Waiting
Login processing...

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

Behavior

Bruke lukkede Y-labyrinter for å vurdere kjemosensorisk oppførsel i reptiler

Published: April 7, 2021 doi: 10.3791/61858
Automatic Translation
*1, *2, 3, 2, 2, 1, 1, 4, 3, 4
1Department of Biology, James Madison University, 2U.S. Geological Survey, Fort Collins Science Center, 3U.S. Department of Agriculture, National Wildlife Research Center, 4U.S. Geological Survey, Fort Collins Science Center
* These authors contributed equally

ERRATUM NOTICE

Summary

Y-labyrinter gjør det mulig for forskere å bestemme relevansen av spesifikke stimuli som driver dyreadferd, spesielt isolerte kjemiske signaler fra en rekke kilder. Nøye design og planlegging kan gi robuste data (f.eks. diskriminering, grad av utforskning, mange atferd). Dette eksperimentelle apparatet kan gi kraftig innsikt i atferdsmessige og økologiske spørsmål.

Abstract

Reptiler bruker en rekke miljøsignaler for å informere og drive dyreadferd som kjemiske duftstier produsert av mat eller konspektiver. Dekryptering av duftfølgende oppførsel av vertebrater, spesielt invasive arter, muliggjør oppdagelsen av signaler som induserer utforskende oppførsel og kan hjelpe til med utviklingen av verdifulle grunnleggende og anvendte biologiske verktøy. Det kan imidlertid være utfordrende å finne atferd som er dominant drevet av kjemiske signaler kontra andre konkurrerende miljøsignaler. Y-labyrinter er vanlige verktøy som brukes i dyreadferdsforskning som tillater kvantifisering av virveldyr kjemosensorisk oppførsel på tvers av en rekke taxa. Ved å redusere ytre stimuli fjerner Y-labyrinter forvirrende faktorer og presenterer fokale dyr med et binært valg. I våre Y-labyrintstudier er et duftende dyr begrenset til en arm av labyrinten for å forlate en duftsti og fjernes når duftleggingsparametrene er oppfylt. Deretter, avhengig av prøvetypen, er enten fokusdyret tillatt inn i labyrinten, eller en konkurrerende duftsti opprettes. Resultatet er en oversikt over fokusdyrets valg og oppførsel mens diskriminering mellom de kjemiske signalene som presenteres. Her beskrives to Y-labyrintapparater skreddersydd til forskjellige invaderende reptilarter: argentinske svarte og hvite tegu øgler (Salvator merianae) og burmesiske pythoner (Pythonbivittatus), som skisserer driften og rengjøringen av disse Y-labyrintene. Videre er mangfoldet av data produsert, eksperimentelle ulemper og løsninger, og foreslåtte rammeverk for dataanalyse oppsummert.

Introduction

Y-labyrinter er vanlige, enkle verktøy i studier av dyreadferd som gjør det mulig å ta opp en rekke spørsmål. I tillegg til å være mye brukt i laboratoriestudier, er Y-labyrinter også funksjonelt kompatible med ulike feltmiljøer for å studere ville dyr i relativt eksterne omgivelser. Forskere har undersøkt oppførselen til ville vertebrater ved hjelp av Y-labyrinter i et bredt utvalg av taxa på tvers av tilsvarende forskjellige feltapplikasjoner (f.eks. lampreys1; ciklidfisk2; gift frosker3; lacertid øgler4; strømpe slanger5).

Mange forskere er fokusert på hvordan og i hvilken grad kjemiske signaler driver dyreatferd i reproduktiv, romlig og foragingøkologi 6. En rekke kjemiske stimuli kan testes i Y-labyrinter og ved fine skalaer, for eksempel to kjemiske stier som bare varierer litt i konsentrasjon7, eller deteksjonsevne basert på reproduksjonsstatusen til målarten8. Kjemiske stier – de viktigste stimulansene som brukes i Y-labyrinttester – kan naturlig opprettes av konspektiver eller spesielt plassert i miljøet av en forsker ved hjelp av en definert kjemisk kilde1,5. Stimuli kan også testes i unike kombinasjoner for å bestemme multimodal påvirkning av signaler som å endre kontekster for signalpresentasjon (luftbårne vs. substratløyper9; visuelle pluss kjemiske signaler10). Selv om det finnes mange andre metoder for å vurdere kjemosensoriske svar i reptiler (se diskusjonsseksjonen), gjør Y-labyrinter det mulig å vurdere søkeatferd(er) og ved flere tidsmessige og romlige skalaer, noe som kan føre til større nivåer av atferdsmessig slutning.

Reptiler har blitt bredt testet for sin avhengighet av kjemiske signaler i reproduktiv og foraging økologi, og forskere bruker ofte Y-labyrinter i disse studiene11,12. Den kjemiske økologien til reptiler fortsetter å bli dechiffrert av studier som bruker Y-labyrinter for å adressere en rekke evolusjonære og atferdsmessige spørsmål som er verdifulle for dyrelivsledere. For eksempel har nylige tester med invasive slange- og firfirslearter avslørt at kjemiske signaler alene kan påvirke valg og tidsfordeling i det nye miljøet til en Y-labyrint13,14,15.

