор теста для каждого лечения и управления для выбора последовательности. Как анализируемые данные не привязан к конкретным статистический тест, но может быть сделано различными способами (например, параметрические/непараметрические тесты, неоднократные меры ANOVA, статистические модели) и может зависеть от окончательных данных структуры. Для нашего анализа данных, мы использовали R 3.2.2⁶². Мы загружены необработанные данные, мы получили наш эксперимент, а также R-код, мы использовали для нашего анализа Figshare (doi: 10.6084/m9.figshare.6792347).

В текущем исследовании мы создали 15 различных виртуальная модель самок с беременных местом для лечения 1 и идентичные 15 модель женщин без пятно для лечения 2. Все модели женщины имели виртуальный стандартной длины (SL) 50 мм. Области относительной беременных пятно было 4,7% поверхности всего тела (за исключением плавники; как измеряется с ImageJ v1.51j8) для всех женщин в лечение 1. Кроме того мы создали 30 различных виртуальных стимул мужчины, представлены в ходе испытаний Мате выбор, позволяя для 15 уникальных мужчин стимулы спаривания. Стимул мужчины имели виртуального SL между 41-45 мм. Мы провели 15 испытаний для каждого лечения и управления для выбора последовательности. Мы проверили в общей сложности 55 живой фокуса самок выходец из диких sailfin Моллис поймали на Мустанг острове вблизи Корпус Кристи, TX, США в 2014 году. Все фокуса самок были взрослые и тестировались только один раз. Две женщины были исключены из-за технических проблем при тестировании. Одна женщина была исключена из-за стресса, поскольку она не акклиматизироваться к тестовой ситуации и был слишком напуганы, чтобы ввести либо выбор зоны. Элемент управления на стороне смещения фокуса рыбы (протокол шаг 6.3) требует, что мы далее исключить семь женщин из окончательного анализа из-за их стороне предвзятости в тесте старпом выбор. В общей сложности, мы проанализировали в общей сложности n = 15 фокуса женщин для каждого лечения и управления. Фокуса самки имели среднее SL 32 ± 5 мм в лечение 1, 33 ± 5 мм в лечение 2 и 33 ± 3 мм в элементе управления для выбора последовательности. Мы сравнили стандартная Длина фокуса самок (SL) лечения и управления, с помощью Крускала-Уоллиса ранга сумма тест для выявления независимых данных, SL не отличаются между обработками и управления (Крускала-Уоллиса ранга сумма тест: n = 45, df = 2, χ²= 0,329, p = 0.848).

Наиболее важным параметром, измеряется в эксперименте MCC является фокуса женской ассоциации время для каждого мужчины (шаг 6.1 протокол). Время Ассоциация является косвенным показателем предпочтений женщин Мате в рыбы⁶³^,⁶⁴^,^,⁶⁵⁶⁶ и устоявшихся мерой для определения выбора мат в sailfin Моллис, когда нет прямого контакта предоставил¹²^,-⁴⁸^,-⁶¹^,-⁶⁷^,-⁶⁸. Для каждого лечения и управления мы впервые использовали время Ассоциация для анализа ли выбор мотивация отличается между Мате выбор тестов. Выбор мотивация определяется как общее время женщина фокуса в обеих зонах выбор в Мате выбор теста. Однако изменения в выборе мотивации не обязательно отражает изменения в предпочтения для любого мужчины. Если выбор мотивация значительно отличаются между двумя испытаниями Мате выбор обязательно использовать предпочтения ноты вместо абсолютного ассоциации время, для дальнейшего анализа для обеспечения сопоставимости внутри и между процедурами (см. Протокол шаг 6.2 ). В нашем исследовании, выбирая мотивация фокуса женщин до и после наблюдения виртуальной модели женского сексуального взаимодействия с мужчиной не отличаются в лечение 1 (Вилкоксон подписали ранга тест: n = 15, V = 44, p = 0,379) и в элементе управления для выбора последовательности ( Вилкоксон подписали ранга тест: n = 15, V = 42, p = 0,33). Однако, выбирая мотивация была значительно выше после наблюдения виртуальной модели девушки без беременных пятна, сексуально взаимодействующих с мужчиной в лечение 2 (Вилкоксон подписали ранга тест: n = 15, V = 22, p = 0,03).

Наиболее важным фактором, определяющим произошло ли MCC является значительное увеличение времени провел/предпочтение ноты для предварительного непредпочитаемого мужчины с первого на второй Мате-выбор тест²². Переведен в природные ситуации, увеличение времени с предварительного непредпочитаемого мужчины, следовательно увеличивает вероятность того, что женщина будет спариваться с что мужчины. Таким образом основной анализ Сравнить абсолютное раз или предпочтения ноты для предварительного непредпочитаемого мужчины между двумя испытаниями Мате выбор. Этот анализ должен производиться отдельно для каждого лечения и управления. Поскольку в нашем исследовании, выбирая мотивация отличается в лечение 2, мы использовали предпочтение оценки первоначально непредпочитаемого стимул мужчиной, вместо абсолютного ассоциации время, чтобы определить изменено ли эти оценки между первым и вторым Мате выбор испытания, когда общественной информации, по сравнению с контроля лечения, в которой отсутствовал общественной информации.

