Waiting
Login processing...

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

Environment

Evaluering av produktiviteten i sosiale veps kolonier (Vespinae) og en introduksjon til den tradisjonelle japanske Vespula veps jakt Technique

Published: September 11, 2019 doi: 10.3791/59044
Automatic Translation
1,2
1Tajimi Senior High School, 2Faculty of Applied Biological Science, Gifu University

Summary

Dette metodisk papir evaluerer produktiviteten av en sosial veps koloni ved å undersøke antall meconia per 100 celler av kam, for å anslå det totale antall voksne veps produsert. Den tilhørende videoen beskriver hvordan du søker etter Vespula veps reir, en metode utviklet av amatører veps Chasers.

Abstract

For vespine veps, er koloni produktivitet vanligvis estimert ved å telle antall larvestadiet celler. Dette papiret presenterer en forbedret metode som gjør det mulig for forskere å anslå mer nøyaktig antall voksne som produseres, telle antall meconia (avføringen igjen i cellene av veps larver når pupating til voksne, per 100 celler) i hver kam. Denne metoden kan brukes før eller etter koloni kollaps (dvs.i aktive eller inaktive reir). Avisen beskriver også hvordan du finner ville Vespula veps kolonier ved å "flagge" veps agn og jage den veps samle dem, ved hjelp av en metode som tradisjonelt utføres av lokale folk i det sentrale Japan (som illustrert i tilhørende video). Den Vespula jage metoden beskrevet har flere fordeler: det er lett å alletjenestegrener jakten fra et punkt der Forager flyr tilbake til reiret var tapt, og det er lett å finne reiret plassering som markerte veps ofte mister sitt flagg på reiret Inngangen. Disse metodene for å estimere koloni produktivitet og samle reir kan være verdifullt for forskere som studerer sosial veps.

Introduction

Hver art er antatt å utvikle en optimal strategi for overlevelse og reproduksjon blant et stort utvalg av mulige strategier. I naturlig utvalg, personer med trekk som maksimerer en persons reproduktive suksess vil etterlate flere avkom (og gener) til neste generasjon. Derfor kan antall avkom produsert av en person brukes som en indikator på den enkeltes relative evolusjonære fitness. I en gitt økologisk sammenheng, sammenligningen av antall avkom produsert i forhold til alternative atferdsdata strategier kan hjelpe forskere forutsi den beste strategien for å optimalisere fitness1.

Sosial Hymenoptera (som veps, bier, og maur) har et system av tre forskjellige kastene, som er arbeidstakere (sterile kvinner), dronninger (gynes), og menn1. Bare nye dronninger (gynes) og menn teller mot fitness i sosiale Hymenoptera. Arbeideren produksjon bidrar ikke direkte til fitness siden arbeideren er infertile. På den annen side, en dronning som kan produsere en høyere koloni produktivitet (for eksempel et høyere antall av totalt celler eller et tyngre reir) anses å ha en høyere egnethet i sosiale Hymenoptera, uavhengig av antall faktisk produsert nye dronninger og menn (se , f. eksTibbetts og Reeve2 og Mattila og Seeley3). Generelt er det vanskelig å nøyaktig telle antall avkom produsert av en koloni av sosiale Hymenoptera. Faktisk, dronninger av mange sosiale insekter lever i mer enn 1 år (f. eks, Leaf-cutter maurdronninger kan leve > 20 år4 og Honeybee dronninger kan leve i 8 år5). I tillegg kan en dronning produsere tusenvis av reproduktive avkom i løpet av flere uker eller måneder, selv i årlige arter av slekter Vespa og Vespula6,7,8. Videre er levetiden til arbeiderne kortere enn deres mor dronning, og arbeiderne dør ofte vekk fra reiret. Derfor, selv om man kunne nøyaktig telle alle voksne i et reir på et gitt tidspunkt, ville en slik telling ikke nøyaktig skildre antall avkom produsert. Derfor har antall avkom produsert er omtrent anslått fra størrelsen på reiret, antall arbeidstakere i reiret, eller vekten av reiret på et gitt tidspunkt3,9,10... Antall larvestadiet celler kan resultere i en overvurdering av avkom produksjonen når noen celler er tomme. Den samme metoden kan også resultere i en potensiell undervurdering av avkom produksjonen fordi kammer av små celler som inneholder arbeidstaker gruble kan produsere to eller tre kohorter av larver6,7,11.

