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사회 말스박 식민지의 생산성 평가 (베스피나) 및 전통적인 일본 베스풀라 말스프 사냥 기술 소개

Published: September 11, 2019 doi: 10.3791/59044

Summary

이 방법론 논문은 빗의 100 세포 당 메코니아의 수를 조사하여 사회 말벌 식민지의 생산성을 평가하고, 말벌이 생산 된 성인의 총 수를 추정합니다. 관련 비디오는 베스풀라 말벌이 둥지를 검색하는 방법을 설명합니다, 아마추어 말벌이 체이서에 의해 개발 된 방법.

Abstract

베소방 말벌의 경우, 식민지 생산성은 일반적으로 애벌레 세포의 수를 계산하여 추정된다. 이 논문은 연구원이 각 빗에서 성인으로 퍼팅 할 때 말벌 유충에 의해 세포에 남아있는 대변 (말벌 애벌레에 의해 세포에 남아있는 대변)을 계산하여 생산 된 성인의 수를 보다 정확하게 추정 할 수있는 개선 된 방법을 제시합니다. 이 메서드는 콜로니 붕괴전후(즉,활성 또는 비활성 둥지)에 적용할 수 있습니다. 이 논문은 또한 말벌 미끼를 "깃발"로 표시하고 말벌을 쫓아 서 야생 베스풀라 말벌 식민지를 찾는 방법을 설명하며, 전통적으로 일본 중부의 지역 주민들이 수행하는 방법을 사용합니다 (관련 비디오에 설명됨). 설명된 Vespula 추적 방법은 몇 가지 장점이 있습니다: 둥지로 돌아가는 위조가 잃어버린 지점에서 추격을 다시 시작하기 쉽고, 표시된 말벌이 종종 둥지에서 깃발을 잃어 버리기 때문에 둥지 위치를 쉽게 파악할 수 있습니다. 입구. 식민지 생산성을 추정하고 둥지를 수집하는 이러한 방법은 사회 말벌을 연구하는 연구자에게 유용 할 수 있습니다.

Introduction

모든 종은 가능한 전략의 광대 한 배열 중 생존과 번식을위한 최적의 전략을 개발하는 것으로 생각된다. 자연 선택에서, 개인의 생식 성공을 극대화 하는 특성을 가진 개인 다음 세대에 더 많은 자손 (그리고 유전자)를 떠날 것 이다. 따라서 개인에 의해 생성 된 자손의 수는 개인의 상대적 진화 적 성의 지표로 사용할 수 있습니다. 주어진 생태학적 맥락에서, 대체 행동 전략에 비해 생성 된 자손의 수를 비교하면 연구원이 피트니스1을최적화하기위한 최선의 전략을 예측하는 데 도움이 될 수 있습니다.

사회 Hymenoptera (말벌, 꿀벌, 개미 등)는 노동자 (멸균 여성), 여왕 (여진), 수컷1세 가지 다른 계급의 시스템을 가지고있다. 만 새로운 여왕 (여진) 및 남성 사회 Hymenoptera에서 피트 니스에 계산. 근로자가 불임이기 때문에 근로자 생산은 피트니스에 직접적으로 기여하지 않습니다. 다른 한편으로는, 더 높은 식민지 생산성을 생성할 수 있는 여왕 (총 세포의 높은 수 또는 무거운 둥지 등) 실제로 생산 된 새로운 여왕과 남성의 수에 관계 없이 사회 Hymenoptera에서 더 높은 체력을 가지고 것으로 간주 됩니다 (참조 , 예를 들어,티베트와 리브2, 마틸라와 실리3). 일반적으로, 사회 Hymenoptera의 식민지에 의해 생성 된 자손의 수를 정확하게 계산하는 것은 어렵다. 사실, 많은 사회 곤충의 여왕은 1 년 이상 살고 있습니다(예를 들어,잎 커터 개미 여왕은 살 수 있습니다 >20 년4 꿀벌 여왕은 8 년 동안 살 수있습니다 5). 또한, 한 여왕은 몇 주 또는 몇 달동안 수천 개의 생식 자손을 생산할 수 있으며, 심지어 베스파와 베스풀라6,7,8의연례 종에서도 생산할 수 있다. 또한, 노동자의 수명은 어머니 여왕의 수명보다 짧고, 노동자들은 종종 둥지에서 멀리 죽는다. 따라서 특정 시점에 둥지에 있는 모든 성인을 정확하게 계산할 수 있더라도 그러한 수는 생산된 자손의 수를 정확하게 묘사하지 못합니다. 따라서, 생성된 자손의 수는 대략 둥지의 크기, 둥지내의 작업자 수, 또는 주어진 시점에서 둥지의무게로부터추정되었다3,9,10. 애벌레 세포의 수는 몇몇 세포가 비어 있을 때 자식 생산의 과대 평가 귀착될 수 있었습니다. 동일한 방법은 또한 작업자 무리를 포함하는 작은 세포의 빗이 유충6,7,11의2개 또는 3개의 코호트를 생성할 수 있기 때문에 자식 생산의 잠재적과소평가를 초래할 수 있다.