Для этого мы вписываемся модель линейной смешанные эффект (LME) с lme функции из пакета «nlme»⁶⁹ с Оценка предпочтений для предварительного непредпочитаемого мужчин (pref_NP) как зависимой переменной. Мы включили Мате выбор тест (Mtest: M1, M2) и лечение (лечение: пятно, пятно, контроля) как фиксированные факторы, а также стандартная Длина фокуса девушки (SL) как ковариаций. Чтобы учесть неоднократные меры дизайн, фокуса женской личности (ID) был включен как случайный фактор. Мы были особенно заинтересованы в ли эффект Мате выбор теста отличается среди лечения; Таким образом мы включали взаимодействие между Мате выбор тестирования и лечения в нашей модели. Мы провели два ортогональных сравнения для «лечения» с использованием функции контрасты⁷⁰. Мы устанавливаем контрасты модели (1) для сравнения управления против среднее всех процедур, в которой любой виртуальной модели девушки был представлен в ходе наблюдения [управления >> (место, не spot)] и (2) для сравнения лечения показаны виртуальная модель девушки с пятно против без пятно (пятно >> не пятно). Участок стандартизированных остатков факторов против установлены значения показали гетероскедастичность остаточных отклонений для «Mtest». Таким образом мы включили функцию весов с помощью класса varIdent lme функции для различных отклонений для каждого уровня⁷¹^,«Mtest»⁷². Мы использовали R пакет «phia»⁷³ должности специального анализа с коррекцией Holm-Бонферрони существенного взаимодействия терминов. Мы осмотрели модель допущения (Q/Q-участки, остатков и остатков против установлены значения) для всех моделей визуально⁷⁴. Мы также сравнили распределение остатков против нормального распределения, используя тесты нормальности Шапиро-Вилк. Заданные значения p рассматривались существенные если p ≤ 0,05.

Результаты этого анализа приводятся в Рисунок 7а и в таблицах 1 и 2. Мы обнаружили значительное взаимодействие между м2 и контраст» [управления >> (пятно, не spot)] «для предпочтения десятки предварительного непредпочитаемого мужчины (LME: df = 42, t =-2.74, p = 0,009). Однако предпочтение оценки не были затронуты фокуса женского SL. Далее анализ пост Специального термина взаимодействия показал существенное различие десятки предпочтение предварительной непредпочитаемого мужчины в м2 в лечение 1 (пятно: df = 1, χ² = 30.986, p < 0,001) и лечение 2 (не пятно: df = 1, χ² = 19.957, p < 0,001), но не для элемента управления (χ²-тест: df = 1, χ² = 2,747, p = 0,097). Здесь наши результаты свидетельствуют о том, как и предсказывал для MCC, предпочтение ноты для предварительного непредпочитаемого виртуальных мужчин, значительно увеличилась с M1 M2 после того, как был представлен фокуса самок с моделируемой Мате Выбор виртуальной модели девушки. Мы нашли этот эффект в обеих процедур, но не в элементе управления для выбора последовательности. Вместо этого в элементе управления, где нет модели девушки присутствовал во время периода наблюдения, фокуса женщины были последовательны в их Мате выбор для мужчин.

Факторы	Нижняя	Оценка	Верхняя	SE	DF	t значение	p значение
(Перехват)	0,046	0.339	0.632	0,145	42	2,336	0,024
М2	0,207	0.296	0,384	0,044	42	6,750	< 0,001
Управление → (пятно, не пятно)	-0.041	-0.012	0,017	0.014	41	-0.852	0.4
Найди → не пятно	-0.093	-0.043	0,008	0,025	41	-1,715	0.094
SL	-0.012	-0.003	0,006	0,004	41	-0.747	0.459
М2 x [управления → (пятно, не spot)]	-0.148	-0.085	-0.023	0,031	42	-2,743	0.009
М2 x (спот → не пятно)	-0.067	0,042	0,15	0,054	42	0.777	0.441

Таблицы 1. LME оценкам воздействия на предпочтения ноты для предварительного непредпочитаемого виртуальных мужчин. Оценка предпочтений для предварительного непредпочитаемого виртуальных мужчин стимула была зависимой переменной во всем. Приводятся оценки ± стандартная ошибка и нижний/верхний доверительные интервалы, степеней свободы, t значения и p значения для каждой фиксированной фактор. Перехват оценок представляют большой среднее всех процедур. Даны ортогональных сравнения лечения. Если лечение объединяются в скобках, средние значения этих методов лечения используются в сопоставлениях. Категория ссылки перехвата для фактора «М2» — «М1». Значительное p значения (p < 0,05) печатаются жирным шрифтом. M1 = старпом выбор теста, M2 = второй Мате выбор теста, SL = стандартная Длина фокуса самок. 90 наблюдений с n = 15 фокуса женщин за лечение.

Случайный фактор	Дисперсия	SD
ID ((перехват))	1.464x10^-10	1.21x10^-5
Остаточная	1.859x10^-2	0.1364

В таблице 2. LME дисперсия компоненты для фокуса женского ID. Дисперсия и стандартное отклонение для случайного эффекта «фокуса женского ID» и остатков даны.

Рисунок 7: результаты виртуального MCC эксперимент манипулирования модели женского качества визуального отсутствие или наличие беременных пятно. (A) предпочтение партитуры для мужчин (предварительного) непредпочитаемого виртуальный стимул в M1 и M2 для лечения и контроля. (B) изменение предпочтения от M1 до м2 (копирование Оценка) для предварительного непредпочитаемого виртуальных мужчин в лечении и в элементе управления. Пунктирная линия изображает никаких изменений в настройках, положительные значения показывают увеличение предпочтения и отрицательные значения показывают уменьшение предпочтения. Серые точки A и B изображают необработанные данные о каждом фокуса девушки. (C) количество разворотов Мате выбор м2 для каждого лечения и управления. M1 = старпом выбор теста, M2 = второй Мате выбор теста, ns = не значительные, * = p < 0,05, ** = p < 0.01, *** = p < 0,001. N = 15 для лечения и контроля. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Для получения дополнительной информации о ли копирование эффект может быть более или менее сильной зависимости от соответствующего лечения, сравнение между копирование баллы и количество разворотов Мате выбор между различных процедур и управления был проведено. Таким образом мы далее анализируются ли копировать ноты для предварительного непредпочитаемого мужчины были разные всей процедуры. Копирование Оценка для мужчин описывает изменения в женских предпочтений для мужчин от первого до второго испытания Мате выбор. Копирование Оценка определяется предпочтение Оценка самца в тесте второй Мате выбор минус оценка этого же мужчины в тесте старпом выбор. Копирование в диапазоне от -1 до + 1 и может быть положительные или отрицательные значения, в которых отрицательные значения описывают снижением преференций и положительные значения увеличение предпочтения для этого мужчины. Здесь, мы вписываемся КМЭ с копированием Оценка (copy_NP) как зависимой переменной, лечение как фактор фиксированного фокуса женского SL как ковариаций и пятно область фокуса девушки как случайный фактор. Здесь мы провели же два ортогональных сравнения для «лечения», как описано выше.

