Summary
Detta metodologiskt papper utvärderar produktiviteten i en social Wasp koloni genom att undersöka antalet meconia per 100 celler av kam, för att uppskatta det totala antalet vuxna getingar produceras. Den tillhörande videon beskriver hur man söker efter Vespula Wasp Bon, en metod som utvecklats av amatör Wasp Chasers.
Abstract
För vespine getingar, är kolonin produktivitet typiskt uppskattas genom att räkna antalet larv celler. Detta dokument presenterar en förbättrad metod som gör det möjligt för forskare att uppskatta mer exakt antalet vuxna produceras, räkna antalet meconia (avföring kvar i cellerna av Wasp larver när pupating till vuxna, per 100 celler) i varje kam. Denna metod kan appliceras före eller efter kolonin kollaps (dvs.i aktiva eller inaktiva Bon). Papperet beskriver också hur man hittar vilda Vespula Wasp kolonier av "flaggning" geting beten och jagar Wasp samla dem, med hjälp av en metod som traditionellt utförs av lokalbefolkningen i centrala Japan (som illustreras i den tillhörande videon). Den Vespula jagande metod som beskrivs har flera fördelar: det är lätt att initiera jakten från en punkt där Forager flyger tillbaka till boet förlorades, och det är lätt att lokalisera boet plats som märkta getingar ofta förlorar sin flagga på boet Ingången. Dessa metoder för att uppskatta kolonins produktivitet och samla Bon kan vara värdefulla för forskare som studerar sociala getingar.
Introduction
Varje art tros utveckla en optimal strategi för överlevnad och reproduktion bland ett brett spektrum av möjliga strategier. I naturligt urval, individer med egenskaper som maximerar en individs reproduktiva framgång kommer att lämna fler avkomma (och gener) till nästa generation. Därför kan antalet avkomman som produceras av en individ användas som en indikator på individens relativa evolutionära kondition. I ett givet ekologiskt sammanhang kan jämförelsen av antalet avkomman som produceras i förhållande till alternativa beteende strategier hjälpa forskarna att förutsäga den bästa strategin för optimering av fitness1.
Social Hymenoptera (såsom getingar, bin, och myror) har ett system med tre olika kaster, som är arbetare (sterila honor), drottningar (gynes), och män1. Endast nya drottningar (gynes) och hanar räknas mot Fitness i sociala Hymenoptera. Arbetarproduktion bidrar inte direkt till fitness eftersom arbetaren är infertila. Å andra sidan anses en drottning som kan producera en högre koloniproduktivitet (t. ex. ett högre antal celler eller ett tyngre bo) ha en högre kondition i sociala Hymenoptera, oavsett antalet faktiskt producerade nya drottningar och hanar (se , t. ex.tibbetts och Reeve2 och Mattila och Seeley3). I allmänhet är det svårt att exakt räkna antalet avkomma som produceras av en koloni av sociala Hymenoptera. I själva verket, drottningarna av många sociala insekter lever i mer än 1 år (t. ex., blad-Cutter Myra drottningar kan leva > 20 år4 och honungsbidrottningar kan leva för 8 år5). Dessutom kan en drottning producera tusentals reproduktiva avkomma under loppet av flera veckor eller månader, även i årliga arter av släkten Vespa och Vespula6,7,8. Dessutom är arbetstagarnas livslängd kortare än deras mors drottning, och arbetstagarna dör ofta av sina bon. Därför, även om man exakt kunde räkna alla vuxna i ett bo vid en given tidpunkt, skulle en sådan räkning inte exakt skildra antalet producerade avkomman. Därför har antalet producerade avkomman uppskattats ungefär från storleken på boet, antalet arbetare i boet, eller vikten av boet vid en given tidpunkt i tid3,9,10. Antalet larv celler kan resultera i en överskattning av avkommans produktion när vissa celler är tomma. Samma metod skulle också kunna resultera i en potentiell underskattning av avkommans produktion, eftersom kammar av små celler som innehåller arbetarkull kan producera två eller tre kohorter av larver6,7,11.