이 작업의 첫 번째 목적은 생산 된 성인의 수의 관점에서 식물 말부 식민지 생산성을 추정하기위한 개선 된 방법을 제공하는 것입니다. 야마네와 야마네는 식민지에서 생산되는 자손의 수를 추정하는 가장 좋은 방법은 둥지12의메코니아를 계산하는 것이라고 제안했다. 메코니아는 애벌레 표피, 장, 그리고 배설시 애벌레가 세포에 남기는 배설물입니다(도 1A). 빗당 생성된 총 메코니아 수는 존재하는 총 세포 수에 세포당 평균 meconia 수를 곱하여 계산됩니다. 세포에 메코니아의 여러 층이 종종 존재하며, 각 메코니아는 개인이 해당 세포6,11(도 1B)에서성공적으로 투푸업했음을 나타낸다. 셀당 평균 meconia 수를 추정할 때, 조사된 셀 수가 작으면(작은 샘플 크기), 표준 오차(SE)가 증가하고, 그 결과, 빗당 총 메코니아 수에 대한 오차는 샘플 크기가 더 큰 경우보다 높아진다. 평균(SEM)의 SE는 모집단 평균 주위의 샘플 수단의 분산을 측정한 것이다. 따라서, 본 연구에서는, 샘플 평균(세포당 평균 메코니아 수)으로부터의 인구(생산된 성인수)를 추정하기 위해 세포당 메코니아 수의 SEM에 초점을 맞춘다. 이 연구는 세포 당 0.05 미만의 SE 비율을 얻기 위하여 요구되는 얼마나 많은 견본을 결정하기 위하여 시도합니다. 이를 위해, 수치 시뮬레이션은 0.05의 정의된 SE 내에서 이 값을 정확하게 추정하는 데 필요한 최소 샘플 크기(작업자 및 퀸 빗 모두)를 결정하기 위해 빗당 메코니아 수에 대한 실제 데이터로 수행됩니다.

Vespine 말벌 식민지는 여러 수평 빗으로 구성된 숨겨진 둥지 (지하 또는 공중)에 살고, 위에서 아래로 시리즈로 내장6,7,11. 셀의 평균 크기는 첫 번째 (위쪽)에서 마지막 (아래쪽) 빗으로 증가합니다. 하단 빗에서 평균 세포 크기의 급격한 변화를 볼 수 있습니다. 이 넓은 세포는 새로운 여왕의 개발을 위해 만들어졌습니다. 따라서, 콜로니 생산성의 보다 정확한추정치(즉,생성된 개인의 수)는 작업자 세포(small cells) 및 퀸 셀(large cells)에서의 총 메코니아 수가 고려될 때 얻어질 수 있다. 식민지 수준에서 적합성을 추정하기 위하여는, 연구원은 생성된 여왕의 수를 추정하고 혼자 여왕 세포에 있는 meconia에 집중할 수 있었습니다. 생식 남성에 관해서는, 이들은 종에 따라 노동자 또는 여왕 세포에서 양육됩니다. 따라서, 수컷이 제3의 독특한 세포크기(예를 들어, Dolichovespula arenaria)를가지는 종을 제외하고는 콜로니의 남성 생산을 추정하기 어려울 수 있다.

이 연구의 두 번째 목적은 야생 식물 말류 식민지를 현장에서 찾아 서 실험실 둥지 상자에 이식하는 유용한 기술을 제시하는 것입니다. 일부 연구자들은 해충 방제 전화(즉,해충14,15로보고하는사람들)에서 말벌 둥지를 얻지만,이 방법은 항상 가능하거나 바람직하지 않습니다. 연구원은 해충 통제자가 작동하지 않는 야생 및 거주 지역에 둥지를 수집하거나 특정 시간에 둥지를 보다 유연하게 획득하여 연구를 수행해야 할 수도 있습니다. 흥미롭게도, 일본 중부의 산악 지대에 사는 사람들은 전통적으로 말벌(베스풀라 시다이, 베스풀라 플라비셉, 베스풀라 vulgaris)을음식을 모으고 있습니다. 따라서, 이러한 말벌에 대한 수집 및 인공 사육 기술은 그 지역에서 잘 개발된다17.