Bruken av store Y-labyrinter for moderat store fokaldyr (f.eks. store reptiler) er generelt begrenset til laboratorieinnstillinger der fokaldyrene lett kan plasseres på lang sikt, eksperimentelle faktorer (f.eks. klima, lys, ytre stimuli) kan kontrolleres, og tilgang til infrastruktur (f.eks. kraft, rennende vann) er ubegrenset. Studier på ville dyr er imidlertid ofte begrenset til bestemte steder av ulike årsaker (f.eks. logistikk, tillatt). Som et resultat oppstår utfordringer som må løses gjennom kreativ problemløsning og metodologiske tilpasninger for å opprettholde konsistente og sammenlignbare resultater.

Her har to eksperimentelle oppsett blitt beskrevet ved hjelp av Y-labyrinter og fjernovervåkingsverktøy for å vurdere reproduktiv kjemisk økologi av invasive squamate reptiler (dvs. slanger og øgler) i forskjellige feltscenarier: villfangede, fangede argentinske svarte og hvite tegu øgler (Salvator merianae) i Gainesville, FL og villfangede burmesiske pythoner ( Python bitavittus ) i Everglades National Park, FL og villfangede burmesiske pythoner (Python bitavittus) i Everglades National Park, FL. Som antydet av navnet, skaper Y-labyrintapparatet et eksperimentelt miljø der et dyr kommer inn i en hovedgang (bunnen av Y; "base") som deretter fører til to divergerende passasjer (armene til Y; "armer"). I disse forsøkene brukes to typer dyr til en enkelt studie: duftleggende dyr (gi stimulansduften i et begrenset område av labyrinten) og fokaldyr (data samles inn på dette dyret når det utforsker duftstien).

Som et eksperimentelt apparat i kjemoøkologiske studier må enhver Y-labyrint konstrueres på en måte som gjør det enkelt å fjerne dyret i og kan dissembleres for grundig rengjøring og tilbakestilling. Også diskutert er begrensningene som ligger i disse forskjellige testmiljøene (f.eks. daglige vs. nattlige dyr, infrastrukturforskjeller) som førte til metodologiske justeringer. Selv om fokuset var på tegu øgler og burmesiske pythoner, kan disse designene brukes på et bredt spekter av reptilarter. I denne forskningen på invasive reptiler drar Y-labyrinter nytte av inferenshastigheten og omfanget fordi de muliggjør rask innsamling av data for å informere ledelsesmål som skifter trinn med invasjonstrusselen fra en gitt art. Spesielt er det å studere kjemoøkologi av invasive arter avgjørende for utviklingen av effektive kjemiske kontrollverktøy.

Diskriminering er den viktigste observasjonen fra empiriske tester ved hjelp av Y-labyrinter der et fokalt dyr velger mellom to stimuli og at beslutningsprosessen vurderes. En sverm av atferd kan også scores i Y-labyrintforsøk under selve rettssaken (live) eller etter rettssaken (video) for å utvide inferential kraft. Kompleksiteten i de a priori målene for en gitt studie dikterer om live observasjon eller arkiverte opptak passer best til designet. Her har Y-labyrintmetoder blitt beskrevet i detalj for å adressere kjemoøkologiske spørsmål for å informere fremtidige studier av forskere som er interessert i lignende spørsmål om reptiladferd, spesielt i kjemisk økologi.

Protocol

Alle prosedyrer som involverer bruk av levende vertebrater ble godkjent av Institutional Animal Care and Use Committees i U.S. Department of Agriculture og U.S. Geological Survey.

MERK: Fordi disse studiene fokuserer på invasive vertebrater, må overholdelse av inneslutningsstandarder også oppfylles, noe som pålegger spesifikke begrensninger på design og utførelse av eksperimenter. Selv om mange av metodene er like mellom de to studiestedene og daglig vs. nattlig studietid, har distinkte metoder blitt beskrevet i hver av de følgende to seksjonene.

1. Y-labyrint oppsett og diurnal protokoll for U.S. Department of Agriculture (USDA) Animal Plant Health Inspection Service (APHIS) Wildlife Services National Wildlife Research Center Florida Field Station: testing på stedet av villfanget, fanget tegus

MERK: Planer for alle komponenter i Y-labyrinten og inneslutningsstrukturen er gitt i Supplemental File 1.