Det første målet med dette arbeidet er å gi en bedre metode for å estimere vespine veps koloni produktivitet i forhold til antall voksne som produseres. Yamane og Yamane foreslo at den beste måten å anslå antall avkom produsert av en koloni er å telle meconia i reiret12. Meconia er avførings pellet bestående av larvestadiet cuticle, gut, og gut innhold som en Larven forlater i sin celle når pupating (figur 1a). Det totale antallet meconia som produseres per kam beregnes ved å multiplisere det totale antallet celler som finnes i det gjennomsnittlige antallet meconia per celle. Det er ofte flere lag med meconia i en celle, og hver meconia indikerer at en person med hell pupated i cellen6,11 (figur 1B). Ved beregning av gjennomsnittlig antall meconia per celle, hvis antall celler undersøkt er liten (en liten utvalgsstørrelse), øker standardfeilen (SE), og som et resultat, vil feilen for det totale antallet meconia per kam bli høyere enn hvis utvalgsstørrelsen var større. SE av gjennomsnittet (SEM) er et mål på spredningen av sample betyr rundt befolkningen mener. Derfor, i denne studien, fokuserer jeg på SEM av antall meconia per celle for å anslå befolkningen (antall voksne produsert) fra utvalgsgjennomsnittet (gjennomsnittlig antall meconia per celle). Denne studien forsøker å finne ut hvor mange prøver er nødvendig for å oppnå en SE rate på mindre enn 0,05 per celle. For å gjøre dette, er en numerisk simulering utført med reelle data om antall meconia per kam, for å bestemme minimum utvalgsstørrelse (for både arbeidstaker og dronning kammer) som trengs for å anslå denne verdien nøyaktig innenfor den definerte SE av 0,05.

Vespine veps koloniene bor i skjulte reir (t-bane eller antenne) består av flere horisontale kammer, bygget i serie fra topp til bunn6,7,11. Gjennomsnitts størrelsen på cellene øker fra den første (øverst) til den siste (nederste) kammen. I de nederste kammer, kan en plutselig forskyvning i den gjennomsnittlige cellestørrelsen sees. Disse bredere cellene er bygget for utvikling av nye dronninger. Derfor, et mer nøyaktig anslag for koloni produktivitet (dvs.antall individer produsert) kan fås når det totale antall meconia i arbeidstaker celler (små celler) og dronning celler (store celler) er vurdert. For å anslå kondisjon på kolonien nivå, kunne forskerne anslå antall dronninger produsert og fokus på meconia i dronningen cellene alene. Som for reproduktive menn, disse er oppdratt enten i arbeidstaker eller dronning celler, avhengig av arten. Dermed kan det være vanskelig å anslå mannlig produksjon av en koloni, unntatt i arter der menn har en tredje, unik Cellestørrelse13 (f. eks, Dolichovespula arenaria).

Det andre målet med dette arbeidet er å presentere en nyttig teknikk for å finne vill vespine veps kolonier i feltet og transplantere dem inn i laboratoriet reir bokser. Selv om noen forskere få veps reir fra pest kontroll samtaler (dvs.folk rapporterer dem som skade dyr,15), dennemetoden er ikke alltid mulig eller ønskelig. Forskere må samle reir i vill og bebodd områder der pest kontrollerne ikke fungerer, eller å gjennomføre sin forskning ved mer fleksibelt innhenting reir til bestemte tider. Interessant, folk som bor i fjellområdene i sentrale Japan tradisjonelt samle og bakre veps (Vespula shidai, Vespula Flaviceps, og Vespula vulgaris) for mat. Derfor samle og kunstig oppdragelse teknikker for disse veps er godt utviklet i disse områdene17.

Denne utredningen oppsummerer også de metoder som brukes til bakre Vespula veps. Den eksperimentelle organisme for denne studien var V. shidai, en sosial, bakke-hekkende veps bor Vest-Asia og Japan. V. shidai besitter den største kolonien størrelse blant alle japanske vespine veps, med totalt 8 000 til 12 000 celler per reir, med maksimalt 33 400 celler14,18. Arbeidere av V. shidai har en gjennomsnittlig våt vekt på 67,62 ± 9,56 mg. hanner er vanligvis oppdratt i arbeidstaker celler; i kontrast, er nye dronninger oppdratt i spesielt konstruert, bredere dronning celler14.