이 백서는 또한 베스풀라 말벌을 후방에 사용하는 방법을 요약합니다. 이 연구의 실험 유기체는 서아시아와 일본에 서식하는 사회적, 지상 중첩 말벌인 V. shidai였습니다. V. shidai는 모든 일본 식물 말벌 중 가장 큰 식민지 크기를 가지고 있으며, 둥지 당 총 8,000에서 12,000 세포, 최대 33,400 세포14,18. V. shidai의 노동자는 67.62 ±9.56 mg의 평균 젖은 무게를 가지고 있습니다. 대조적으로, 새로운 여왕은 특별히 건설, 넓은 퀸 셀14에서양육된다.

Figure 1
그림 1: 애벌레 세포에서의 메코늄. (A) 베스풀라 시다이의빗의 단면. 메코니아는 빨간색 화살표로 표시됩니다. (B)두 개의 메코니아가 겹쳐져 있습니다. 각 파란색 화살표는 하나의 메코늄을 나타냅니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

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Protocol

1. 식민지 생산성 평가

  1. 빗당 셀 수 추정
    1. 빗을 하나씩 분리합니다. 빗에서 모든 성인 말벌을 쓸어 버리고 핀셋으로 세포에서 모든 애벌레와 번거 로움을 꺼냅니다.
    2. 이미징소프트웨어(예:이미지 J 버전 1.48, http://imagej.nih.gov/ij/ 참조)를 사용하여 빗당 무작위로 선택된 10개의 셀의 정사각형 측정값을 측정합니다.
      1. 모든 셀이 오른쪽 에서 그림이 되도록 배율 참조와 함께 사진을 찍습니다.
      2. 축척의 실제 길이에 따라 측정된 모든 길이를 픽셀로 변환합니다.
      3. 10개의 셀 의 영역을 픽셀 단위로 측정하고 실제 영역으로 변환합니다.
      4. 작업자 및 퀸 셀의 평균 면적을 계산합니다.
    3. 각 빗의 면적을 빗당 평균 셀 영역으로 나누어 작업자 및 퀸 셀 수를 추정합니다.
  2. 식민지 생산성 평가를 위한 메코니아 수 계산
    1. 조심스럽게 빗을 깨고 메코니아를 검사하여 각 빗에 대한 100 셀 당 메코니아의 수를 계산합니다.
      참고: 이 세포 수는 여기서 충분히 결정되었다(세포당 메코니아 수의 SE는 0.05 이내이며, 대표적인 결과 섹션을 참조). 메코니아는 세포 내의 두 개 이상의 층으로 응고되었을 수있다(도 1).
    2. 이 100개의 셀에 대한 셀당 평균 메코니아 수를 계산합니다.
    3. 각 빗에 대한 총 메코니아수(즉,생성된 개인의 수, 식민지 생산성)를 계산하여 해당 빗에 대한 셀당 평균 meconia 수와 추정된 셀 수에서 추정됩니다.

2. 베스풀라 둥지 찾기

  1. 탄압
    1. 손으로 쉽게 닿을 수 있는 높이의 나뭇가지에 오징어, 민물고기, 닭심장(총 약 10g)을 걸어 두면됩니다(그림 2).
    2. 이 미끼는 50~100개의 역에서 각 역 사이에 5m 이상 있는트랜스크(예:숲을 가로지르는 도로 또는 강을 따라)를 따라 놓는다.

Figure 2
그림 2: 말벌에게 깃발이 달린 고기 미끼를 제공합니다. (A)막대기 끝에 고기가 붙어 있는 미끼 말벌. (B)고기 조각은 플라스틱 깃발에 실로 묶여 있습니다. (C)말뚝은 깃발에 묶여있는 고기를 쥐고 있습니다. 이러한 "깃발"미끼는 비행 위조의 가시성을 증가시킬 것이다. 패널 B와 C의 사진은 사토 후미히로가 찍은 것입니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