Как мы покажем в Рисунок 7B и таблицы 3 и 4, мы нашли значительно выше копирование Оценка для предварительного непредпочитаемого мужчин в лечении с виртуальной модели девушки, по сравнению с контролем (LME: df = 20, t =-2.833, p = 0,01), но не значительные разница между процедурами (LME: df = 20, t = 0.618, p = 0.544). Копирование оценки не были затронуты фокуса женского SL.

Фиксированные факторы	Нижняя	Оценка	Верхняя	SE	DF	t значение	p значение
(Перехват)	-0.889	-0.081	0,727	0.389	21	-0.208	0.837
Управление → (пятно, не пятно)	-0.153	-0.088	-0.023	0,031	20	-2.833	0.01
Найди → не пятно	-0.079	0,033	0.146	0,054	20	0.618	0.544
SL	-0.013	0,011	0,035	0,011	20	0.991	0,333

В таблице 3. LME оценкам воздействия на копирование баллы для предварительного непредпочитаемого виртуальных мужчин. Копирование Оценка для предварительного непредпочитаемого виртуальных мужчин стимула была зависимой переменной во всем. Приводятся оценки ± стандартная ошибка и нижний/верхний доверительные интервалы, степеней свободы, t значения и p значения для каждой фиксированной фактор. Перехват оценок представляют большой среднее всех процедур. Даны ортогональных сравнения лечения. Если лечение объединяются в скобках, средние значения этих методов лечения используются в сопоставлениях. Значительное p значения (p ≤ 0,05) печатаются жирным шрифтом. SL = стандартная Длина фокуса самок. 45 наблюдений с n = 15 фокуса женщин за лечение.

Случайный фактор	Дисперсия	SD
spot_area ((перехват))	0,028	0.166
Остаточная	0,075	0.275

Таблица 4 . LME дисперсия компоненты для женщин место выделенной области. Дисперсия и стандартное отклонение для случайных эффект «spot_area» и остатков даны.

Кроме того мы проверили ли количество координационных самок, которые вспять предпочтение их первоначальных Мате в м2 отличаются по всей процедуры. Мате выбор разворота определяется как ли есть изменения в настройках для мужчин (от менее чем 50% до более чем 50% времени в обеих зонах выбор) от первого до второго испытания Мате выбор. Мате выбор разворота засчитывается как «Да» (предпочтение для мужчин изменилось) или «Нет» (не изменил предпочтения для мужчин). Здесь, мы провели пост Специального попарно G-тест с использованием R пакет⁷⁵ «RVAideMemoire» с коррекцией для нескольких тестирования. Как мы покажем в рисунке 7 c, одиннадцать из 15 фокуса самок вспять их Мате выбора в лечении 1 и десять женщин вспять их выбор мат в 2 лечение. С другой стороны только два кардинальных наблюдались в элементе управления. Таким образом, количество координационных самок, которые вспять их первоначальных Мате выбор в пользу предварительного непредпочитаемого мужчины в м2 было значительно больше в обоих лечения, по сравнению с контролем (пост Специального попарных G-тест: Spot против контроля, p = 0,002; не место против контроля, p = 0,003), но не значительно отличаются между процедурами 1 и 2 (пост hoc попарных G-тест: Найди против не пятно, p = 0,69).

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Беременных месте sailfin Молли самок было описано ранее в качестве средства рекламы рождаемости к conspecific самцов⁵⁹^,⁶⁰. Ли беременных пятно может также предоставлять информацию conspecific женщин в контексте выбора мат не были пока апробированы. В настоящем тематическом исследовании мы исследовали потенциальной роли беременных пятно как источник общественной информации для наблюдения за conspecific женщин в контексте MCC. Наше исследование показывает, что беременных пятно, как представляется, не быть признаком женские качества модели для живой фокуса женщин при принятии решений для копирования Мате Выбор виртуальной модели девушки для виртуальных мужчин. Фокуса самки скопированные Выбор виртуальной модели девушки для предварительного непредпочитаемого виртуальных мужчин независимо от того, имеют ли модель девушки беременных пятно или нет. Мы нашли никаких различий в копировании ноты, ни количество разворотов Мате выбор между двумя процедурами, указав, что копирование эффект также одинаково сильна ли модель девушки у беременных пятно или нет. Когда нет общественной информации была представлена в элементе управления (без модели девушки настоящее), фокуса женщины были последовательны в их выбора мат. Это подтверждает, что наблюдаемые изменения предпочтений в рамках процедуры можно объяснить наличием виртуальной модели девушки только, предоставление достаточной информации общественности для копирования Мате выбор других.

Даже несмотря на то, что на общее наличие и степень беременных месте считаются увязываться с женского репродуктивного цикла, с местом крупнейших до отела и минимальный или отсутствует после родов⁶⁰, систематические визуальные наблюдения Разработка беременных пятна в отдельных женщин по-прежнему отсутствуют. Кроме того, различия в беременных размер пятна могут быть высокими между отдельными самок с пятнами, также будучи полностью отсутствуют в зрелых, беременных самок⁶⁰. Даже несмотря на то, что sailfin Молли женщины являются наиболее восприимчивы короткие после отела⁵⁹^,⁷⁶, они способны хранить спермы для нескольких месяцев⁵⁷. Таким образом женщины должны всегда быть разборчивы за лучшее качество мат. Что касается нашей тематическое исследование MCC и проверенных гипотез мы заключаем, что беременных пятно не может быть действительный показатель женские качества модели наблюдения conspecific самок. Информацию о состояние репродуктивного женщин модель, что наблюдения женщин, возможно, получить, как представляется, не быть важным в решении скопировать ее выбор или нет, по крайней мере среди sailfin Моллис.