Figure 1
Figur 1: mekonium i en larvestadiet celle. (A) tverrsnitt av en kam av Vespula shidai. Meconia indikeres av røde piler. (B) to meconia er lagvis. Hver blå pil angir én mekonium. Vennligst klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. evaluering av Colony Productivity

  1. Estimering av antall celler per kam
    1. Skill kammer en etter en. Sveip bort alle voksne veps fra kammen og trekk ut alle larver og pupae fra cellene med pinsett.
    2. Mål den firkantede mål på 10 tilfeldig utvalgte celler per en kam, ved hjelp av bildebehandling programvare (f. eksbilde J versjon 1,48, se http://ImageJ.nih.gov/IJ/).
      1. Ta et bilde med Skalerings referansen slik at alle cellene er avbildet fra rett over.
      2. Basert på den faktiske lengden på skalaen, konvertere alle målte lengder til piksler.
      3. Målområdene av de 10 cellene i piksler og konvertere dem til de faktiske områdene.
      4. Beregn gjennomsnittlig område av arbeidstaker og dronning celler.
    3. Anslå antall arbeidstaker og dronning celler ved å dele arealet av hver kam av gjennomsnittlig celleområde per kam.
  2. Telle antall meconia for evalueringen av koloni produktivitet
    1. Telle antall meconia per 100 celler for hver kam ved forsiktig bryte kam og undersøke meconia.
      Merk: Dette antallet celler ble bestemt her for å være tilstrekkelig (se av antall meconia per celle er innenfor 0,05, se representative resultater delen). Meconia kan ha befestet seg i to eller flere lag i cellen (figur 1).
    2. Beregn gjennomsnittlig antall meconia per celle for disse 100 cellene.
    3. Beregn totalt antall meconia for hver kam (dvs.antall individer som produseres, kolonien produktivitet), ekstrapolert fra estimert antall celler og gjennomsnittlig antall meconia per celle for den kammen.

2. finne Vespula reir

  1. Lokkemat
    1. Hang biter av blekksprut, ferskvannsfisk, eller kylling hjerte (ca 10 g totalt) på et tre gren i en høyde som lett kan nås for hånd (figur 2).
    2. Plasser disse agn langs en kontinuerlig (f. ekslangs en vei som krysser en skog eller langs en elv) på 50 til 100 stasjoner, med minst 5 m mellom hver stasjon.

Figure 2
Figur 2: gi veps med en flagget kjøtt agn. (A) lokkemat veps med kjøtt festet til tuppen av en pinne. (B) stykke kjøtt er bundet med en tråd til en plast flagg. (C) den veps holder på kjøttet som er knyttet til flagget. Slike "flaggede" agn vil øke synligheten av den flygende Forager. Bildene i paneler B og C ble tatt av youngbin Sato. Vennligst klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

  1. Gi veps med en "flagget" agn
    1. Flagg konstruksjon og feste
      1. Cut plast (polyetylen) poser i strimler av 3-5 mm i bredde og 15 cm i lengde ved hjelp av en boks kutter.
      2. Forbered 1,5 mm3 av kylling hjerte eller blekksprut på en bambus spyd eller tynn gren (diameteren av kjøtt agn kan være 1-2 mm, mindre enn 15 mg for en V. shidai Worker; Figur 2).
      3. Knyt en tråd til flagget (plast stripe, mindre enn 10 mg) og deretter til kjøtt agn, feste den innen 3 mm fra flagget (Dette kalles "flagget" agn). Klipp av den løse tråden over knuten.
        Merk: Bruk ekstremt fin polyester tråd som normalt brukes med symaskiner.
    2. Presentasjon av kjøtt agn til en veps
      Merk: et reir er funnet mest effektivt ved å følge veps som vender tilbake til agnet gjentatte ganger innen 4 min for å forlate. Dette er fordi veps som tar agnet og returnere raskt har et reir i nærheten.
      1. Maling et unikt preg på hver thorax å identifisere veps individuelt når de biter av agn (foretrekke med vannbasert maling penner, se tabell over materialer).
      2. Orientere flagget med tråden under veps mens den biter flagget agn når presentere agn til veps (plassere flagget slik at den og tråden pass under veps ' s buk fra under sin thorax).
    3. Etter en markert veps
      1. Samle agn fra området rundt, slik at retur veps er mer sannsynlig å gå tilbake til samme sted, før etter en veps.
        Merk: følgende markerte veps er best oppnås med en gruppe på to eller flere personer. Minst én person forblir på på kontinuerlig, gir foraging veps med flaggede agn, mens de andre (s) følger merket veps. Når mer enn en veps er tiltrukket av samme agn, merke og følge bare veps som flyr bort i samme retning.
      2. Følg en veps med en flagget agn.
      3. Når en fulgt veps lander et sted på vei til reiret, forsiktig løfte veps med en lang pinne (gren) eller fiskestang og se den før den gjenopptar flyturen.
        Merk: Vær forsiktig og ikke slå hviler veps fordi det vil slippe agn og fly bort.
      4. Når veps er forme en annen kjøtt ball før Flying tilbake til reiret igjen, justere flagget, om nødvendig.
        Merk: veps vil noen ganger land og tygge gjennom tråden, fjerne flagget fra kjøtt agn. Hvis dette skjer ofte, gjør flaggene kortere for å øke Forager flygende evne.
      5. Når en veps unnslipper oppdagelsen mens de blir fulgt, venter på veps å gå tilbake til agn stasjonen på kontinuerlig før gjenoppta jakten. Denne gangen, mens veps er bite den nye agn, bære agn pinne (og veps) til et punkt der det hadde siste rømt oppdagelse.
        Merk: foraging veps ikke gi slipp på sine agn lett, og ikke stikke hvis håndteres forsiktig. Derfor kan veps med flagget agn flyttes til ønsket sted ved å holde flagget, uten veps rømmer.