  1. 말벌에게 "깃발이 달린" 미끼제공
    1. 플래그 구성 및 첨부 파일
      1. 상자 커터를 사용하여 폭 5mm 및 길이 15cm 3 - 3의 스트립으로 플라스틱 (폴리에틸렌) 가방을 잘라.
      2. 대나무 꼬치 또는 얇은 가지에 닭 심장 또는 오징어 1.5 mm3을 준비하십시오 (고기 미끼의 직경은 V. shidai 노동자에 대해 1 - 2mm, 15 mg 미만일 수 있습니다. 그림 2).
      3. 깃발 (플라스틱 스트립, 10mg 미만)에 스레드를 묶은 다음 고기 미끼에 깃발을 3mm 이내에 부착하십시오 (이것은 "플래그가 지정된"미끼라고합니다). 매듭 위의 느슨한 실을 잘라냅니다.
        참고 : 일반적으로 재봉틀과 함께 사용되는 매우 미세한 폴리 에스테르 스레드를 사용합니다.
    2. 말벌에 고기 미끼의 프리젠 테이션
      참고 : 둥지는 출발 4 분 이내에 반복적으로 미끼로 돌아 말벌을 따라 가장 효율적으로 발견된다. 미끼를 가지고 빨리 돌아오는 말벌이 근처에 둥지가 있기 때문입니다.
      1. 각 흉부에 고유한 마크를 페인트하여 미끼를 물때 말벌을 개별적으로 식별합니다(수성 페인트 펜으로 바람직, 재료 표참조).
      2. 말벌에 미끼를 제시 할 때 플래그 미끼를 물린 동안 말벌 아래 스레드와 함께 플래그를 동양 (그것및 스레드가 흉부 아래에서 말벌의 복부 아래에 통과하도록 플래그를 배치).
    3. 표시된 말부 다음
      1. 주변 지역에서 미끼를 모아 서 말벌을 따라 가기 전에 돌아오는 말벌이 같은 장소로 돌아갈 가능성이 더 높습니다.
        참고 : 표시된 말벌을 따르는 것이 가장 두 명 이상의 그룹으로 수행됩니다. 적어도 한 명은 트랜스크에 머무르며, 다른 한 명은 표시된 말벌을 따라 가면서 위조 된 말벌에게 깃발이 달린 미끼를 제공합니다. 하나 이상의 말벌이 같은 미끼에 끌리면, 같은 방향으로 날아가는 말벌만 표시하고 따르십시오.
      2. 깃발이 달린 미끼로 말벌을 따라가세요.
      3. 둥지로 가는 길에 말레가 어딘가에 착륙하면 긴 막대기 (가지) 또는 낚싯대로 말차를 부드럽게 들어 올리고 비행을 재개 할 때까지 지켜보십시오.
        참고 : 그것은 미끼를 떨어 뜨리고 멀리 날아 때문에 부드럽게하고 나머지 말벌을 공격하지 않습니다.
      4. 말부가 다시 둥지로 돌아가기 전에 다른 고기 공을 형성할 때 필요한 경우 깃발을 다시 조정하십시오.
        참고 : 말벌은 때때로 고기 미끼에서 깃발을 제거, 스레드를 통해 착륙하고 츄. 이런 일이 자주 발생하면 깃발을 짧게 만들어 비행 능력을 향상시하십시오.
      5. 말벌이 추적하는 동안 탐지를 탈출 할 때, 말벌이 추적을 다시 시작하기 전에 트랜스에 미끼 역으로 돌아 갈 때까지 기다립니다. 이번에는 말벌이 새로운 미끼를 물고있는 동안 미끼 스틱 (및 말벌)을 마지막으로 탈출 한 지점까지 운반합니다.
        참고 : 말벌을 먹이는 것은 쉽게 자신의 미끼를 놓지 않으며, 부드럽게 처리하면 따끔하지 않습니다. 따라서, 플래그 미끼와 말벌은 말벌 탈출없이, 플래그를 들고 원하는 위치로 이동할 수 있습니다.