Det första syftet med detta arbete är att ge en förbättrad metod för att uppskatta vespine Wasp-koloniproduktiviteten när det gäller antalet vuxna som produceras. Yamane och Yamane föreslog att det bästa sättet att uppskatta antalet avkomman som produceras av en koloni är att räkna meconia i boet12. Meconia är den fekala pelleten som består av larv nagelband, tarm och tarminnehåll som en larv lämnar i sin cell vid pupating (figur 1a). Det totala antalet meconia produceras per kam beräknas genom att multiplicera det totala antalet celler som förekommer med genomsnittligt antal meconia per cell. Det finns ofta flera skikt av meconia i en cell, och varje meconia indikerar att en individ framgångsrikt pupated i cellen6,11 (figur 1b). Vid uppskattning av medelvärdet för antalet meconia per cell, om antalet undersökta celler är litet (en liten urvalsstorlek), ökar standardfelet (SE), och därför blir felet för det totala antalet meconia per kam högre än om urvalsstorleken var större. SE av medlet (SEM) är en mäta av spridningen av tar prov hjälpmedel runt om befolkning medlet. Därför, i denna studie, jag fokuserar på SEM av antalet meconia per cell för att uppskatta befolkningen (antalet vuxna som produceras) från provet medelvärdet (det genomsnittliga antalet meconia per cell). Denna studie försöker avgöra hur många prover som krävs för att få en SE-frekvens på mindre än 0,05 per cell. För att göra detta utförs en numerisk simulering med verkliga data om antalet meconia per kam, för att bestämma den minsta Urvalsstorleken (för både arbetstagare och drottning kammar) som behövs för att uppskatta detta värde exakt inom den definierade SE 0,05.
Vespine Wasp kolonier bor i dolda Bon (underground eller antenn) består av flera horisontella kammar, inbyggd serie uppifrån och ned6,7,11. Den genomsnittliga storleken på cellerna ökar från den första (överst) till den sista (nedre) kam. I botten kammar, en plötslig förskjutning av den genomsnittliga cellstorleken kan ses. Dessa bredare celler byggs för utveckling av nya drottningar. Därför kan en mer exakt uppskattning av kolonins produktivitet (dvs.antalet producerade individer) erhållas när det totala antalet meconia i arbetarcellerna (små celler) och drottning cellerna (stora celler) beaktas. För att uppskatta kondition på kolonin nivå, forskarna kan uppskatta antalet drottningar produceras och fokusera på meconia i drottning cellerna ensam. När det gäller reproduktiv män, dessa föds upp antingen i arbetstagare eller drottning celler, beroende på arten. Således kan det vara svårt att uppskatta den manliga produktionen av en koloni, utom i arter där hanar har en tredje, unik Cellstorlek13 (t. ex., dolichovespula arenaria).
Det andra syftet med detta arbete är att presentera en användbar teknik för att lokalisera vilda vespine Wasp kolonier i området och transplanera dem till laboratorium fågelholkar. Även om vissa forskare få Wasp Bon från skadedjursbekämpning samtal (dvs, människor som rapporterar dem som skadedjur14,15), är denna metod inte alltid möjligt eller önskvärt. Forskare kan behöva samla Bon i vilda och bebodda områden där skadedjurs kontroller inte fungerar, eller för att bedriva sin forskning genom att mer flexibelt få Bon vid specifika tidpunkter. Intressant, människor som bor i bergiga områden i centrala Japan traditionellt samla in och bakre getingar (Vespula Shidai, Vespula Eukaryoter, och Vespula vulgaris) för livsmedel. Därför är insamling och artificiell uppfödnings teknik för dessa getingar väl utvecklade i dessa områden17.