В частности наше исследование демонстрирует высоко стандартизованной процедуры для визуального манипуляции общественной информации, представленной в MCC экспериментов с помощью компьютерной анимации рыбы. В отличие от ранее проведенного Бенсон⁷⁷, которые вводят живой рыбы с чернила татуировки манипулировать беременных пятна, наш метод обеспечивает полностью неинвазивной альтернативой для визуального манипуляции. Мы подробно описывается процедура о том, как для создания и анимации виртуального sailfin Моллис в FishSim. Далее мы показали, как компьютерная анимация может использоваться для принятия экспериментальной процедуры классический MCC экспериментировать с виртуальным рыбы для представления к живой тест рыбы в ситуации бинарного выбора.

После протокол мы определить несколько важных шагов, которые необходимо особое внимание, чтобы обеспечить правильную обработку наших toolchain и успех эксперимента. Так как компьютерной анимации создаются и представлены с использованием компьютеров и устройств отображения, такие как компьютерные мониторы, техническое оборудование всегда должно быть достаточно для того, чтобы обеспечить плавный обработки общего рабочего процесса и, самое главное, воспроизведение анимация (шаги 2, 3 и 5). При использовании двух или более мониторов для представления раздражителей, их технические характеристики должны быть идентичны. При использовании нашего программного обеспечения, Установка монитора резолюции всегда должно быть презентации мониторы (см. шаг 1.2.1.). Установка сцены (шаг 1.2.), а также дизайн (шаги 1.3. и 1,4.) и анимации (шаг 2) виртуальный стимулы всегда должно быть сделано на мониторе позже используется для презентации стимул во время экспериментов для обеспечения правильные размеры.

В этом протоколе, мы концентрируемся на необходимые шаги для создания одного набора рыбы раздражителей (шаги 1.3. и 1,4.) для использования в одном испытании лечения (шаг 5). Здесь мы хотели бы отметить, что важно создать несколько различных рыб стимулы и/или анимации для учета pseudoreplication¹⁵^,⁷⁸^,⁷⁹ , которая влияет на возможные интерпретации данных полученные в ходе экспериментов. С нашей тулчейна это легко создавать различные стимулы рыбы, предлагая возможности использовать уникальный набор стимулов для каждого экспериментального испытания. В целом общее количество стимулов необходимо зависит от размера предполагаемых выборки для каждого лечения (см. раздел «Представительных результатов» для получения информации о наших тематическое исследование).

С нашей тулчейна мы хотели бы обеспечить процесс быстро и легко создавать анимацию с помощью контроллера видеоигр (шаг 2). Таким образом общий плавательный поведение виртуального рыбы создается автоматически, на основании видео плавание живой sailfin Моллис⁸⁰. Плавательный поведение (включая движение плавники и gonopodium) таким образом, настраивается для использования с виртуальной раздражители sailfin Моллис в частности и жить подшипник рыбы в целом. Помимо рыбы живут подшипника дополнительный шаблон для Трёхиглая колюшка предоставляет дополнительные функции для вегетационных движения, такие как повышение/понижение дорсальной и вентральной колючки.

Анимация функции, предоставляемые в настоящее время наши toolchain не может быть достаточно для всех видов рыб и модели поведения. Это, однако, это зависит от пользователя и зависит протестированных исследований вопрос. Кроме того анимации с FishSteering (шаг 2) нужно немного практики заранее привыкнуть к функциям игрового контроллера. Таким образом процесс анимации является вероятно наиболее трудоемкий этап протокола. Контроллер другой марки могут быть использованы здесь, но функциональность не может быть, что гладкая и функции кнопок (как указано в руководстве пользователя) могут быть разными или полностью отсутствует. В процессе анимации одновременно могут быть анимированы только одна особенность виртуальной стимулов (например, позиция, плавники, gonopodium). Во-первых плавательный движения (положение) и впоследствии дополнительные функции (например, плавники) могут быть добавлены независимо друг от друга. Мы рекомендуем сохранять каждый шаг отдельно. Это дает то преимущество, что у пользователя есть возможность вернуться к более ранней версии анимации для изменения конкретной функции, например держать путь плавательный постоянной, но изменения спинной плавник движения по сравнению с предыдущей версией. Особенно при анимации более чем одной рыбы (шаг 2.2.), порядок, в котором рыба раздражители являются анимированные является очень важным и должно быть определено заранее. Здесь было бы полезно сослаться на биологии видов испытания. В нашем случае исследование мы моделировать поведение ухаживания Моллис sailfin, в которых мужчины, как правило, после женского⁸¹. Следовательно мы сначала создал плавательный путь виртуальной девушки и добавил путь для виртуального мужчин, следуя самка.

При выполнении экспериментальной процедуры (шаг 5) сроки имеет решающее значение для успешного проведения эксперимента. Times / длительностей, мы ссылались в протоколе (шаг 5), производные от предыдущих исследований с sailfin Моллис. Они должны рассматриваться как предложения и не обязаны для общего успеха экспериментального, но тем не менее, плотно следует использовать во время процедуры. Время акклиматизации видов рыб и даже отдельные лица могут отличаться и как правило должно быть покуда фокуса рыбы необходимо изучить весь тест танк и акклиматизироваться к новой обстановке. Мы определили соответствующие паузы продолжительность длина в бежит подготовки экспериментальной процедуры. Пауза должна быть по крайней мере до тех пор, как время, необходимое для ловли рыбы с цилиндром, а также ходьбы и от испытаний танк и оперативного компьютера, чтобы освободить рыбу из цилиндра. Здесь возможно зависит от конкретной экспериментальной ситуации в каждой лаборатории и протестированных рыб. В любом случае, экспериментатора может индивидуально изменить время / продолжительность либо путем установления другое время в FishPlayer (см. шаг 3.1. 3.) или путем создания последовательности анимации с различной длины (см. шаг 2.1).