3. 둥지 이전

  1. 운반 상자의 구조
    1. 길이와 폭이 10~20cm, 높이가 10~20cm인 다양한 크기의 둥지 상자를 구성하여 다양한 크기의 둥지를 수용할 수 있습니다.
      참고: 이 크기의 상자는 V. shidai의 젊은 둥지를 수용 할 수있을만큼 큽니다 (7 월 중순에서 8 월 중순 사이에 중부 일본에서 수집). 각 성장 단계에 대한 각 종의 둥지 크기에 따라 운반 상자를 확인합니다.
    2. 대나무 그리드를 구성하고 상자의 바닥에 약 2cm, 상자의 내부에 부착, 운반 상자 내부둥지의 배치를 용이하게하기 위해.
    3. 휴대 상자의 바닥을 신문과 함께 덮고 나무, 이동식 보드에 붙여 넣습니다(그림 3).
      참고: 신문은 나중에 말벌이 둥지 상자에 놓일 때 운반 상자 아래에 추가 빗을 만들 때 말벌이 그것을 통해 그것을 통해 캐서 넣도록 할 것입니다 (섹션 3.2 참조).
  2. 둥지 발굴
    1. 전체 둥지의 노출 전에
      참고: 둥지를 지키는 말벌에 찔려 가지 않도록 보호복을 착용하십시오.
      1. 말살 둥지가 발견되면 둥지를 발굴합니다.
      2. 둥지 주변의 땅에 약 10~20분 동안 격렬하게 스탬프를 찍어 서서 둥지로 돌아가서 안전하게 보호할 수 있도록 가능한 한 많은 작업자를 모으고 있습니다.
        참고 : 말벌이 둥지 밖에 계속 머물경우, 곤충 그물을 사용하여 캡처하는 것이 좋습니다. 스탬핑은 V. flaviceps, V. shidaiV. vulgaris에유용하지만, 둥지에서 다른 종의 노동자는 스탬핑을 수행하는 개인을 공격 할 수 있습니다. 이 경우 이 단계를 건너뜁니다.
      3. 둥지 입구에 직접 빛을 비추어 둥지 입구가 실행되는 방향을 결정합니다. 손가락을 사용하여 둥지 구멍의 방향을 확인하고 둥지 주변에서 토양을 부드럽게 발굴합니다.
    2. 전체 둥지의 노출 후
      1. 둥지 전체가 노출되면, 천을 펴고 그 위에 둥지를 놓아 말벌이 둥지 아래 땅으로 빠져나가는 것을 방지한다.
      2. 발굴된 둥지를 실험실로 운반하기 위해 나무(운반) 상자에 넣는다(그림3); 그런 다음, 가지와 신문으로 덮는다. 상자에 있는 동안 둥지의 맨 위를 덮지 않은 상태로 둡니다.
      3. 말벌이 진정 될 때까지 5 ~10 분 동안 천에 운반 상자를 놓습니다.
      4. 곤충 그물 근처에 있는 말벌을 모아 둥지가 있는 실험실로 옮기십시오.
        참고 : 대체 수집 절차로, 셀룰로이드 연기 또는 디에틸 에테르를 발굴하기 전에 둥지에 부채질하여 둥지 점유자를 마취.

Figure 3
그림 3: 운반 상자. (A)현장에서 수집된 둥지를 운반하기 위한 상자. (B)대나무 격자가 상자 바닥에 놓입니다. 오른쪽 이미지의 두 상자는 거꾸로 되어 있습니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

4. 베스풀라 사육

  1. 둥지 상자의 구조
    참고 : 둥지 상자는 길이와 폭 50cm의 크기와 V. shidai (성숙한 둥지는 야생직경 약 40cm)를 기르기위한 높이 70cm의 나무로 만들어집니다. 사육할 종의 둥지 크기에 따라 둥지 상자를 만든다.
    1. 말벌이 둥지를 사료로 남겨 둘 수 있도록 입구 구멍(일반적으로 상자의 위부분에 배치)이 있는 둥지 상자를 제공합니다.
    2. 둥지 상자의 약 1/3을 둥지가 수집 된 위치에서 발생하는 것과 같은 토양으로 채웁니다.
    3. 둥지 상자 입구에 와이어 메쉬 (1.5 cm크기 2)를설치하여 다른 말벌 (베스파 만다리니아 베스파 시밀리마와같은 육식 동물)에 의한 침입을 방지합니다.
    4. 운반 상자를 견딜 수 있는 둥지 상자에 두 개의 나무 막대를 놓습니다(그림4).

Figure 4
그림 4: 실험실 설정. (A)장기 학습에 사용되는 둥지 상자에 운반 상자를 설정합니다. 둥지 상자에 운반 상자를 배치하기 전에, 운반 상자의 하단에있는 나무 보드는 둥지의 바닥을 커버하는 신문만 떠나, 제거되었다. (B)전선에 매달려 있는 음식 자원이 있는 일련의 둥지 상자. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

  1. 둥지 상자에 운반 상자의 이식
    1. 수집 된 둥지(즉,어딘가에 비에 노출되지 않은) 말벌을 사육하는 동안 건조한 장소에 둥지 상자를 유지합니다.
    2. 운반 상자 의 하단에있는 나무 보드를 제거하고 장기 연구를위해 둥지 상자에 넣어(그림 4).
      참고 : 종종 말벌은 운반 상자의 바닥을 덮는 신문에 물린 구멍이 있으므로 구멍을 통해 탈출하는 말벌에 의해 찔릴 위험이 있습니다. 따라서 둥지를 이식 할 때 보호 복을 착용하십시오.
  2. 말벌에게 먹이주기
    1. 다양한 종류의 고기(오징어, 민물고기, 닭가슴살, 닭가슴살) 및 1:3 용액을 둥지 상자에서 약 3m 떨어진 곳에 놓습니다.
    2. 1 일의 공급 요구 사항에 충분한 음식을 제공합니다. 매일 신선한 음식을 보충하십시오 (Vespinae는 오래되고 썩어가는 고기를 먹이지 않습니다).