  1. Y-labyrint dimensjoner og design
    1. Bruk et bunnstykke (1,22 m x 2,44 m fibersement sidepaneler) for å forankre Y-labyrinten. Bor hull i topplaget slik at vognboltene kan passere oppover for festing av labyrintstykkene. Hvis du vil ha spesifikke instruksjoner, kan du se Tilleggsfil 1.
    2. Konstruer veggene i labyrinten ut av hvitt PVC trimbrett; innvendige dimensjoner på basen er 120 cm L (sidevegger) x 42 cm B x 14 cm H.
      MERK: Passasjebredden ble designet for å imøtekomme 2x brennvidde. Ekstra bredde gir fleksibilitet for to, dyreavsatt duftstier som skal opprettes.
    3. Pass på at de indre dimensjonene på armene er 120 cm L (sidevegger) x 40 cm B x 14 cm H.
    4. Monter labyrinten ved hjelp av separate bunn-, side- og toppkomponenter som er sikret sammen før du kjører en prøveversjon. Lag toppen ut av klar akryl for å muliggjøre visualisering av dyr i labyrinten. Hvis du vil ha spesifikke instruksjoner, kan du se Tilleggsfil 1.
      1. Når en enkelt duftsti opprettes, bruker du en intern partisjon i basen for å begrense plasstilgangen for duftleggingen. Hvis du vil ha spesifikke instruksjoner, kan du se Tilleggsfil 1.
      2. Når to duftstier deponeres av forskjellige dyr i rekkefølge, bruk et system av skillevegger for å blokkere vekslende armer av labyrinten og utelukke hvert dyr fra vekslende halvdeler av basen. Hvis du vil ha spesifikke instruksjoner, kan du se Tilleggsfil 1.
    5. Bruk bokser for å tillate transport og innsamling av dyr som brukes i Y-labyrintforsøk. Pass på at alle boksene er ugjennomsiktige og utstyrt med avtakbare lokk og akryldører som er lett festet.
      1. Pass på at sokkelboksen (109 cm L x 56 cm B x 46 cm H) er ved åpningen av bunnen av Y-labyrinten. Bruk den til å overføre duftende eller fokale dyr til labyrinten og for akklimatisering før du åpner døren og tillater frivillig tilgang til dyrene i labyrinten.
      2. Pass på at armboksene (83 cm L x 50 cm B x 44 cm H) er i terminalendene av armene på Y-labyrinten for å lette fangsten av enten duftende eller fokale dyr.
      3. Hvis du vil ha spesifikke anvisninger for konstruksjon og montering, se Tilleggsfil 1.
  2. Kameraoppsett for daglig videoanskaffelse
    1. Kameraspesifikasjoner: Sørg for at prosjektkameraer kan ta opp kontinuerlig video under variable lysforhold og er egnet for utendørs bruk under gjeldende temperatur- og fuktighetsforhold.
      1. Når kameraet er montert på undersiden av studiekabinettet, må du sørge for at hele Y-labyrinten kan fanges opp i kameraets synsfelt. Juster objektivet eller høyden på kameraet for å øke eller redusere synsfeltet. Når synsfeltet er angitt, må du kontrollere at tilstrekkelige atferdsdetaljer, for eksempel tungeflikk, kan fanges opp.
        MERK: Hvis høyden på studiekapslingen er fast (f.eks. 180 cm H) og dermed begrenser justeringer i synsfeltet, kan flere kameraer brukes til å oppnå fullstendig dekning av Y-labyrintinteriøret. Sørg for at kameraene er stilt inn for å muliggjøre "bredt dynamisk område" når de brukes i utendørsapplikasjoner.
    2. Strømspesifikasjoner: Kontroller at hvert kamera har tilstrekkelig strømforsyning til å ta opp kontinuerlig video så lenge den planlagte prøveperioden varer (bruk for eksempel en avbruddsfri strømforsyning (UPS) med et innebygd reservebatteri for å sikre kontinuerlig strøm).
      MERK: Hvis det ikke er noen strømforsyning tilgjengelig, kan POE-kameraer (power over ethernet) drives via nettverkskabler som er koblet til en digital videoopptaker (DVR) eller POE-bryter der en nettverksvideoopptaker (NVR) brukes.
    3. Opptaksspesifikasjoner: Når du velger en DVR eller NVR, må du sørge for at den oppfyller prosjektkravene, inkludert tilstrekkelig lagringskapasitet og nok POE-kontakter (DVR) eller kamerakanaler (NVR) til å imøtekomme antall kameraer som brukes. Velg opptaksparametere som passer til ønsket videokvalitet, og husk størrelsen på datafilene (f.eks. H264-komprimeringshastighet og en bildefrekvens på 10 bilder per sekund [FPS]).
    4. Protokoll for innhenting og behandling av video:
      1. Begynn å spille inn videoen fra det øyeblikket dyret begynner å gå inn i labyrinten til øyeblikket for fangst eller forhåndsinnstilt tidsramme (1.3.3.4).
      2. Ved hjelp av programvare som kan installeres på en eller flere datamaskiner og tillater visning av live eller innspilt video, eksporterer du filer ved hjelp av det valgte videoformatet.
      3. Sørg for å eksportere det samme tidsvinduet og varigheten av videoen for hvert kamera som brukes til å tillate samtidig gjennomgang av flere feeder.
      4. Sørg for å eksportere dataene regelmessig fordi mange systemer vil overskrive eldre data med nye data hvis DVR / NVR fillagringskapasitet er begrenset.
  3. Protokoll for løping av duftleggende dyr
    1. Vurdering av skjevheter
      1. Før du kjører eksperimentelle forsøk, kan du vurdere en Y-labyrint for skjevhet ved å montere labyrinten, som beskrevet nedenfor, men uten å presentere duften på papiret. Akklimatisere fokusdyret, og start studien.
        MERK: Avhengig av utformingen av studien (f.eks. gjentatte tiltak ved bruk av de samme fokale dyrene vs. testing av nye fokale dyr hver gang), vil biasforsøk fastslå at labyrinten selv, etter design, ikke fordommer et fokusdyrs valg. Mange faktorer bidrar til skjevheter som høyde, sollys og visuelle markører.
      2. Hvis reorientering eller justering av andre fysiske aspekter av labyrinten ikke fjerner sideskjevhet, randomiser armen som er utpekt til å motta en eksperimentell duft i en gitt studie.
        MERK: I løpet av et angitt antall forsøk resulterer en objektiv labyrint i en valgsannsynlighet på 0,5 for hver arm, og en binomisk test utføres (figur 2).
    2. Prøveforberedelse og Y-labyrintmontering
      1. Bruk nitrilhansker når du håndterer overflater som dyret kan utforske for å unngå duftforurensning. Bytt hansker mellom forsøk og innenfor oppsettet av en prøve hvis det opprettes flere duftløyper.
      2. Forbered nytt, rent duftpapir (hvitt slakterpapir, minimum 61 cm bredt) på en ren overflate. Klipp til riktig lengde slik at papiret for hver seksjon kan overlappe ved krysset mellom Y og strekke seg forbi endene av basen og armene slik at det passer under boksene.