Экспериментатор может улучшить измерение времени ассоциации для каждого теста Мате выбор путем внедрения системы автоматизированного отслеживания, хотя он должен быть способен отслеживания в режиме реального времени. Здесь, мы также хотим отметить, что нет возможности иметь слепых наблюдателя и, следовательно, слепой анализа, когда после процедуры для тестирования MCC. Так как экспериментатор не может знать, какие виртуальные мужской стимул будет отдавать предпочтение самкой фокуса до тестирования, он или она должна быть в курсе выбора фокуса рыбы для того, чтобы изменить порядок последовательности анимации, соответственно (см. шаги 3.2 и 5.10).

Протокол, который мы здесь описывать характерные для нашего исследования дизайн на MCC в sailfin Моллис. Однако toolchain может также использоваться в сочетании с другими экспериментальные проекты с до четырех мониторов для презентации. В общем, компьютерной анимации инструменты предлагают широкий спектр решений для изучения различных вопросов на поведение рыб как мат выбор, обмелению решения или обнаружения хищник жертва, используя искусственные визуальные раздражители. Необходимо тщательно проанализировать общие технические и концептуальные соображения для использования компьютерной анимации в исследований поведения животных, перед его использованием в экспериментах²^,¹⁵. Наиболее важным для решения ли компьютерной анимации подходы могут быть реализованы в исследованиях рассматривает визуальные возможности протестированных рыб и ли он реагирует естественно к виртуальный раздражители, представлены на экране монитора. Особенно при тестировании эффект цвета аспектов, следует отметить что монитор экраны только изображают цвета RGB-значения, и что это может препятствовать или ограничивать возможности исследования, хотя RGB цвет вывода действительно может быть скорректирована⁸². Для некоторых видов рыб ограничение конечно возможно, что мониторы не выделяют ультрафиолетовых длинах волн или, с другой стороны, определенные типы мониторов являются сильно поляризованных которого может быть ограничение с рыбой, чувствительных к поляризации света, например в вопросах мат выбор⁸³. Таким образом проверки эффективности представленных раздражителей как компьютерной анимации необходимо перед началом тестирования любой гипотезы²^,¹²^,¹⁵^,^,⁸⁴⁸⁵.

В будущем, новые события в животных отслеживания и действий признание может сделать возможным для создания интерактивных виртуальных раздражители, которые реагируют в режиме реального времени к живой рыбы и моделировать соответствующее поведение массово повысить реализм для наблюдения за рыбы ⁸⁶. Благодаря модульности базового ROS, внешние устройства, такие как камеры могут быть интегрированы в набор инструментов, условии, что пользователь имеет адекватных навыков программирования. Первая удачная попытка показал, что FishSim вообще может использоваться для имитации интерактивных виртуальных рыбы раздражители расширения реального времени 3D отслеживания системы⁸⁷^,^,⁸⁸⁸⁹. Во время события связи науки «Молли знает лучше» (https://virtualfishproject.wixsite.com/em2016-fisch-orakel), мы смогли продемонстрировать, что виртуальный рыбы могут быть запрограммированы следовать Рыба живая фокуса на экране и выполнять поведение ухаживания по словам предопределенного алгоритма. Кроме того такие системы слежение в реальном времени может использоваться для измерения времени ассоциации автоматически активизировать экспериментальной процедуры. Эта функция еще не включены в текущую версию FishSim , но подлежит будущего развития.

В заключение использование компьютерной анимации в исследований поведения животных является перспективный подход, когда обычные методы потребует инвазивных методов лечения живых животных для манипулирования выражение визуального признака или модели поведения. Манипулируя компьютерной анимации обеспечивает высокую степень контроля и стандартизации, по сравнению с использованием живых тестовых рыб, особенно, поскольку он также предлагает решения для манипулирования поведением, который является весьма ограниченной или даже невозможным в живой рыбы. Кроме того с учетом 3Rs-принцип и аналогичные руководящие принципы для использования животных в научных исследований и преподавания⁹¹⁹⁰^,, этот метод несет потенциал «сокращения» и «заменить» живой тест животных, а также относительно «уточнения» экспериментальный процедуры в области научных исследований.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Авторы не имеют ничего сообщать.

Acknowledgments

Эта работа была поддержана Deutsche Forschungsgemeinschaft DFG (WI 1531/12-1 кВт и SG и ку 689/11-1) KDK, км и JMH. Мы искренне благодарим DAAD RISE Германия программы для предоставления и организации стажировки студентов исследований между SG и DB (финансирование-ID: 57346313). Мы благодарны Mitacs для финансирования DB с пожалованием стажировки рост-Глобалинк исследований (FR21213). Мы любезно благодарим Аарон Berard за приглашение нас представить JoVE читателей FishSim и Алиша DSouza, а также три анонимные отзывы за их ценные комментарии на предыдущей версии рукописи.

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
Hardware
2x 19" Belinea LCD displays	Belinea GmbH, Germany	Model 1970 S1-P	1280 x 1024 pixels resolution
1x 24" Fujitsu LCD display	Fujitsu Technology Solutions GmbH, Germany	Model B24-8 TS Pro	1920 x 1080 pixels resolution
Computer			Intel Core 2 Quad CPU Q9400 @ 2.66GHz x 4, GeForce GTX 750 Ti/PCIe/SSE2, 7.8 GiB memory, 64-bit, 1TB; keyboard and mouse
SONY Playstation 3 Wireless Controller	Sony Computer Entertainment Inc., Japan	Model No. CECHZC2E	USB-cable for connection to computer
Glass aquarium			100 cm x 40 cm x 40 cm (L x H x W)
Plexiglass cylinder	custom-made		49.5 cm height, 0.5 cm thickness, 12 cm diameter; eight small holes (approx. 5 mm diameter) drillt close to the end of the cylinder lower the amount of water disturbance while releasing the fish
Gravel
2x OSRAM L58W/965	OSRAM GmbH, Germany		Illumination of the experimental setup
2x Stopwatches
Name	Company	Catalog Number	Comments
Software
ubuntu 16.04 LTS			Computer operating system; Download from: https://www.ubuntu.com/
FishSim Animation Toolchain v.0.9			Software download and user manual (PDF) from: https://bitbucket.org/EZLS/fish_animation_toolchain
GIMP Gnu Image Manipulation Program (version 2.8.22)			Download from: https://www.gimp.org/