3. overføring av nest

  1. Strukturen i bære boksen
    1. Konstruere reir bokser av ulike størrelser, fra 10 til 20 cm i lengde og bredde og fra 10 til 20 cm i høyden, for å imøtekomme reir av ulike størrelser.
      Merk: esker av denne størrelsen er store nok til å imøtekomme unge reir av V. shidai (samlet i Sentral-Japan mellom midten av juli og midten av august). Lag en bære boks i henhold til reiret størrelsen på hver art, for hver vekst scenen.
    2. Konstruere bambus rutenettet og fest den til innsiden av boksen, ca 2 cm over bunnen av boksen, for å lette plasseringen av reiret inne i bære boksen.
    3. Dekk bunnen av bære boksen med avisen og lim den inn i et tre, avtagbart bord (Figur 3).
      Merk: avisen vil, senere, la veps å tygge gjennom det som de bygger flere kammer under bære boksen når dette er plassert i et reir boks (se avsnitt 3,2).
  2. Utgravning av reiret
    1. Før eksponeringen av hele reiret
      Merk: Bruk verneklær for å unngå å bli stukket av veps forsvare sitt reir.
      1. Når veps reir er funnet, grave reiret.
      2. Kraftig stempel på bakken rundt reiret for ca 10 til 20 min slik at arbeiderne forlater og tilbake til reiret forbli inne for å beskytte den, for å samle så mange arbeidstakere som mulig.
        Merk: Hvis veps fortsette å bo utenfor reiret, er det bedre å fange dem ved hjelp av et insekt nett. Selv om stempling er nyttig for v. flaviceps, v. Shidai, og V. vulgaris, andre arter ' arbeidstakere fra reiret kan angripe den enkelte utfører stempling. I tilfelle, hopp over dette trinnet.
      3. Shine et lys direkte inn i reiret inngangen for å bestemme i hvilken retning reiret inngangen går. Bruk en finger for å bekrefte retningen på reir hullet, mens forsiktig gravd jord fra rundt reiret.
    2. Etter eksponering av hele reiret
      1. Når hele reiret er eksponert, spre en klut og plassere reiret på toppen av det for å hindre veps fra rømmer i bakken under reiret.
      2. Plasser gravd reiret inn i en tre (bærer) boks for transport til laboratoriet (Figur 3); deretter dekke det med grener og avis. La toppen av reiret avdekket mens den er i boksen.
      3. Plasser bære boksen på en klut i 5 til 10 min, til veps blir rolig.
      4. Samle noen veps i nærheten med et insekt nett og transportere dem til laboratoriet med reiret.
        Merk: som en alternativ innsamlingsprosedyre, bedøve reiret beboerne ved å lufte celluloid røyk eller dietyl Eter inn i reiret før du graver den.