      3. Sveip bunnen av labyrinten og dekk deretter enten med papir direkte eller med et grenselag mellom papiret og bunnen (f.eks. plastfolie) for å lette opprydding hvis dyret avfeirer eller muskerer i labyrinten.
      4. Fest papiret ved å piercing det med vognbolter i bunnen, og arbeid fra den ene enden til den andre for å holde overflaten jevn. Overlapp papirene i krysset slik at basispapiret er øverst.
      5. Plasser sidene av labyrinten på plass over vognboltene, men ikke fest dem til bunnen.
      6. Sett inn og sikre partisjonen(e) som trengs for at prøvetypen skal testes (se enkeltduft 1,3,3 vs. dobbeltduftforsøk 1.3.4).
      7. Skyv akrylplatene inn i sporene, og fest dem med flate hodesnegler.
      8. Fest sidene til bunnen ved å stramme vingemutterne til vognboltene.
      9. Sett de rene armboksene på plass, og fest dem med tommelskruer. Fest lokket på esken med kabelbånd. Påse at dørene er fjernet.
    3. Forsøk med én duft
      MERK: Hensikten med disse forsøkene er å presentere en enkelt duftsti i Y-labyrinten som går fra basen gjennom en arm.
      1. Før du monterer akrylplaten, må du feste partisjonen for å blokkere den ubehandlede armen. Velg duftarmen tilfeldig (f.eks. myntkast, tilfeldig tallgenerator).
      2. Plasser duftleggingsdyret i den rene, tørre baseboksen. Fest lokket på sokkelboksen (f.eks. kabelbånd, bolter) og døren (f.eks. tommelskrue). Transporter oppbevaringsboksen til studiekapslingen, og fest den til enden av bunnen av Y-labyrinten med tommelskruer.
        MERK: Pass på at døren til sokkelboksen er på plass før du laster dyret.
      3. Akklimatisere dyret i esken i en fast, konsekvent periode (f.eks. 60 min). Fjern baseboksdøren, og la dyret komme inn i labyrinten fritt.
      4. Overvåk dyreaktivitet eksternt ved hjelp av videofeed (se nedenfor). Etter at dyret har reist fra baseboksen til armboksen, fjern dyret fra labyrinten som duftende er fullført.
        1. Hvis dyret er inne i en boks, sett inn og fest den avtagbare døren, fjern esken og returner dyret til kabinettet.
        2. Hvis dyret er tilbake i labyrinten, vent i nærheten av labyrinten til dyret blir sett tilbake til esken, og fjern deretter boksen.
          MERK: Squamates avfeirer defensivt og lager alarmsignaler som forurenser duften som testes, så unngå å skremme dyret.
        3. Hvis dyret ikke kommer tilbake til en boks, må du sakte nærme seg labyrinten og bruke visuelle signaler (f.eks. langsom håndvinking) for å oppmuntre dyret inn i esken, og fjern deretter esken.
      5. Rengjør og tørk sokkelboksen (1.5.5).
      6. Hvis avføring oppstod, samle og absorber så mye som mulig med et papirhåndkle, men ikke tørk for å forhindre spredning.
      7. Delvis demontere labyrinten for å tillate fjerning av den indre partisjonen, og deretter montere. Rengjør partisjonen (1.5.5).
      8. Fortsett til avsnitt 1.4 for protokoll for å kjøre fokaldyr.
    4. Dobbeltduftende forsøk
      MERK: Hensikten med disse studiene er å presentere to forskjellige duftstier samtidig i Y-labyrinten, der begge løper fra basen gjennom sin respektive, tilfeldig valgte arm.
      1. Før du monterer akrylplaten, fest partisjonene for å blokkere armen som ikke er valgt for den første duften og halvparten av basen motsatt den blokkerte armen.
      2. Følg prosedyrene ovenfor for en enkelt duftstudie (1.3.3 til 1.3.3.8) med ett unntak. Når akryldøren er fjernet (1.3.3.3), sett en halv størrelse dør inn i åpningen på siden som skal forbli blokkert for å sikre at duftdyret bare kan bevege seg i den åpne delen av labyrinten.
      3. Del labyrinten delvis, fjern partisjonene og rengjør (1.5.5). Tørk med rene håndklær.
      4. Installer partisjonene på nytt, men snu dem for å blokkere det nå duftende området av labyrinten. Sett på plass akryltoppen igjen.
      5. Gjenta trinn 1.3.4.2 for det andre duftleggende dyret.
      6. Delvis demontere labyrinten og fjerne partisjonene. Sett sammen labyrinten igjen.
      7. Fortsett til avsnitt 1.4 for protokoll for å kjøre fokaldyr.
  4. Protokoll for løping av fokaldyr i daglige timer
    1. Følg trinn 1.3.3.2 til 1.3.3.3 med fokusdyret planlagt for den studien.
    2. Overvåk dyreaktivitet eksternt ved hjelp av video. Hvis du observerer over et angitt vindu med letetid, start timeren når dyret har kommet helt ut av baseboksen.
    3. Ved fullføring av studien, fjern dyret (1.3.3.4).
  5. Sammenbrudd og opprydding
    1. Løsne de resterende boksene fra labyrinten og demonter alle boksene. Bruk ferske nitrilhansker gjennom demontering og rengjøring.
    2. Fjern akrylplatene og sett dem til side på et trygt sted for rengjøring for å unngå riper eller sprekker. Pass på at du unngår riper når de fjernes (klart synsfelt for videoovervåkingsatferd må opprettholdes). Demonter sidene av labyrinten og sett dem til side for rengjøring.
      MERK: Minimer riper og UV-nedbrytning til Y-labyrintmaterialer ved å holde dem alltid skyggelagt.
    3. Fjern papiret (og plasten) i en konsekvent bevegelse ved å rulle det opp for å unngå forurensning av bunnen og kaste det.
    4. Bruk en luktfri såpe i laboratorieklasse og myk skrubbebørste eller mikrofiberkluter til å rengjøre alle overflatene på Y-labyrintstykkene og alle boksene. Rengjør akrylplatene og avtakbare dører med samme såpe, men med myke svamp- eller mikrofiberkluter for å forhindre riper.
      MERK: De kjente kjemiske signalene i squamate reptiler er lipidløselige forbindelser, og vasking med vaskemiddel er standardprotokollen for rengjøring av lipidsignaler og andre dufter fra polymerbaserte apparater i terrestriske vertebratstudier11,12,21.
      MERK: I feltapplikasjoner kan det være nødvendig med sanitærprotokoller. I så fall spray alle de indre overflatene av labyrinten (gulv, vegger, skillevegger, akrylstykker, bokser) med en passende sanitærløsning, la den sitte i 10 minutter, og tørk deretter med en mikrofiberklut.
    5. Skyll de rensede komponentene med vann ved å tørke av overflatene med rene, våte mikrofiberhåndklær, og unngå å la såperester tørke før skylling; Ikke hell vann i labyrinten.
    6. La bitene lufttørke eller klapp dem tørre med friske mikrofiberkluter.
    7. Når de er tørre, monterer du labyrintstykkene igjen hvis du kjører en ny prøve umiddelbart.