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

Witte, K., Gierszewski, S., Chouinard-Thuly, L. Virtual is the new reality. Current Zoology. 63 (1), 1-4 (2017).
Chouinard-Thuly, L., et al. Technical and conceptual considerations for using animated stimuli in studies of animal behavior. Current Zoology. 63 (1), 5-19 (2017).
Basolo, A. L. Female preference for male sword length in the green swordtail, Xiphophorus helleri (Pisces: Poeciliidae). Animal Behaviour. 40 (2), 332-338 (1990).
Rosenthal, G. G., Evans, C. S. Female preference for swords in Xiphophorus helleri reflects a bias for large apparent size. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 95 (8), 4431-4436 (1998).
Schlupp, I., Waschulewski, M., Ryan, M. J. Female preferences for naturally-occurring novel male traits. Behaviour. 136 (4), 519-527 (1999).
Campbell, M. W., Carter, J. D., Proctor, D., Eisenberg, M. L., de Waal, F. B. M. Computer animations stimulate contagious yawning in chimpanzees. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences. 276 (1676), 4255-4259 (2009).
Woo, K. L., Rieucau, G. The importance of syntax in a dynamic visual signal: recognition of jacky dragon displays depends upon sequence. Acta Ethologica. 18 (3), 255-263 (2015).
Balzarini, V., Taborsky, M., Villa, F., Frommen, J. G. Computer animations of colour markings reveal the function of visual threat signals in Neolamprologus pulcher. Current Zoology. 63 (1), 45-54 (2017).
Tedore, C., Johnsen, S. Visual mutual assessment of size in male Lyssomanes viridis jumping spider contests. Behavioral Ecology. 26 (2), 510-518 (2015).
Watanabe, S., Troje, N. F. Towards a “virtual pigeon”: a new technique for investigating avian social perception. Animal Cognition. 9 (4), 271-279 (2006).
Culumber, Z. W., Rosenthal, G. G. Mating preferences do not maintain the tailspot polymorphism in the platyfish Xiphophorus variatus. Behavioral Ecology. 24 (6), 1286-1291 (2013).
Gierszewski, S., Müller, K., Smielik, I., Hütwohl, J. -M., Kuhnert, K. -D., Witte, K. The virtual lover: variable and easily guided 3D fish animations as an innovative tool in mate-choice experiments with sailfin mollies - II. Validation. Current Zoology. 63 (1), 65-74 (2017).
Thurley, K., Ayaz, A. Virtual reality systems for rodents. Current Zoology. 63 (1), 109-119 (2017).
Stowers, J. R., et al. Virtual reality for freely moving animals. Nature. 14 (10), 995 (2017).
Powell, D. L., Rosenthal, G. G. What artifice can and cannot tell us about animal behavior. Current Zoology. 63 (1), 21-26 (2017).
Müller, K., Smielik, I., Hütwohl, J. -M., Gierszewski, S., Witte, K., Kuhnert, K. -D. The virtual lover: variable and easily guided 3D fish animations as an innovative tool in mate-choice experiments with sailfin mollies-I. Design and implementation. Current Zoology. 63 (1), 55-64 (2017).
Veen, T., et al. anyFish: an open- source software to generate animated fish models for behavioural studies. Evolutionary Ecology Research. 15 (3), 361-375 (2013).
Ingley, S. J., et al. anyFish 2. 0: An open-source software platform to generate and share animated fish models to study behavior. SoftwareX. 3, 13-21 (2015).
Bakker, T. C. M., Pomiankowski, A. The genetic basis of female mate preferences. The Journal of Evolutionary Biology. 8 (2), 129-171 (1995).
Andersson, M., Simmons, L. W. Sexual selection and mate choice. Trends in Ecology & Evolution. 21 (6), 296-302 (2006).
Danchin, É, Giraldeau, L. -A., Valone, T. J., Wagner, R. H. Public information: From nosy neighbors to cultural evolution. Science. 305 (5683), 487-491 (2004).
Pruett-Jones, S. Independent Versus Nonindependent Mate Choice: Do Females Copy Each Other? The American Naturalist. 140 (6), 1000-1009 (1992).
Witte, K., Kniel, N., Kureck, I. M. Mate-choice copying: Status quo and where to go. Current Zoology. 61 (6), 1073-1081 (2015).
Witte, K., Nöbel, S. Learning and Mate Choice. Fish Cognition and Behavior. Brown, C., Laland, K. N., Krause, J. , Blackwell Publishing Ltd. 81-107 (2011).
Waynforth, D. Mate Choice Copying in Humans. Human nature. 18 (3), 264-271 (2007).
Galef, B. G., White, D. J. Evidence of social effects on mate choice in vertebrates. Behavioural Processes. 51 (1-3), 167-175 (2000).
Kniel, N., Dürler, C., Hecht, I., Heinbach, V., Zimmermann, L., Witte, K. Novel mate preference through mate-choice copying in zebra finches: sexes differ. Behavioral Ecology. 26 (2), 647-655 (2015).
Kniel, N., Schmitz, J., Witte, K. Quality of public information matters in mate-choice copying in female zebra finches. Frontiers in Zoology. 12, 26 (2015).
Kniel, N., Müller, K., Witte, K. The role of the model in mate-choice copying in female zebra finches. Ethology. 123 (6-7), 412-418 (2017).
Mery, F., et al. Public Versus Personal Information for Mate Copying in an Invertebrate. Current Biology. 19 (9), 730-734 (2009).
Dagaeff, A. -C., Pocheville, A., Nöbel, S., Loyau, A., Isabel, G., Danchin, E. Drosophila mate copying correlates with atmospheric pressure in a speed learning situation. Animal Behaviour. 121, 163-174 (2016).