Denna uppsats sammanfattar också de metoder som används för att bakre Vespula Wasps. Den experimentella organismen för denna studie var V. Shidai, en social, mark-häckande Wasp lever i västra Asien och Japan. V. Shidai äger den största kolonin storleksanpassar bland alla japanska vespine getingar, med sammanlagt 8 000 till 12 000 celler per bygga bo, med ett maximum av 33 400 celler14,18. Arbetare av V. Shidai har en genomsnittlig våtvikt på 67,62 ± 9,56 mg. hanar föds vanligtvis i arbetarceller; Däremot föds nya drottningar i specialbyggda, bredare drottning celler14.
Figur 1: Mekonium i en larv cell. (A) tvärsnitt av en kam av Vespula Shidai. Meconia indikeras av röda pilar. (B) två meconia är skiktade. Varje blått pil indikerar en Meconium. Vänligen klicka här för att se en större version av denna siffra.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
1. utvärdering av kolonins produktivitet
-
Uppskattning av antalet celler per kam
- Separera kammar en efter en. Sopa bort alla vuxna getingar från kammen och dra ut alla larver och puppor från cellerna med pincett.
- Mät kvadratmåtten av 10 slumpmässigt valda celler per kam, med hjälp av bildprogram (t. ex.bild J version 1,48, se http://imagej.NIH.gov/IJ/).
- Ta en bild med skalan referens så att alla celler är avbildade från höger ovan.
- Baserat på skalans faktiska längd konverterar du alla uppmätta längder till pixlar.
- Mätområdena i de 10 cellerna i pixlar och omvandla dem till de faktiska områdena.
- Beräkna det genomsnittliga området för arbetstagare och drottning celler.
- Uppskatta antalet arbetstagare och drottning celler genom att dividera området för varje kam med det genomsnittliga cellområdet per kam.
-
Räkna antalet meconia för utvärderingen av kolonin produktivitet
- Räkna antalet meconia per 100 celler för varje kam genom att noggrant bryta kammen och undersöka meconia.
Notera: detta numrerar av celler var beslutsamt här för att vara tillräckligt (SE av numrera av meconia per cell är inom 0,05, ser det representativa resultatet delar upp). Meconia kan ha stelnat i två eller flera skikt i cellen (figur 1). - Beräkna Genomsnittligt antal meconia per cell för dessa 100 celler.
- Beräkna det totala antalet meconia för varje kam (dvs.antalet producerade individer, kolonins produktivitet), extrapolerad från det uppskattade antalet celler och det genomsnittliga antalet meconia per cell för den kammen.
- Räkna antalet meconia per 100 celler för varje kam genom att noggrant bryta kammen och undersöka meconia.
2. hitta Vespula Bon
-
Baiting
- Häng bitar av bläckfisk, sötvattenfisk eller kyckling hjärta (ca 10 g totalt) på en trädgren på en höjd som lätt kan nås för hand (figur 2).
- Placera dessa beten längs en transekt (t. ex.längs en väg som korsar en skog eller längs en flod) på 50 till 100 stationer, med minst 5 m mellan varje station.
Figur 2: att ge getingar med ett flaggat kött bete. A) betande getingar med kött fäst på spetsen av en pinne. Bköttstycket binds med en tråd till en plast flagga. C) Wasp innehar kött som är knuten till flaggan. Sådana "flaggade" beten kommer att öka synligheten av flygande Forager. Bilderna i panelerna B och C togs av fumihiro Sato. Vänligen klicka här för att se en större version av denna siffra.
-
Ge getingar med ett "flaggat" bete
-
Flagg konstruktion och infästning
- Påsar av plast (polyeten) i strimlor av 3-5 mm i bredd och 15 cm i längd med hjälp av en lådfräs.
- Förbered 1,5 mm3 av kyckling hjärta eller bläckfisk på en bambu spett eller tunna gren (diametern på köttet bete kan vara 1-2 mm, mindre än 15 mg för en V. Shidai arbetare; Figur 2).
- Knyt en tråd till flaggan (plastremsa, mindre än 10 mg) och sedan till kött bete, fästa den inom 3 mm från flaggan (Detta kallas "flaggade" bete). Klipp av den lösa tråden ovanför knuten.