2. Y-labyrint oppsett og crepuscular timing protokoll for U.S. Geological Survey (USGS) forsøk i samarbeid med National Park Service: relativt fjern testing av villfangede burmesiske pythoner

MERK: Planer for alle komponenter i Y-labyrinten og inneslutningsstrukturen er gitt i Supplemental File 2.

  1. Y-labyrintkomponenter og begrunnelse for endringer i USDA-design
    MERK: Den beskrevne Y-labyrinten ble betydelig endret for å utvide potensielle forskningsarter og under isolerte forhold. Den vertikale dybden ble økt for å imøtekomme en rekke arter, og forskjellige materialer og konstruksjonsmetoder ble brukt til å forbedre utendørs holdbarhet og rengjøring. Se figur 1 for en visualisering av den fullførte labyrinten. Hvis du vil ha spesifikke anvisninger for konstruksjon og montering, se Tilleggsfil 2.
    1. Klipp Y-labyrintkomponenter fra hvit polypropylen, og varmsveis alle kuttede stykker som skal festes permanent (f.eks. labyrintbunn og sidevegger).
      1. Forankre bunnen av Y-labyrinten (244 cm L x 122 cm B) laget av kryssfinerplater festet sammen med dekksskruer, og fest den via en aluminiumsvinkelbrakett som er naglet langs bunnen av labyrintens yttervegger.
      2. Pass på at bunnen av Y-labyrinten er 120 cm L x 42 cm B x 23 cm H, og at hver ytterarms sidevegg er 120 cm L, indre arm sidevegg er 108 cm L (for spesifikke retninger, se Tilleggsfil 2).
      3. Sett akrylplaten på plass ved hjelp av en aluminiumsvinkel festet til sideveggene med skruer hver 30 cm (for spesifikke retninger, se Tilleggsfil 2).
        MERK: Skruer plassert med jevne mellomrom på øvre kant av Y-labyrintens sidevegger fungerer også som statiske visuelle markører når du analyserer videoen fra forsøkene og gir skala.
      4. Påse at hver åpning av Y-labyrinten (sokkel, armer) har en ekstra bunnplate (42 cm B x 30 cm H) på enden av sideveggen som festes til en boks, slik at bunnplaten rammer inn en sentral åpning (34 cm B x 16 cm H; for spesifikke retninger, se Tilleggsfil 2).
      5. Bruk et partisjonsstykke for å begrense tilgangen til duftdyret (for spesifikke retninger, se Tilleggsfil 2). Fest en blokkeringsplate (46 cm B x 22 cm H) på plass med festebånd. Forankre skilleveggen og platen ved hjelp av improviserte, lettgjorte vekter (f.eks. plastkanne fylt med vann; 2.3.6; Figur 1).
      6. Pass på at akrylstykkene utgjør toppen av labyrinten (0,6 cm tykk, klar). Hvis du vil ha spesifikke instruksjoner, kan du se Tilleggsfil 2.
    2. Bruk ugjennomsiktige bokser utstyrt med en skyvedør og lokk som er lett sikret for transport og innsamling av dyr i Y-labyrintforsøk (figur 1).
      1. Modifiser boksene (21,6 cm L x 27,9 cm B) med dreneringshull i bunnen, monter lokkene med små skruer og muttere, og gi en enkelt åpning for inngang / utgående (døren). Hvis du vil ha spesifikke instruksjoner, kan du se Tilleggsfil 2.
      2. Fest esken til enden av Y-labyrinten ved å feste eskens frontplate til Y-labyrintens frontplate ved hjelp av bolter og vingenøtter eller låser.
        MERK: Når boksene er på plass, forankres også akrylplatene på plass.
  2. Kameraoppsett for crepuscular videoinnhenting: Se figur 1 for et øyeblikksbilde av kamerafeltet.
    1. Kameraspesifikasjoner: Sørg for at prosjektkameraet kan ta opp kontinuerlig video under variable lys- og temperaturforhold for å imøtekomme crepuscular og nattlige studiearter.
      1. Når prosjektkameraet er montert på takkrysset på kabinettet, må du sørge for at hele Y-labyrinten kan fanges opp innenfor kameraets synsfelt. Hev eller senk høyden på teltet for å øke eller redusere synsfeltet (prosjektkamera montert i en høyde på ~ 3 m). Sørg for at refleksjonen av det infrarøde lyset fra kameraet på akrylplaten ikke skjuler kritiske deler av rammene i opptakene over natten.
    2. Strømspesifikasjoner: Forsikre deg om at hvert prosjektkamera har tilstrekkelig strømforsyning til å spille inn kontinuerlig video for filming over natten (ca. 20 timer).
      MERK: Hvis det ikke er strømtilførsel tilgjengelig, kan strømmen tilføres med dyp syklusforseglet blysyre 12-volts batterier (f.eks. to 12-V 20-Ah gelbatterier kablet parallelt).
    3. Opptaksspesifikasjoner: For å minimere fillagringsvolumet, ta opp video av laveste kvalitet som fortsatt er tilstrekkelig til å muliggjøre telling av tungeflikk i Y-labyrinten.
      MERK: Opptak med høy oppløsning krever stort lagringsvolum, og å senke oppløsningen er en svært effektiv måte å sikre at filstørrelsene er håndterbare.
      1. Begrens bildefrekvensen (bilder per sekund, FPS) for opptak til det minste som trengs for å oppdage tungeflikk (f.eks. opptaksoppløsning på 800 x 450 med en maksimal bildefrekvens på 25 FPS resulterer i omtrent 120 GB opptak per prøveversjon).
    4. Protokoll for innhenting og behandling av video
      1. Armer kameraet i begynnelsen av hver dufthendelse (2.3.10), og la det ta opp kontinuerlig til slutten av fokushendelsen (ca. 20 timer).
      2. Når hver prøveversjon er fullført, slår du av kameraet og henter SD-kortet (2.4.4). Overfør opptakene til ønsket lagringssted.