Monier, M., Nöbel, S., Isabel, G., Danchin, E. Effects of a sex ratio gradient on female mate-copying and choosiness in Drosophila melanogaster. Current Zoology. 64 (2), 251-258 (2018).
Dugatkin, L. A., Godin, J. -G. J. Reversal of female mate choice by copying in the guppy (Poecilia reticulata). Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences. 249, 179-184 (1992).
Widemo, M. S. Male but not female pipefish copy mate choice. Behavioral Ecology. 17 (2), 255-259 (2006).
Heubel, K. U., Hornhardt, K., Ollmann, T., Parzefall, J., Ryan, M. J., Schlupp, I. Geographic variation in female mate-copying in the species complex of a unisexual fish, Poecilia formosa. Behaviour. 145 (8), 1041-1064 (2008).
Bierbach, D., et al. Male fish use prior knowledge about rivals to adjust their mate choice. Biology Letters. 7 (3), 349-351 (2011).
Munger, L., Cruz, A., Applebaum, S. Mate choice copying in female humpback limia (Limia nigrofasciata, family Poeciliidae). Ethology. 110 (7), 563-573 (2004).
Frommen, J. G., Rahn, A. K., Schroth, S. H., Waltschyk, N., Bakker, T. C. M. Mate-choice copying when both sexes face high costs of reproduction. Evol Ecol. 23 (3), 435-446 (2009).
Witte, K., Ryan, M. J. Mate choice copying in the sailfin molly, Poecilia latipinna, in the wild. Animal Behaviour. 63 (5), 943-949 (2002).
Goulet, D., Goulet, T. L. Nonindependent mating in a coral reef damselfish: evidence of mate choice copying in the wild. Behavioral Ecology. 17 (6), 998-1003 (2006).
Alonzo, S. H. Female mate choice copying affects sexual selection in wild populations of the ocellated wrasse. Animal Behaviour. 75 (5), 1715-1723 (2008).
Godin, J. -G. J., Hair, K. P. E. Mate-choice copying in free-ranging Trinidadian guppies (Poecilia reticulata). Behaviour. 146, 1443-1461 (2009).
Nordell, S. E., Valone, T. J. Mate choice copying as public information. Ecology Letters. 1 (2), 74-76 (1998).
Vukomanovic, J., Rodd, F. H. Size-Dependent Female Mate Copying in the Guppy (Poecilia reticulata): Large Females are Role Models but Small Ones are not. Ethology. 113 (6), 579-586 (2007).
Dugatkin, L. A., Godin, J. -G. J. Female mate copying in the guppy (Poecilia reticulata): age-dependent effects. Behavioral Ecology. 4, 289-292 (1993).
Amlacher, J., Dugatkin, L. A. Preference for older over younger models during mate-choice copying in young guppies. Ethology Ecology & Evolution. 17 (2), 161-169 (2005).
Hill, S. E., Ryan, M. J. The role of model female quality in the mate choice copying behaviour of sailfin mollies. Biology Letters. 2 (2), 203-205 (2006).
Gierszewski, S., Keil, M., Witte, K. Mate-choice copying in sailfin molly females: public information use from long-distance interactions. Behavioral Ecology and Sociobiology. 72 (2), 26 (2018).
Schlupp, I., Marler, C., Ryan, M. J. Benefit to male sailfin mollies of mating with heterospecific females. Science. 263 (5145), 373-374 (1994).
Schlupp, I., Ryan, M. J. Male sailfin mollies (Poecilia latipinna) copy the mate choice of other males. Behavioral Ecology. 8 (1), 104-107 (1997).
Witte, K., Ryan, M. J. Male body length influences mate-choice copying in the sailfin molly Poecilia latipinna. Behavioral Ecology. 9 (5), 534-539 (1998).
Witte, K., Ueding, K. Sailfin molly females (Poecilia latipinna) copy the rejection of a male. Behavioral Ecology. 14 (3), 389-395 (2003).
Verzijden, M. N., ten Cate, C., Servedio, M. R., Kozak, G. M., Boughman, J. W., Svensson, E. I. The impact of learning on sexual selection and speciation. Trends in Ecology & Evolution. 27 (9), 511-519 (2012).
Varela, S. A. M., Matos, M., Schlupp, I. The role of mate-choice copying in speciation and hybridization. Biological Reviews. 93 (2), 1304-1322 (2018).
Nöbel, S., Danchin, E., Isabel, G. Mate-copying for a costly variant in Drosophila melanogaster females. Behavioral Ecology. , ary095 (2018).
Norazmi-Lokman, N. H., Purser, G. J., Patil, J. G. Gravid Spot Predicts Developmental Progress and Reproductive Output in a Livebearing Fish, Gambusia holbrooki. PLoS One. 11 (1), e0147711 (2016).
Constantz, G. D. Reproductive biology of poeciliid fishes. Ecology and Evolution of livebearing fishes (Poeciliidae). Meffe, G. K., Snelson, F. F. , Prentice Hall. 33-50 (1989).
Peden, A. E. Variation in Anal Spot Expression of Gambusiin Females and Its Effect on Male Courtship. Copeia. 1973 (2), 250-263 (1973).
Farr, J. A., Travis, J. Fertility Advertisement by Female Sailfin Mollies, Poecilia latipinna (Pisces: Poeciliidae). Copeia. 1986 (2), 467-472 (1986).
Sumner, I. T., Travis, J., Johnson, C. D. Methods of Female Fertility Advertisement and Variation among Males in Responsiveness in the Sailfin Molly (Poecilia latipinna). Copeia. 1994 (1), 27-34 (1994).
Witte, K., Noltemeier, B. The role of information in mate-choice copying in female sailfin mollies (Poecilia latipinna). Behavioral Ecology and Sociobiology. 52 (3), 194-202 (2002).
R Development Core Team. R: a language and environment for statistical computing. , Available from: http://www.r-project.org (2015).