Obs: Använd extremt fin polyestertråd som normalt används med symaskiner.
-
Presentation av köttet bete till en Wasp
Obs: ett bo hittas mest effektivt genom att följa getingar som återvänder till betet upprepade gånger inom 4 minuter från att lämna. Detta beror på getingar som tar betet och återvänder snabbt har ett näste i närheten.- Måla en unik markering på varje bröstkorg för att identifiera getingar individuellt när de biter beten (föredra med vattenbaserade färgpennor, se tabell över material).
- Orientera flaggan med tråden under Wasp medan det biter den flaggade bete när de presenterar betet till Wasp (placera flaggan så att den och tråden passera under Wasp: s buk underifrån dess bröstkorg).
-
Efter en markant Wasp
- Samla beten från det omgivande området, så att den återvändande Wasp är mer benägna att återvända till samma plats, innan du följer en Wasp.
Anmärkning: följande märkta getingar är bäst åstadkommas med en grupp av två eller flera personer. Minst en person stannar på vid transect, förutsatt att födosök getingar med flaggade beten, medan den andra (s) följer den markerade Wasp. När mer än en Wasp lockas till samma bete, markera och följ bara getingar som flyger iväg i samma riktning. - Följ en Wasp med ett flaggat bete.
- När en följd geting landar någonstans på väg till sitt bo, försiktigt lyfta Wasp med en lång pinne (filial) eller fiskespö och titta på den tills den återupptas flygning.
Obs: var försiktig och inte slå vilande Wasp eftersom det kommer att släppa betet och flyga iväg. - När Wasp formar en annan köttboll innan flyger tillbaka till sitt bo igen, justera flaggan, om det behövs.
Obs: getingar kommer ibland landa och tugga genom tråden, ta bort flaggan från köttet bete. Om detta händer ofta, gör flaggorna kortare för att öka Forager flygande förmåga. - När en Wasp flyr upptäckt medan de följs, vänta på Wasp att återvända till bete stationen på transekt innan återuppta jakten. Den här gången, medan Wasp är bita det nya betet, bär bete pinne (och Wasp) till den punkt där den hade senast flydde upptäckt.
Obs: födosök getingar inte släppa sina beten lätt, och inte STING om hanteras försiktigt. Därför kan Wasp med den flaggade bete flyttas till önskad plats genom att hålla flaggan, utan Wasp flyr.
- Samla beten från det omgivande området, så att den återvändande Wasp är mer benägna att återvända till samma plats, innan du följer en Wasp.
-
Flagg konstruktion och infästning
3. förflyttning av boet
-
Bär rutans struktur
- Konstruera fågelholkar i olika storlekar, från 10 till 20 cm i längd och bredd och från 10 till 20 cm i höjd, för att rymma Bon av olika storlekar.
Obs: lådor av denna storlek är stora nog att rymma unga Bon av V. Shidai (samlas i centrala Japan mellan mitten av juli och mitten av augusti). Gör en bär låda enligt boet storleken på varje art, för varje tillväxtskede. - Konstruera bambu nätet och bifoga den till insidan av lådan, ca 2 cm ovanför botten av lådan, för att underlätta placeringen av boet inuti bär lådan.
- Täck botten av bär lådan med tidningen och klistra in den i en trä, avtagbar bräda (figur 3).
Obs: tidningen kommer senare att låta getingar att tugga genom det som de bygga ytterligare kammar under bär rutan när detta placeras i en holken (se avsnitt 3,2).
- Konstruera fågelholkar i olika storlekar, från 10 till 20 cm i längd och bredd och från 10 till 20 cm i höjd, för att rymma Bon av olika storlekar.
-
Utgrävning av boet
-
Innan exponeringen av hela boet
Obs: Använd skyddskläder för att undvika att bli stucken av getingar försvara sitt bo.- När Wasp boet hittas, gräva boet.