Figure 3
Figur 3: bære boks. (A) boks for å frakte reir samlet i feltet. (B) en bambus rutenett er plassert på bunnen av boksen. De to boksene i bildet til høyre er opp ned. Vennligst klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

4. oppdrett av Vespula

  1. Strukturen i reiret boksen
    Merk: reiret boksen er laget av tre, med dimensjoner på 50 cm i lengde og bredde og 70 cm i høyden for å oppdra V. shidai (et modent reir er ca 40 cm i diameter i naturen). Lag en reir boks i henhold til reiret størrelsen på arten som skal oppdratt.
    1. Gi reiret boksen med en inngang hull (vanligvis plassert i den øvre delen av boksen) for å tillate veps å forlate reiret til fôr.
    2. Fyll ca 1/3 av reiret boksen med jord som det skjer på stedet der reiret ble samlet.
    3. Installer en netting (med en mesh størrelse på 1,5 cm2) ved inngangen til reiret boksen for å hindre inntrenging av andre veps (rovdyr, som Vespa mandarinia og Vespa simillima).
    4. Plasser to tre barer i reiret boksen som kan bære bære boksen (Figur 4).

Figure 4
Figur 4: laboratorie oppsett. (A) å sette en bære boks i et reir boks som brukes for en langsiktig studie. Før du plasserer bære boksen i reiret boksen, veden styret i bunnen av bære boksen ble fjernet, slik at bare avisen å dekke bunnen av reiret. (B) en rekke reir bokser med mat ressurser hengende fra en wire linje. Vennligst klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

  1. Transplantasjon av bære boksen inn i reiret boksen
    1. Hold reiret boksen på et tørt sted mens oppdra veps i samlet reir (dvs.et sted ikke utsettes for regn).
    2. Fjern tre brettet nederst på bære boksen og legg den i reiret boksen for en langsiktig studie (Figur 4).
      Merk: ofte vil veps har bitt hull i avisen dekker bunnen av bære boksen, og så er det fare for å bli stukket av veps rømmer gjennom hullene. Bruk derfor verneklær når du transplantere reiret.
  2. Fôring veps
    1. Plasser ulike typer kjøtt (blekksprut, ferskvannsfisk, kyllingbryst eller kylling hjerte) og en 1:3 løsning av honning og vann på ca 3 m fra reiret boksen.
    2. Gi nok mat til fôring kravene på 1 dag. Etterfylle fersk mat hver dag (Vespinae ikke fôr på gammelt/råtnende kjøtt).

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Ett mål i denne studien var å finne ut hvor mange prøver er nødvendig for å få en SEM av antall meconia per celle som er mindre enn 0,05. I denne studien ble en kam med en gjennomsnittlig Cellestørrelse på < 20 mm2 definert som en arbeider kam, mens større kammer ble definert som dronning kammer. Jeg telte antall celler for dronning kammer og arbeider kammer (i denne studien, teller var laget av seks dronning kammer og seks arbeider kammer fra fem V. shidai kolonier). Det faktiske antallet celler per kam ble estimert fra disse dataene via ekstrapolering (tabell 1).

Id Staten Dato for samling Område (mm2) Estimert antall celler (ENC) Faktisk antall celler (ANC) Faktisk antall mekonium (ANM.) Gjennomsnittlig antall mekonium i en celle ANM/ENC
WW-Kb01 Levende 18-Oct-16 27756,7 1599,9 1433 2430 1,70 1,52
WW-Kb02 Levende 18-Oct-16 4098 381,9 347 494 1,42 1,29
WW-Kb02 Levende 18-Oct-16 22439,3 1118,9 986 1317 1,34 1,18
WR-KSB Kollaps 3-Nov-16 19094,9 1098,6 1 181 974 0,82 0,89
WR-KSC Kollaps 27-Nov-16 38 933,40 2 198,70 2 455 4 321 1,76 1,96
WR-Kb05 Kollaps 29-Nov-16 10970 860 763 1315 1,72 1,53
QW-Kb01 Levende 18-Oct-16 29186,2 1094,4 1095 759 0,69 0,69
QW-Kb01 Levende 18-Oct-16 36920,5 1361,6 1341 1075 0,80 0,79
QW-Kb02 Levende 18-Oct-16 37295,9 1047,2 1080 1068 0,99 1,02
QR-KSB Kollaps 3-Nov-16 24811,2 1011,9 893 701 0,78 0,69
QR-KSC Kollaps 27-Nov-16 33352,8 1384,5 1241 1069 0,86 0,77
QR-Kb05 Kollaps 29-Nov-16 25157,6 1071,4 922 572 0,62 1,97
WW = en arbeidstaker kam fra en vill reir, WR = en arbeidstaker kam fra et oppdrett reir, QW = en dronning kam fra en vill reir, QR = en dronning kam fra et oppdrett reir. Alive = levedyktig veps larver i celler, Collapse = ingen levedyktige larver i cellene.