      3. Ettersom SD-kort ofte tvinger opptaksenheter til å ta opp opptak i 5-minutters klipp, kan du kombinere disse klippene ved hjelp av programvare for filmbehandling for enkel behandling.
      4. Se gjennom opptakene ved hjelp av et mediefilgjennomgangsprogram som tillater variabel avspillingshastighet og tilpassbare intervaller for fremoverhopp.
        MERK: Dette reduserer gjennomgangstiden fra ca. 20 timer ned til maksimalt 1 t hvis finskalaoppløsning ikke er nødvendig under videobehandling.
  3. Protokoll for løping av duftleggende dyr
    MERK: Trinn i denne delen vil ta omtrent 1,5 dager å fullføre på grunn av lengre akklimatiseringstider for ville reptiler.
    1. Se bias forord i pkt. 1.3.1 for å sikre at det ikke finnes skjevheter i labyrinten.
    2. Bruk nitrilhansker hele veien når du håndterer overflater eller studerer dyr for å unngå duftforurensning.
    3. Plasser duften eller brenndyret i esken minst 24 timer før rettssaken for akklimatisering.
      MERK: For å minimere stresseffekter, er boksen igjen i et skyggelagt område så nær labyrinten som mulig uten å bli forstyrret av rengjøring eller andre aktiviteter. Sørg for at alle dyr som testes (duftende, fokale) er akklimatisert på denne måten.
    4. Forbered nytt, rent duftpapir på en ren overflate og av tilstrekkelig lengde til å overlappe ved krysset mellom Y, og dekk hele bunnoverflaten (2 armpapir = 121,9 cm; 1 grunnpapir = 152,4 cm).
    5. Fest endene av papirene i nærheten av boksene og Y-krysset med maskeringstape.
    6. Installer partisjonene for å blokkere halvparten av basearmen (venstre eller høyre side) med en lang partisjon, og blokker inngangen til motsatt arm med en kort partisjon. Når du installerer barrierene, må du ikke rive duftpapiret. For store duftende dyr, fest en tung gjenstand som lett kan fjernes og rengjøres bak barrieren som en støtte for å forhindre barrieresvikt (2.1.1.5).
      MERK: Duftstien må alltid starte på den ene siden av basen, og deretter krysse til motsatt arm slik at fokusdyrets valg er klart.
    7. Skyv akrylplaten på plass, én seksjon om gangen, og sørg for at vinklene møtes helt. Bruk klart plastbånd for å dekke eventuelle hull.
    8. Fest begge armboksene til labyrinten ved å koble frontplatene ved hjelp av vingenøtter og/eller hengelåser, og sørg for at dørene er låst åpne.
    9. To timer før solnedgang, fest baseboksen (som inneholder duftdyret), og sørg for at alle bevegelser er langsomme og stabile for å minimere stress for dyret.
    10. Armer kameraet, og åpne døren til baseboksen, og sørg for å låse døren på plass ved hjelp av begge fatboltlåsene. Hold deg utenfor dyrets syn, og gå ut av området.
    11. Etter 3 timer (1 time etter solnedgang), legg merke til dyrets plassering i labyrinten så vel som omgivelsesforholdene. Hvis dyret er i transitt, vent til det kommer inn i esken.
      1. Hvis dyret er i en boks, lukk og fest boksdøren, fjern esken, og fjern deretter dyret, pass på å forhindre defensiv duftavsetning i esken.
      2. Hvis dyret er ubevegelig inne i labyrintens kropp, bruk visuelle signaler (f.eks. lang stang eller håndvinklet) for å stimulere bevegelsen til en boks. Hvis dyret forblir, fjern armboksen(e) slik at akrylplaten kan fjernes, og dyret kan samles manuelt og overføres til en pose.
        MERK: Riktig personlig verneutstyr (PVU) skal alltid brukes ved håndtering av store dyr (f.eks. punkteringsbestandige hansker, øyebeskyttelse).
    12. Delvis demontere labyrinten for å tillate fjerning av innvendige partisjoner (unngå å forstyrre duftpapiret) og deretter montere. Hvis avføring oppstod, samle og absorber så mye som mulig med rene mikrofiberkluter, men ikke vask området.
    13. Fortsett til avsnitt 2.4 for protokoll for å kjøre fokaldyr.
  4. Protokoll for å kjøre crepuscular fokal dyr
    MERK: Det vil ta omtrent to dager å fullføre trinnene i denne delen, og må begynne omtrent samtidig med starten av del 2.3.
    1. Akklimatisere det planlagte fokusdyret i esken i minst 24 timer før det kjøres i labyrint.
      1. I løpet av de siste timene med fokus på dyreakklimatisering, kjør duftleggingsdyret før du går videre til neste trinn (2.3.9).
        MERK: Tid duftleggingstrinnet så nært som mulig til tidspunktet for introduksjonen av fokusdyret til labyrinten for å redusere duftforringelse.
    2. Fest baseboksen (som inneholder fokusdyret) ved hjelp av vingemuttere og/eller hengelåser til bunnen av Y-labyrinten. Bruk langsomme, stødige bevegelser når du holder/ transporterer esken for å minimere stress for fokusdyret.
      1. Påse at begge armboksdørene er låst. Start brennvidden ved å åpne og låse baseboksdøren ved hjelp av fatbolter. Hold deg utenfor dyrets syn og gå ut av området.
        MERK: Med ville nattlige reptilforsøk blir fokale dyr gitt over natten for å utforske labyrinten.
    3. Fire timer etter soloppgang, gå tilbake til labyrinten og følg avsnitt 2.3.11.1 for å fjerne fokusdyret.
    4. Samle inn kameraets SD-kort og lad batteriene om nødvendig. Kast det brukte papiret fra labyrinten og fortsett til rengjøring (avsnitt 1.5).