- Kraftfullt stämpel på marken runt boet i ca 10 till 20 min så att arbetarna lämnar och återvänder till boet förbli inne för att skydda den, att samla så många arbetstagare som möjligt.
Obs: om getingar fortsätter att stanna utanför boet, är det bättre att fånga dem med hjälp av en insekt nät. Även om stämpling är användbart för v. Eukaryoter, v. Shidai, och v. vulgaris, andra arter ' arbetare från boet kan attackera individen utför stämpling. I så fall hoppar du över det här steget. - Lys upp ett ljus direkt i boet ingången för att bestämma i vilken riktning boet ingången går. Använd ett finger för att bekräfta orienteringen av boet hålet, medan försiktigt utgrävd jord från runt boet.
-
Efter exponeringen av hela boet
- När hela boet är utsatt, Sprid en trasa och placera boet ovanpå det för att förhindra getingar från att fly in i marken under boet.
- Placera det utgrävda boet i ett trä (bär) låda för transport till labbet (figur 3); Täck den sedan med grenar och tidningar. Lämna toppen av boet avtäckt medan det är i rutan.
- Placera bär lådan på en trasa i 5 till 10 min, tills getingar blir lugn.
- Samla alla getingar i närheten med ett insektsnät och transportera dem till laboratoriet med boet.
Anmärkning: som en alternativ samling förfarande, söva boet passagerarna genom att fläcka celluloid rök eller dietyleter i boet innan gräva den.
-
Innan exponeringen av hela boet
Figur 3: bär låda. (A) box för att transportera Bon som samlats på fältet. (B) en bambu rutnät är placerad på botten av lådan. De två rutorna i bilden till höger är upp och ned. Vänligen klicka här för att se en större version av denna siffra.
4. uppfödning Vespula
-
Strukturen på fågelholken
Obs: holken är gjord av trä, med måtten 50 cm i längd och bredd och 70 cm i höjd för uppfödning V. Shidai (en mogen boet är cirka 40 cm i diameter i naturen). Gör en holken enligt boet storlek av arten som skall uppfödda.- Ge holken med ett entré hål (vanligtvis placeras i den övre delen av lådan) så att getingar att lämna boet till foder.
- Fyll ca 1/3 av boet låda med jord som inträffar på den plats där boet samlades.
- Installera ett trådnät (med en maskstorlek på 1,5 cm2) vid ingången av boet för att förhindra intrång av andra getingar (rovdjur, såsom Vespa mandarinia och Vespa simillima).
- Placera två trä stänger i fågelholken som kan bära bär lådan (figur 4).
Bild 4: laboratorie inställning. A) att sätta en bärlåda i en holme som används för långtidsstudier. Innan du placerar bär boxen i fågelholken, togs träbordet på botten av bär boxen bort, vilket innebär att endast tidningen täcker botten av boet. Ben serie fågelholkar med mattillgångar hängande från en tråd linje. Vänligen klicka här för att se en större version av denna siffra.
-
Transplantation av bär boxen i fågelholken
- Håll boet lådan på en torr plats medan uppfödning getingar i de insamlade Bon (dvs., någonstans inte utsätts för regn).
- Ta bort trä brädet längst ner på bär boxen och Lägg det i fågelholken för en långtidsstudie (figur 4).
Obs: ofta, getingar kommer att ha bitit hål i tidningen som täcker botten av bär lådan, och så finns det en risk för att bli stucken av getingar flyr genom hålen. Använd därför skyddskläder när du transplantar boet.
-
Utfodring getingar
- Placera olika typer av kött (bläckfisk, sötvattenfisk, kycklingbröst, eller kyckling hjärta) och en 1:3 lösning av honung och vatten på cirka 3 m från fågelholken.
- Ge tillräckligt med mat för utfodring krav på 1 dag. Fyll på färsk mat varje dag (Vespinae inte födosöker på gammalt/ruttnande kött).