Tabell 1: Det faktiske og estimerte antall celler i seks arbeider kammer og seks dronning kammer og antall meconia per kam. WW = en arbeidstaker kam fra en vill reir, WR = en arbeidstaker kam fra et oppdrett reir, QW = en dronning kam fra en vill reir, QR = en dronning kam fra et oppdrett reir. Alive = levedyktig veps larver i celler, Collapse = ingen levedyktige larver i cellene.

En analyse av forholdet mellom utvalgsstørrelsen og SEM av antall meconia per celle viste at utvalgsstørrelsen bør etableres ved hjelp av en bootstrap tilnærming basert på antall meconia telles (fra virkelige data). Ved hjelp av reelle data, gjennomsnittlig og standardavvik (SD) av antall meconia per celle ble beregnet, med antall prøver satt til 1 000 for hver utvalgsstørrelse (antall celler som skal undersøkes var 1 til 500; Figur 5). Jeg tillot ikke en gjentakende ekstraksjon fra data ved prøvetaking. SEM for antall meconia per celle ble beregnet for hver utvalgsstørrelse for hvert sett med reelle data. Deretter ble utvalgsstørrelsen der SEM var mindre enn 0,05 undersøkt. Alle beregninger ble gjort ved hjelp av programvare R. 3.2.4. 19 denne analysen VISTE at SEM var < 0,05 da utvalgsstørrelsen var 100 celler (for både arbeidstaker og dronning kammer) (figur 5). Derfor er følgende resultater basert på å undersøke antall meconia per 100 celler per kam.

Faktisk og anslått antall celler i seks arbeider kammer og seks dronning kammer og antall meconia per kam er vist i tabell 1. Anslagene over antall celler i arbeideren kammer, basert på kam areal målinger, var både høyere og lavere enn den sanne tellingen. Gjennomsnittlig antall meconia i cellene i arbeideren kammer, som representerer antall arbeidere som produseres, varierte fra 1,96 ganger mer enn antall estimerte larvestadiet celler til 0,89 ganger mindre enn det estimerte antall celler (tabell 1). I dronning kammer var det faktiske antallet celler ofte mindre enn det estimerte antall celler. Antallet meconia i dronning kammer, som kan representere en komponent i form av fitness (dvs.en del av den reproduktive suksessen til grunnleggelsen dronningen), var 0,53 til 1,02 ganger det estimerte antall celler.

Alle celler og meconia ble talt i seks tilfeldig utvalgte arbeider kammer og seks tilfeldig utvalgte dronning kammer fra de fem reir (tabell 1). Totalt antall celler som telles i arbeider kammer var 7 165, mens antall meconia som ble telt i arbeider kammer var 10 851. Gjennomsnittlig antall celler per kam var 1 194,2 ± 720,3 (gjennomsnittlig ± SD), mens gjennomsnittlig antall meconia i arbeideren kammer var 1 808,5 ± 1 368,2. I dronning kammer, var det totale antallet av alle celler 6 572, mens antallet av alle meconia var 5 244. Gjennomsnittlig antall celler per kam i dronning kammer var 1 095,3 ± 174,820, mens gjennomsnittlig antall meconia var 874,0 ± 223,8. Mekonium lag i arbeideren celler varierte fra null til tre, mens dronningen cellene hadde enten ett eller ingen mekonium lag.

Figure 5
Figur 5: forholdet mellom utvalgsstørrelsen og standardfeilen (se) i forhold til antall meconia tellinger. (a) Meconia per celle i arbeider kammer. (b) Meconia per celle i dronning kammer. Hver sirkel viser en SE i forhold til antall meconia per celle innhentet via simulering med faktiske data. Fargeforskjellene representerer dataene fra hvert samplet reir. Simulere SE for antall meconia per celle i kam WWkb02 (arbeidstaker kam) ble oppnådd med en utvalgsstørrelse på 300 fordi at kam bare hadde 347 celler. Vennligst klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Kolonien produktivitet av bier, maur, og veps har blitt anslått tidligere av antall arbeidere og celler i reir eller av vekten av reir3,9,10. Denne studien viser at anslaget for antall meconia gir et bedre anslag over det totale antall individer produsert (dvs.en bedre indikator på koloni produktivitet). Faktisk ble det funnet at for både arbeidstaker og dronning kammer, antall meconia varierte fra 0,53 til 1,96 ganger antall larvestadiet celler i kammen. Disse funnene kvantifisere hvordan unøyaktig fastsettelse av antall arbeidstakere og dronninger produsert kan være når den er basert på antall celler i en kam. Til tross for at mer arbeidskrevende, estimering av antall meconia i et reir ser ut til å garantere en mer presis evaluering av koloni produktivitet. På den annen side, i denne studien, var det ikke vurdert hvor nøyaktig antall meconia representerer antall individer produsert.