Figure 1
Figur 1. Oppsett av USGS Y-labyrinten. Til venstre viser en skjematisk komponent i Y-labyrinten med en skalalinje for perspektiv. Til høyre demonstrerer et øyeblikksbilde fra videokameraet synsfeltet for atferdsopptak. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Representative Results

En rekke variabler kan registreres og/eller scores fra Y-labyrintforsøk. Utformingen av studien bør primært være drevet av ønskede resultater/leveranser. Videre, hvis studien er avhengig av gjentatte tiltak (f.eks. gjentatt bruk av de samme fokale dyrene), er det nødvendig med riktig testing og analysestrukturer. For eksempel, da USDA-studiene stolte på gjentatt testing av fokal tegus, ble planleggingen av eksperimentelle studier fullstendig randomisert.

Valgdata: De fleste studier som bruker Y-labyrinter rapporterer enkle binære valgdata og analyserer resultatene med parametrisk statistikk som en binomisk test. Hovedbegrensningen her er utvalgsstørrelse, som direkte påvirker kraften i enhver statistisk analyse. I figur 2er det avbildet en rekke statistiske terskler per studieutvalgsstørrelse som viser hvor mange "suksesser" som må forekomme for en gitt binomisk test for å gi statistisk signifikante resultater. Disse er matematisk avledet og derfor generaliserbare for enhver Y-labyrinttest. Binomial statistikk er lett å generere ved hjelp av online freeware. For beregning av sannsynligheter brukes en-hale fordelinger hvis en a priori begrunnelse er gitt; Ellers bør to-hale fordelingen brukes.