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Representative Results

이 연구의 한 가지 목표는 0.05 미만인 세포당 메코니아 수의 SEM을 얻기 위해 필요한 샘플 수를 결정하는 것이었습니다. 이 연구에서는 평균 세포 크기가 <20mm2인 빗이 작업자 빗으로 정의된 반면, 큰 빗은 퀸 빗으로 정의되었습니다. 나는 여왕 빗과 노동자 빗에 대한 세포의 수를 계산 (이 연구에서, 카운트는 다섯 V. shidai 식민지에서 여섯 여왕 빗과 여섯 노동자 빗으로 만들어졌다). 빗당 실제 셀 수는 외삽을 통해 이들 데이터로부터 추정되었다(표1).

자료 상태 수집 날짜 면적(mm2) 추정 된 세포 수 (ENC) 실제 셀 수(ANC) 실제 메코늄 수(ANM) 셀내 의 평균 메코늄 수 ANM /ENC
WW-Kb01 살아 10월 18일-16일 27756.7 1599.9 1433 2430 1.70 1.52
WW-Kb02 살아 10월 18일-16일 4098 381.9 347 494 1.42 1.29
WW-Kb02 살아 10월 18일-16일 22439.3 1118.9 986 1317 1.34 1.18
WR-Ksb 축소 11월 3일-16일 19094.9 1098.6 1,181 974 0.82 0.89
WR-Ksc 축소 11월 27일-16일 38,933.40 2,198.70 2,455 4,321 1.76 1.96
WR-Kb05 축소 11월 29일~16일 10970 860 763 1315 1.72 1.53
QW-Kb01 살아 10월 18일-16일 29186.2 1094.4 1095 759 0.69 0.69
QW-Kb01 살아 10월 18일-16일 36920.5 1361.6 1341 1075 0.80 0.79
QW-Kb02 살아 10월 18일-16일 37295.9 1047.2 1080 1068 0.99 1.02
QR-Ksb 축소 11월 3일-16일 24811.2 1011.9 893 701 0.78 0.69
QR-Ksc 축소 11월 27일-16일 33352.8 1384.5 1241 1069 0.86 0.77
QR-Kb05 축소 11월 29일~16일 25157.6 1071.4 922 572 0.62 1.97
WW = 야생 둥지에서 노동자 빗, WR = 사육 둥지에서 노동자 빗, QW = 야생 둥지에서 여왕 빗, QR = 사육 둥지에서 여왕 빗. 살아 = 세포에서 실행 가능한 말살 유충, 붕괴 = 세포에서 실행 가능한 애벌레 없음.

표 1: 6 개의 작업자 빗과 6 개의 퀸 빗및 빗 당 메코니아의 수에서 실제 및 추정 된 세포 수. WW = 야생 둥지에서 노동자 빗, WR = 사육 둥지에서 노동자 빗, QW = 야생 둥지에서 여왕 빗, QR = 사육 둥지에서 여왕 빗. 살아 = 세포에서 실행 가능한 말살 유충, 붕괴 = 세포에서 실행 가능한 애벌레 없음.

표본 크기와 셀당 meconia 수의 SEM 간의 관계를 분석한 결과, 표본 크기는 계산된 메코니아 수(실제 데이터)에 따라 부트스트랩 방식을 사용하여 설정되어야 한다는 것을 입증했습니다. 실제 데이터를 사용하여 셀당 메코니아 수의 평균 및 표준 편차(SD)를 계산하고, 각 샘플 크기에 대해 1,000으로 설정된 샘플 수를 계산했습니다(검사할 셀 수는 1~500개였습니다. 그림 5). 샘플링시 데이터에서 반복 추출을 허용하지 않았습니다. 셀당 meconia 수에 대한 SEM은 각 실제 데이터 세트에 대해 각 샘플 크기에 대해 계산되었습니다. 이어서, SEM이 0.05 미만인 샘플 크기를 조사하였다. 모든 계산은 소프트웨어 R.3.2.4를 사용하여 이루어졌다. 19 이 분석은 샘플 크기가 100 셀(작업자 및 퀸 빗 둘 다)일 때 SEM이 <0.05인 것으로나타났다(그림 5). 따라서, 다음 결과는 빗당 100개의 세포당 메코니아의 수를 조사하는 것을 기초한다.