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Ett mål med denna studie var att avgöra hur många prover som krävs för att få en SEM av antalet meconia per cell som är mindre än 0,05. I denna studie definierades en kam med en genomsnittlig Cellstorlek på < 20 mm2 som en arbetarkam, medan större kammar definierades som drottning kammar. Jag räknade antalet celler för drottning kammar och arbetare Kammar (i denna studie, räknas var gjorda av sex drottning kammar och sex arbetare Kammar från fem V. Shidai kolonier). Det faktiska antalet celler per kam beräknades från dessa data via extrapolering (tabell 1).
| Id | Statligt | Insamlingsdatum | Yta (mm2) | Uppskattat antal celler (ENC) | Faktiskt antal celler (ANC) | Faktiskt antal Mekonium (ANM) | Genomsnittligt antal Mekonium i en cell | ANM/ENC |
| WW-Kb01 | Levande | 18-okt-16 | 27756,7 | 1599,9 | 1433 | 2430 | 1,70 | 1,52 |
| WW-Kb02 | Levande | 18-okt-16 | 4098 | 381,9 | 347 | 494 | 1,42 | 1,29 |
| WW-Kb02 | Levande | 18-okt-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 | Levande | 18-okt-16 | 29186,2 | 1094,4 | 1095 | 759 | 0,69 | 0,69 |
| QW-Kb01 | Levande | 18-okt-16 | 36920,5 | 1361,6 | 1341 | 1075 | 0,80 | 0,79 |
| QW-Kb02 | Levande | 18-okt-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 arbetarkam från ett vilt bo, WR = en arbetarkam från ett uppfödnings bo, QW = en drottning kam från ett vilt bo, QR = en drottning kam från ett häcknings bo. Alive = livskraftiga Wasp larver i celler, kollaps = inga livskraftiga larver i celler. | ||||||||
Tabell 1: Den faktiska och uppskattade antalet celler i sex arbetstagare kammar och sex drottning kammar och antalet meconia per kam. WW = en arbetarkam från ett vilt bo, WR = en arbetarkam från ett uppfödnings bo, QW = en drottning kam från ett vilt bo, QR = en drottning kam från ett häcknings bo. Alive = livskraftiga Wasp larver i celler, kollaps = inga livskraftiga larver i celler.
En analys av sambandet mellan urvalsstorlek och SEM av antalet meconia per cell visade att urvalsstorleken bör fastställas med hjälp av en bootstrap metod som baseras på antalet meconia räknat (från verkliga data). Med hjälp av verkliga data beräknades medelvärdet och standardavvikelsen (SD) för antalet meconia per cell, med det antal prover som sattes till 1 000 för varje provstorlek (antalet celler som skulle undersökas var 1 till 500. Figur 5). Jag tillät inte en iterativ extraktion från data vid provtagning. SEM för antalet meconia per cell beräknades för varje provstorlek för varje uppsättning av verkliga data. Sedan undersöktes den urvalsstorlek där SEM var mindre än 0,05. Alla beräkningar gjordes med programvara R. 3.2.4. 19 denna analys visade att SEM var < 0,05 när urvalsstorleken var 100 celler (för både arbetstagare och drottning kammar) (figur 5). Därför är följande resultat baserade på att undersöka antalet meconia per 100 celler per kam.
Det faktiska och uppskattade antalet celler i sex arbetstagare kammar och sex kammar och antalet meconia per kam visas i tabell 1. Uppskattningarna av antalet celler i arbetarkammar, baserat på kam områdes mätningar, var både högre och lägre än det sanna antalet. Genomsnittligt antal meconia i cellerna i arbetarkammar, som representerar antalet producerade arbetstagare, varierade från 1,96 gånger mer än antalet uppskattade larv celler till 0,89 gånger mindre än det uppskattade antalet celler (tabell 1). I drottning kammar var det faktiska antalet celler ofta mindre än det uppskattade antalet celler. Numrera av meconia i drottning kammar, som kan föreställa en del-av kondition (dvs., en del av den reproduktiva framgången av den grundande drottningen), var 0,53 till 1,02 tajmar det beräknade numrera av celler.