Dette papiret viser hvor mange celler av en V. shidai nest bør undersøkes for å anslå koloni produktivitet, basert på resultatene av en bootstrap simulering tilnærming ved hjelp av eksempel data på antall meconia i reiret. Basert på disse resultatene, ville det være hensiktsmessig å undersøke 100 celler per kam av både arbeidstaker og dronning celler. Metoden for telling meconia kan også brukes på et reir etter at den har kollapset (dvs.er inaktiv), som kan være fordelaktig for forskere: den reproduktive perioden vespine veps kolonier er ganske lang8 og studere et reir etter at den har kollapset betyr at det totale antallet voksne som produseres over hele reproduksjons perioden kan anslås. Slike kolonier er også lettere å samle.

For å samle reir av V. shidai, noen forskere har fulgt enten merket (f. eksbelagt med fluorescerende pulver) eller umerkede veps21. Reiret plassering metoden presenteres her (fôring veps "flagget" kjøtt) forenkler følgende veps til reiret. Denne tilnærmingen er også nyttig hvis en spores veps er tapt fordi samme veps vil til slutt tilbake til agnet langs kontinuerlig. Gi nye flagget agn til denne veps og bære den til et punkt der det sist var tapt, og dermed tillater Chasers å gjenoppta jakten fra det punktet videre (nærmere reiret). Noen av flaggene brakt til reiret er forskyves på reiret inngangen, som også forenkler finne bakken reir. Imidlertid er denne metoden ikke egnet for regnværsdager fordi markører tendens til å holde seg til grener og blader når de blir våte. Selv jage flagget veps er nyttig for v. shidai, v. Flaviceps, og V. vulgaris i Japan, kunne denne metoden ikke brukes på Vespula rufa fordi disse veps ikke kommer til agn og ikke ta flagget agn. Reiret plassering metoden kan sannsynligvis ikke brukes for noen Vespula veps.

Mer bærekraftige dietter trengs av en stadig økende global befolkning. I tillegg øker etterspørselen etter spiselige insekter daglig. Mange spiselige insekter, som blir fortært lokalt og tradisjonelt over hele verden, har blitt identifisert av FNs mat-og landbruksorganisasjon av FN21 som en lovende alternativ proteinkilde for å overvinne mat usikkerhet over hele verden. Larver og pupae av Vespula har tradisjonelt blitt brukt som mat i fjellområdene i Japan16, og så kan de brukes til å gi en kilde til protein andre steder i verden. Settet av protokoller utviklet i denne studien er sannsynligvis aktuelt å finne reir av andre veps arter. Derfor protokollene skissert i dette papiret vil være nyttig for å samle Yellowjackets som en spiselig ressurs og studere veps oppførsel.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Forfatteren har ingenting å avsløre.

Acknowledgments

Forfatteren ønsker å takke Katsuyuki Takahashi, Hiroo Kobayashi, Youngbin Sato, Daikichi Ogiso, Toshihiro Hayakawa, og Hisaki Imai for å lære ham den tradisjonelle veps jakten metoden. Forfatteren vil gjerne tilby spesiell takk til Kevin J. loope og Davide Santoro for nøye korrekturlesing manuskriptet. Forfatteren er takknemlig til Masato Abe, Yasukazu Okada, Yuichiro Kobayashi, Masakazu Shimada, og Koji Tsuchida for deres diskusjon. Forfatteren ønsker å takke Yuya Shimizu og Haruna Fujioka for deres teknisk assistanse med å evaluere koloni produktivitet. Forfatteren vil gjerne takke Tsukechi Black Bee klubb for å støtte videoopptak. Forfatteren ønsker å takke tre anonyme anmeldere for sine kommentarer på en tidlig versjon av dette papiret. Denne studien ble støttet delvis av Takeda Science Foundation, Fujiwara Natural History Foundation, finansiering av Nagano Society for The fremming av vitenskap, Shimonaka Memories Foundation, Takara Harmonist Fund, og Dream Project av Come on UP, Ltd