6개의 작업자 빗과 6개의 퀸 빗의 실제 및 추정 셀 수와 빗당 메코니아 의 수는 표 1에나와 있습니다. 빗 면적 측정을 기준으로 작업자 빗의 셀 수 추정치는 실제 개수보다 높고 낮았습니다. 생산된 작업자 수를 나타내는 작업자 빗의 세포 에서의 평균 메코니아 수는 추정 된 애벌레 세포의 수보다 1.96 배 에서 추정 된 세포 수보다 0.89 배 적습니다(표 1). 퀸 빗에서 실제 세포 수는 종종 추정 된 세포 수보다 적습니다. 피트니스의 구성 요소를 나타낼 수있는 여왕 빗의 메코니아 의 수는(즉,창립 여왕의 생식 성공의 일부) 세포의 추정 된 수의 0.53 ~ 1.02 배였다.

모든 세포와 메코니아는 5개의 둥지로부터 6개의 무작위로 선택된 작업자 빗과 6개의 무작위로 선택된 퀸 빗으로 계산하였다(표1). 작업자 빗에 계산된 총 셀 수는 7,165개였으며, 작업자 빗에 계산된 메코니아 수는 10,851개였습니다. 빗당 평균 세포 수는 1,194.2±720.3(평균 ± SD)이었으며, 반면 작업자 빗에서의 메코니아의 평균 수는 1,808.5±1,368.2였다. 퀸 빗에서, 모든 세포의 총 수는 6,572, 반면 모든 메코니아의 수는 5,244이었다. 퀸 빗의 빗당 평균 세포 수는 1,095.3±174.820이었으며,메코니아의 평균 수는 874.0±223.8이었다. 작업자 세포에 있는 Meconium 층은 0에서 3까지 구역 수색했습니다, 여왕 세포는 1개 또는 전혀 meconium 층이 있던 반면.

Figure 5
그림 5: 메코니아 개수와 관련된 샘플 크기와 표준 오차(SE) 간의 관계입니다. (a)작업자 빗의 셀당 메코니아. (b)셀 당 메코니아를 퀸 빗. 각 원은 실제 데이터로 시뮬레이션을 통해 얻은 셀당 메코니아 수에 대한 SE를 묘사합니다. 색상 차이는 샘플링된 각 중첩의 데이터를 나타냅니다. 빗WWkb02(worker comb)에서 세포당 메코니아의 수에 대한 SE를 시뮬레이션하는 것은 347개의 세포만을 가졌기 때문에 샘플 크기 300으로 달성되었다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

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Discussion

꿀벌, 개미 및 말벌의 식민지 생산성은 이전에 둥지의 작업자 및 세포의 수 또는 둥지3,9,10의무게에 의해 추정되었다. 이 연구는 메코니아의 수의 추정치가 생산된 개인의 전체 수에 대한 더 나은 추정치를 제공한다는 것을보여준다(즉,콜로니 생산성의 더 나은 지표). 사실, 작업자와 여왕 빗 모두메코니아의 수는 빗의 애벌레 세포 수의 0.53 ~1.96 배에 이르는 것으로 나타났습니다. 이 사실 인정은 빗에 있는 세포의 수에 근거를 두때 생성된 노동자와 여왕의 수의 결정이 얼마나 부정확할 수 있는지 정량화합니다. 더 노동 집약적임에도 불구하고 둥지의 메코니아 수를 추정하는 것은 식민지 생산성에 대한 보다 정확한 평가를 보장하는 것으로 보입니다. 한편, 본 연구에서는, 메코니아의 수가 얼마나 정확하게 생성된 개인의 수를 나타내는지 평가되지 않았다.

이 백서는 중첩의 메코니아 수에 대한 샘플 데이터를 사용하여 부트스트랩 시뮬레이션 접근 방식의 결과를 기반으로 식민지 생산성을 추정하기 위해 V. shidai 둥지의 셀 수를 검사해야 하는지 보여줍니다. 이러한 결과에 기초하여, 작업자와 퀸 셀 모두의 빗당 100개의 세포를 조사하는 것이 적절할 것이다. 메코니아를 계산하는 방법은 또한 붕괴 된 후 둥지에 적용 할 수 있습니다(즉,비활성), 이는 연구자를 위해 유리 할 수있다 : 베소 말스프 식민지의 생식 기간은 매우 긴8 후 둥지를 공부 붕괴된 것은 전체 생식 기간 동안 생산된 성인의 총 수를 추정할 수 있다는 것을 의미합니다. 이러한 식민지는 수집하기 쉽습니다.