Alla celler och meconia räknades i sex slumpmässigt utvalda arbetarkammar och sex slumpmässigt utvalda drottning kammar från de fem Bon (tabell 1). Det totala antalet celler som räknades i arbets kamratens kammar var 7 165, medan antalet meconia som räknades i arbetstagarnas kammar var 10 851. Det genomsnittliga antalet celler per kam var 1 194,2 ± 720,3 (medelvärde ± SD), medan det genomsnittliga antalet meconia i arbetstagarnas kammar var 1 808,5 ± 1 368,2. I drottning kammar var det totala antalet celler 6 572, medan antalet av alla meconia var 5 244. Det genomsnittliga antalet celler per kam i drottning kammar var 1 095,3 ± 174,820, medan det genomsnittliga antalet meconia var 874,0 ± 223,8. Mekonium skikt i arbetarceller varierade från noll till tre, medan drottning cellerna hade antingen en eller ingen Mekonium skikt.
Figur 5: förhållandet mellan urvalsstorleken och standardfelet (se) i förhållande till antalet meconia-värden. a) meconia per cell i arbetarkammar. bmeconia per cell i drottning kammar. Varje cirkel visar en SE i förhållande till antalet meconia per cell erhålls via simulering med faktiska data. Färgskillnader representerar data från varje samplad Nest. Simulera SE för antalet meconia per cell i kam WWkb02 (Worker Comb) var fulländad med ett urval storlek 300 eftersom att kam bara hade 347 celler. Vänligen klicka här för att se en större version av denna siffra.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Kolonins produktivitet hos bin, myror och getingar har uppskattats tidigare av antalet arbetare och celler i Bon eller av vikten av Bon3,9,10. Denna studie visar att uppskattningen av antalet meconia ger en bättre uppskattning av det totala antalet individer som produceras (dvs., en bättre indikator på kolonin produktivitet). I själva verket konstaterades att, för både arbetstagare och drottning kammar, antalet meconia varierade från 0,53 till 1,96 gånger antalet larv celler i kammen. Dessa fynd kvantifiera hur felaktig bestämning av antalet arbetstagare och drottningar som produceras kan vara när den är baserad på antalet celler i en kam. Trots att mer arbetsintensiva, uppskattning av antalet meconia i ett bo verkar garantera en mer exakt utvärdering av kolonin produktivitet. Å andra sidan, i denna studie, det utvärderades inte hur exakt antalet meconia representerar antalet producerade individer.
Detta papper visar hur många celler i ett V. Shidai Nest bör undersökas för att uppskatta kolonin produktivitet, baserat på resultaten av en bootstrap simulering metod med hjälp av exempeldata på antalet meconia i boet. Baserat på dessa resultat, det skulle vara lämpligt att undersöka 100 celler per kam av både arbetstagare och drottning celler. Metoden för att räkna meconia kan också appliceras på ett bo efter att det har kollapsat (dvsär inaktiv), vilket kan vara fördelaktigt för forskare: den reproduktiva perioden av vespine Wasp kolonier är ganska lång8 och studerar ett bo efter det har kollapsade innebär att det totala antalet vuxna som produceras under hela fortplantnings perioden kan uppskattas. Sådana kolonier är också lättare att samla in.
För att samla Bon av V. Shidaihar vissa forskare följt antingen märkta (t. ex.belagda med fluorescerande pulver) eller omärkta getingar21. Boet lokaliserings metod som presenteras här (utfodring getingar "flaggade" kött) underlättar följande getingar till sina bon. Denna metod är också till hjälp om en spårad geting förloras eftersom samma Wasp så småningom kommer att återvända till betet längs transect. Ge nya flaggade bete till denna Wasp och bära den till den punkt där det var senast förlorad, vilket gör att Chasers att återuppta jakten från den punkten framåt (närmare boet). Några av de flaggor som förts till boet är nedbringat vid boet ingången, vilket också underlättar att hitta marken Bon. Emellertid, denna metod är inte lämplig för regniga dagar eftersom markörer tenderar att hålla sig till grenar och löv när de blir våta. Även jaga flaggade getingar är användbart för v. Shidai, v. Eukaryoter, och v. vulgaris i Japan, denna metod kunde inte tillämpas på Vespula rufa eftersom dessa getingar inte kommer till betet och inte greppa flaggade bete. Boet plats metoden kan förmodligen inte användas för vissa Vespula Wasps.