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

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Davies, N. B., Krebs, J. R., West, S. A. An introduction to Behavioural Ecology. , John Wiley & Sons. (2012).
  2. Tibbetts, E. A., Reeve, H. K. Benefits of foundress associations in the paper wasp Polistes dominulus: increased productivity and survival, but no assurance of fitness returns. Behavioural Ecology. 14, 510-514 (2003).
  3. Mattila, H. R., Seeley, T. D. Genetic Diversity in Honey Bee colonies Enhances Productivity and Fitness. Science. 317, 362 (2007).
  4. Weber, N. A. Gardening Ants, the Attines. American Philosophical Society. , Philadelphia, PA. (1972).
  5. Baer, B., Schmid-Hempel, P. Sperm influences female hibernation success, survival and fitness in the bumble-bee Bombus terrestris. Proceedings: Biological Science. 272 (1560), 319-323 (2005).
  6. Spradbery, J. P. Wasps. An Account of the Biology and Natural History of Social and Solitary Wasps, with Particular Reference to Those of the British Isles. , Sidwick & Jackson Ltd. (1973).
  7. Matsuura, M., Yamane, S. Comparative Ethology of the Vespine Wasps. , Hokkaido University Press. Sapporo, Japan. in Japanese (1984).
  8. Greene, A. Production schedules of vespine wasps: an empirical test of the bang-bang optimization model. Journal of Kansas Entomological Society. 57 (4), 545-568 (1984).
  9. Cole, B. J. Multiple mating and the evolution of social behavior in the Hymenoptera. Behavior Ecology Sociobiology. 12, 191-201 (1983).
  10. Goodisman, M. A. D., Kovacs, J. L., Hoffman, E. A. The significance of multiple mating in the social wasps Vespula maculifrons. Evolution. 61 (9), 2260-2267 (2007).
  11. Greene, A. Dolichovespula and Vespula. The Social Biology of Wasps. Ross, K. G., Matthews, R. W. , Cornell University Press. Ithaca, NY. 263-305 (1991).
  12. Yamane, S., Yamane, S. Investigating methods of dead vespine nests (Hymenoptera, Vespidae) (Methods of taxonomic and bio-sociological studies on social wasps. II). Teaching Materials for Biology. 12, in Japanese 18-39 (1975).
  13. Loope, K. J. Matricide and queen sex allocation in a yellowjacket wasp. The Science of Nature. 103 (57), 1-11 (2016).
  14. Matsuura, M. Social Wasps of Japan in Color. , Hokkaido University Press. Sapporo, Japan. in Japanese (1995).
  15. Foster, K. R., Ratnieks, F. L. W., Gyllenstrand, N., Thoren, P. A. Colony kin structure and male production in Dolichovespula wasps. Molecular Ecology. 10 (4), 1003-1010 (2001).
  16. Loope, K. J., Chien, C., Juhl, M. Colony size is linked to paternity frequency and paternity skew in yellowjacket wasps and hornets. BMC Evolutionary Biology. 14 (1), 1-12 (2014).
  17. Nonaka, K. Cultural and commercial roles of edible wasps in Japan. Forest Insects as Food: Humans Bite Back. Proceedings of a workshop on Asia-Pacific resources and their potential for development. , Chiang Mai, Thailand. 123-130 (2010).
  18. Yamane, S. The unique ecology of Vespula shidai amamiana and the origin of distribution. Ecological Society of Japan. Biodiversity of the Nansei Islands, its formation and conservation. Funakoshi, K. , in Japanese (2015).
  19. R: The R Project for Statistical Computing. , Available from: https://www.R-project.org/ (2018).
  20. Saga, T., Kanai, M., Shimada, M., Okada, Y. Mutual intra- and interspecific social parasitism between parapatric sister species of Vespula wasps. Insectes Sociaux. 64 (1), 95-101 (2017).
  21. Van Huis, A., et al. Edible insects: future prospects for food and feed security. , Food and Agriculture Organization of the United Nations. Rome, Italy. (2013).

Tags

Environmental Sciences koloni produktivitet reproduktiv suksess sosial insekt atferdsdata økologi veps jakt lokal kunnskap spiselige insekter
Evaluering av produktiviteten i sosiale veps kolonier (Vespinae) og en introduksjon til den tradisjonelle japanske <em>Vespula</em> veps jakt Technique
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Saga, T. Evaluation of the… More

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).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

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

Waiting X
Simple Hit Counter