V. shidai의둥지를 수집하기 위해, 일부 연구자들은 표시(예를 들어,형광 분말로 코팅) 또는 표시되지 않은 말벌21중 하나를 따랐다. 여기에 제시 된 둥지 위치 방법 (말벌 "플래그"고기를 먹이) 자신의 둥지에 말벌을 다음과 같은 용이. 이 방법은 동일한 말벌이 결국 트랜스크를 따라 미끼로 돌아오기 때문에 추적 된 말벌을 잃어 버린 경우에도 유용합니다. 이 말벌에 새로운 깃발 미끼를 제공하고 마지막으로 잃어버린 지점으로 운반하여 추격자가 그 시점부터 (둥지에 더 가깝게) 추격을 재개할 수 있습니다. 둥지입구에 깃발이 박혀 있어 둥지를 찾는 것도 용이하다. 그러나 이 방법은 마커가 젖을 때 가지와 잎에 달라붙는 경향이 있기 때문에 비오는 날에는 적합하지 않습니다. 일본의 V. shidai, V. flavicepsV. vulgaris에 대 한 유용한 플래그 말 벌을 쫓는 하지만,이 말벌 미끼에 오지 않고 플래그 미끼를 잡아 하지 않기 때문에이 방법은 Vespula rufa에 적용할 수 없습니다. Nest 위치 메서드는 일부 Vespula 말벌에 사용할 수 없습니다.

전 세계적으로 점점 더 많은 인구가 지속 가능한 식단을 필요로 합니다. 또한 식용 곤충에 대한 수요가 매일 증가하고 있습니다. 전 세계적으로 지역적으로 그리고 전통적으로 소비되고 있는 많은 식용 곤충은 유엔 식량농업기구21에 의해 식량을 극복하기 위한 유망한 대체 단백질 공급원으로 확인되었습니다. 전 세계적으로 불안감을 전하고 있습니다. 유충과 베스풀라의 번데기는 전통적으로 일본16의산악 지역에서 음식으로 사용되어 왔으며, 따라서 전 세계 다른 곳에서 단백질의 공급원을 제공하는 데 사용될 수 있습니다. 이 연구에서 개발된 프로토콜 세트는 다른 옐로재킷 종의 둥지를 찾는 데 적용될 가능성이 높습니다. 따라서 이 백서에 설명된 프로토콜은 옐로재킷을 식용 자원으로 수집하고 말레산 동작을 연구하는 데 유용합니다.

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Disclosures

저자는 공개 할 것이 없습니다.

Acknowledgments

작가는 다카하시 가쓰유키, 고바야시 히로오, 사토 후미히로, 오기소 다이키치, 하야카와 토시히로, 이마이 히사키에게 전통적인 말스프 사냥 법을 가르쳐 준 것에 대해 감사를 표하고 싶습니다. 저자는 케빈 J. 루프와 데이비드 산토로에게 원고를 주의 깊게 교정해 주신 것에 대해 특별한 감사를 전하고 싶습니다. 저자는 아베 마사토, 오카다 야스카즈, 고바야시 유이치로, 시마다 마사카즈, 츠치다 코지에 대한 토론에 감사드립니다. 저자는 식민지 생산성 평가에 대한 기술적 지원에 대해 시미즈 유야와 후지오카 하루나에게 감사를 표하고 자합니다. 저자는 비디오 촬영을 지원해 준 츠케치 검은 꿀벌 클럽에 감사드립니다. 저자는이 논문의 초기 버전에 대한 자신의 의견에 대한 세 익명의 검토자에게 감사드립니다. 이 연구는 다케다과학재단, 후지와라 자연사재단, 나가노과학진흥회 기금, 시모나카 메모리즈 재단, 다카라 하모니스트 펀드, 'UP By Come ON UP'의 드림 프로젝트 등에 의해 부분적으로 지원되었습니다.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
cuttlefish Any fresh/ as a bait
dace Any fresh/ as a bait
chichken heart Any fresh/ as a bait
plastic bag (polyethylene) Any as a flag
bamboo skewer Any
industrial sewing thread FUJIX Ltd. King polyester, No.100
paint marker pen Mitsubishi pencil UNI, POSCA, PC5M
fishing rod ANY
carrying box made of wood
nest box made of wood

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References

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환경 과학 문제 151 식민지 생산성 생식 성공 사회 곤충 행동 생태학 말살 사냥 지역 지식 식용 곤충
사회 말스박 식민지의 생산성 평가 (베스피나) 및 전통적인 일본 <em>베스풀라</em> 말스프 사냥 기술 소개
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Saga, T. Evaluation of theMore

Saga, T. Evaluation of the Productivity of Social Wasp Colonies (Vespinae) and an Introduction to the Traditional Japanese Vespula Wasp Hunting Technique. J. Vis. Exp. (151), e59044, doi:10.3791/59044 (2019).

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