Mer hållbara Dieter behövs av en ständigt ökande global befolkning. Dessutom ökar efterfrågan på ätbara insekter dagligen. Många ätbara insekter, som konsumeras lokalt och traditionellt över hela världen, har identifierats av FN: s livsmedels-och jordbruksorganisation21 som en lovande alternativ proteinkälla för att övervinna mat osäkerhet över hela världen. Larver och puppor av Vespula har traditionellt använts som livsmedel i bergiga områden i Japan16, och så, de skulle kunna användas för att ge en källa till protein på andra håll i världen. Den uppsättning av protokoll som utvecklats i denna studie är sannolikt tillämplig för att lokalisera Bon av andra Yellowjacket arter. Därför, de protokoll som beskrivs i detta dokument kommer att vara användbart för att samla Yellowjackets som en ätlig resurs och studerar geting beteende.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Författaren har inget att avslöja.
Acknowledgments
Författaren skulle vilja tacka Katsuyuki Takahashi, Hiroo Kobayashi, Fumihiro Sato, Daikichi Ogiso, Toshihiro Hayakawa, och Hisaki Imai för att lära honom den traditionella Wasp Hunt metod. Författaren skulle vilja erbjuda särskilt tack till Kevin J. Loope och Davide Santoro för noggrann korrekturläsning manuskriptet. Författaren är tacksam till Masato Abe, Yasukazu Okada, Yuichiro Kobayashi, Masakazu Shimada och Koji Tsuchida för deras diskussion. Författaren vill tacka Yuya Shimizu och Haruna Fujioka för deras tekniska hjälp med att utvärdera kolonin produktivitet. Författaren skulle vilja tacka Tsukechi Black Bee Club för att stödja video skytte. Författaren vill tacka tre anonyma granskare för deras synpunkter på en tidig version av denna uppsats. Denna studie stöddes delvis av Takeda Science Foundation, Fujiwara Natural History Foundation, finansiering av Nagano Society för främjande av vetenskap, Shimonaka minnen stiftelse, Takara HARMONIST Fund, och 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 |
References
- Davies, N. B., Krebs, J. R., West, S. A. An introduction to Behavioural Ecology. , John Wiley & Sons. (2012).
- 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).
- Mattila, H. R., Seeley, T. D. Genetic Diversity in Honey Bee colonies Enhances Productivity and Fitness. Science. 317, 362 (2007).
- Weber, N. A. Gardening Ants, the Attines. American Philosophical Society. , Philadelphia, PA. (1972).
- 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).
- 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).
- Matsuura, M., Yamane, S. Comparative Ethology of the Vespine Wasps. , Hokkaido University Press. Sapporo, Japan. in Japanese (1984).
- 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).
- Cole, B. J. Multiple mating and the evolution of social behavior in the Hymenoptera. Behavior Ecology Sociobiology. 12, 191-201 (1983).
- 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).
- Greene, A. Dolichovespula and Vespula. The Social Biology of Wasps. Ross, K. G., Matthews, R. W. , Cornell University Press. Ithaca, NY. 263-305 (1991).
- 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).
- Loope, K. J. Matricide and queen sex allocation in a yellowjacket wasp. The Science of Nature. 103 (57), 1-11 (2016).
- Matsuura, M. Social Wasps of Japan in Color. , Hokkaido University Press. Sapporo, Japan. in Japanese (1995).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- R: The R Project for Statistical Computing. , Available from: https://www.R-project.org/ (2018).
- 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).
- 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).