Bischoff, R. J., Gould, J. L., Rubenstein, D. I. Tail size and female choice in the guppy (Poecilia reticulata). Behavioral Ecology and Sociobiology. 17 (3), 253-255 (1985).
Forsgren, E. Predation Risk Affects Mate Choice in a Gobiid Fish. The American Naturalist. 140 (6), 1041-1049 (1992).
Berglund, A. Risky sex: male pipefishes mate at random in the presence of a predator. Animal Behaviour. 46 (1), 169-175 (1993).
Kodric-Brown, A. Female choice of multiple male criteria in guppies: interacting effects of dominance, coloration and courtship. Behavioral Ecology and Sociobiology. 32 (6), 415-420 (1993).
Witte, K., Klink, K. B. No pre-existing bias in sailfin molly females, Poecilia latipinna, for a sword in males. Behaviour. 142 (3), 283-303 (2005).
Nöbel, S., Witte, K. Public Information Influences Sperm Transfer to Females in Sailfin Molly Males. PLoS One. 8 (1), e53865 (2013).
Pinheiro, J., Bates, D., DebRoy, S., Sarkar, D., Team, R. C. nlme: Linear and Nonlinear Mixed Effects Models. , Available from: http://cran.r-project.org/package=nlme (2015).
Crawley, M. J. The R Book. , John Wiley & Sons, Ltd. (2007).
Pinheiro, J. C., Bates, D. M. Mixed-Effects Models in S and S-PLUS. , Springer-Verlag. New York. (2000).
Zuur, A., Ieno, E. N., Walker, N., Saveliev, A. A., Smith, G. M. Mixed Effects Models and Extensions in Ecology with R. , Springer. New York. (2009).
De Rosario-Martinez, H. phia: Post-Hoc Interaction Analysis. , Available from: https://cran.r-project.org/web/packages/RVAideMemoire (2015).
Korner-Nievergelt, F., Roth, T., von Felten, S., Guélat, J., Almasi, B., Korner-Nievergelt, P. Bayesian Data Analysis in Ecology Using Linear Models with R, BUGS, and Stan. , Elsevier Science. (2015).
Hervé, M. RVAideMemoire: Testing and Plotting Procedures for Biostatistics. , Available from: https://cran.r-project.org/package=RVAideMemoire%0A (2017).
Travis, J. Ecological genetics of life history traits in poeciliid fishes. Ecology and Evolution of livebearing fishes (Poeciliidae). Meffe, G. K., Snelson, F. F. , Prentice Hall. 185-200 (1989).
Benson, K. E. Enhanced Female Brood Patch Size Stimulates Male Courtship in Xiphophorus helleri. Copeia. 2007 (1), 212-217 (2007).
Hurlbert, S. H. Pseudoreplication and the design of ecological field experiments. Ecological Monographs. 54 (2), 187-211 (1984).
McGregor, P. K. Playback experiments: design and analysis. Acta Ethologica. 3 (1), 3-8 (2000).
Smielik, I., Müller, K., Kuhnert, K. D. Fish motion simulation. ESM 2015-European Simulation and Modelling (EUROSIS) Conference Proc. , 392-396 (2015).
Baird, R. C. Aspects of social behavior in Poecilia latipinna (Lesueur). Revista de Biología Tropical. 21 (2), 399-416 (1974).
Tedore, C., Johnsen, S. Using RGB displays to portray color realistic imagery to animal eyes. Current Zoology. 63 (1), 27-34 (2017).
Calabrese, G. M., Brady, P. C., Gruev, V., Cummings, M. E. Polarization signaling in swordtails alters female mate preference. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 111 (37), 13397-13402 (2014).
Qin, M., Wong, A., Seguin, D., Gerlai, R. Induction of social behavior in zebrafish: live versus computer animated fish as stimuli. Zebrafish. 11 (3), 185-197 (2014).
Scherer, U., Godin, J. -G. J., Schuett, W. Validation of 2D-animated pictures as an investigative tool in the behavioural sciences A case study with a West African cichlid fish, Pelvicachromis pulcher. Ethology. 123 (8), 560-570 (2017).
Butkowski, T., Yan, W., Gray, A. M., Cui, R., Verzijden, M. N., Rosenthal, G. G. Automated interactive video playback for studies of animal communication. The Journal of Visualized Experiments. (48), 2374 (2011).
Müller, K., Gierszewski, S., Witte, K., Kuhnert, K. -D. Where is my mate? Real-time 3-D fish tracking for interactive mate-choice experiments. ICPR 2016-23rd International Conference for Pattern Recognition; VAIB 2016, Proc. , 1-5 (2016).
Müller, K., Schlemper, J., Kuhnert, L., Kuhnert, K. -D. Calibration and 3D ground truth data generation with orthogonal camera-setup and refraction compensation for aquaria in real-time. IEEE 2014 International Conference on Computer Vision Theory and Applications (VISAPP). 3, 626-634 (2014).
Müller, K., Hütwohl, J. M., Gierszewski, S., Witte, K., Kuhnert, K. D. Fish Motion Capture with Refraction Synthesis. Journal of WSCG. , In press (2018).
ASAB Guidelines for the treatment of animals in behavioural research and teaching. Animal Behaviour. 135, I-X (2018).
Russell, W. M. S., Burch, R. L. The Principles of Humane Experimental Technique. , Methuen and Co. Ltd. London. (1959).

Behavior

С помощью набора инструментов анимации FishSim расследовать поведение рыбы: тематическое исследование на Мате Выбор копирования в Sailfin Моллис

Summary

Abstract

Introduction

Protocol

Representative Results

Discussion

Disclosures

Acknowledgments

Materials

References

Tags

Cite this Article

Summary

Abstract

Introduction

Protocol

Representative Results

Discussion

Disclosures

Acknowledgments

Materials

References

Tags

Cite this Article

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