Valg av en arm bestemmes ofte av avstanden fokaldyret beveger seg i en gitt arm. Den enkleste måten å sette denne terskelen er ved å etablere et landemerke i labyrinten. For de fleste Y-labyrintstudier er landemerket inngangen til armboksen. Fordi reptiler utfører all kjemosensorisk vurdering med de kjemisk sensing organene i den fremre delen av hodet, er hodet fokuspunktet under en studie. For eksempel, fordi burmesiske pythoner ofte er lengre enn hele labyrinten selv, er valget best og mest effektivt bestemt av bevegelsen av hodet forbi et landemerke. Andre alternativer for å bestemme valg er tid brukt i en arm og fullstendig bevegelse av fokusdyret i en boks. Svikt bestemmes av et fokusdyr som ikke gjør et valg innen en bestemt periode.

Flere finoppløsningsanalyser kan utledes fra valgdata i Y-labyrinten. For eksempel kan forskere generere et valg straffepoeng16. Her må forskerne spore i hvilken grad fokusdyret utforsket labyrintens ikke-målarm. Ikke-mål kan defineres som armen forskerne bestemmer a priori som fokusdyret ikke vil velge ut fra den alternative hypotesen som testes. Det enkleste eksemplet på en ikke-målarm ville være den uduftende armen når bare en arm inneholder en målduft. Mer komplekse eksempler ville være valget mellom to dufter fra samme kilde, men presentert ved forskjellige konsentrasjoner7. Når den eksperimentelle utformingen er på flere nivåer og/eller dataene går fra binær til inkrementell, som med valgstraff, bør en passende statistisk tilnærming brukes, for eksempel gjentatte målanalyse av varians (ANOVA) eller andre metoder som brukes med kontinuerlige eller proporsjonale datasett.

Virkemåter: Gjennom hele varigheten av et eksperiment der fokale dyr observeres, kan en rekke individuelle atferd kvantifiseres. Dette antallet variabler kan enten bestemmes a priori avhengig av hva som er kjent16 eller post hoc etter foreløpige observasjoner på et delsett av data14,15. Studiemålene og deres grad av oppløsning bestemmer hvilke atferdsmessige vurderinger som bør gjøres i labyrinten, hvis noen (dvs. i mange studier er bare valgdata kvantifisert17). Atferd kan vurderes gjennom labyrinten, i seksjoner eller i bestemte tidsperioder; For eksempel kan atferd som bare ses i basen eller ved krysset mellom armene, prioriteres8. Videoopptak forenkler atferdsmessig poengregning, selv om oppløsningen til videoen og lengden – faktorer som pålegger datalagringsbegrensninger – bør vurderes før eksperimenteringen begynner.

Tidsvariabler: Som med atferdsvariabler kan mange tidsmessige aspekter ved dyreytelse kvantifiseres under Y-labyrintforsøk. For eksempel kan forskere tidsforsinkelsesperioder (f.eks. ventetid for å komme ut av boksen8). De fleste temporale variabler er forbundet med utforskning av labyrinten, for eksempel total etterfølgende tid eller tid brukt i hver arm. Disse variablene analyseres vanligvis i en flerfaktoranalyse, for eksempel flerveis ANOVA.

Observatør bias: Med alle studier som involverer dyreatferd, påvirker observatørbias betydelig datainnsamling18. Derfor bør observatører være blinde for behandlingen som testes. Den enkleste måten å gjøre dette på er å kode videofilene numerisk og deretter sortere dem tilfeldig (f.eks. tilfeldig tallgenerator) før du tilordner dem til observatører. Det er vanskelig å kontrollere for observatørbias når live datainnsamling er det eneste alternativet. I en feltinnstilling vil dette kreve to samarbeidere: en observatør blind for behandlingen og en koordinator som setter opp studien. Omfattende gjennomganger oppsummerer effekten av eksperimenteringsbias på datainnsamling og tolkning i atferdsmessige og økologiske studier18,19.

Figure 2
Figur 2. Utvalgsstørrelser og P-verdier for binomiske tester fra Y-labyrintresultater. Hver gitt prøvestørrelse representerer et angitt antall forsøk der en duft testes i den ene armen på Y (målarmen), mens den andre kan være en kontroll (ikke-mål). Det øverste tallet over hver stolpe er P-verdien med én hale for det antallet valg av målarm, nederst er to-hale. Tall i den øverste linjen representerer maksimalt antall ikke-målvalg som fremdeles er tradisjonelt statistisk signifikante (P < 0,05). Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Tilleggsfil 1. Klikk her for å laste ned denne filen. 

Tilleggsfil 2. Klikk her for å laste ned denne filen. 

Discussion

Mens Y-labyrinter er svært kraftige verktøy for å undersøke kjemisk økologi i reptiler, kan deres begrensede design utelukke andre måter å undersøke. Et mangfold av andre alternativer er imidlertid tilgjengelig11,12,20,21,22. Tungeflikkanalyser er for eksempel enklere å utføre og tillater samtidig vurdering av atferd som er utstilt til en rekke kjemiske stimuli i forhold til kontrollluktene23,24,25,26. Open-field tester er et annet alternativ der et fokusdyr fritt utforsker et kabinett til det møter en kilde til kjemiske signaler, og dets atferdsreaksjoner blir deretter scoret27,28. Kombinasjoner av disse tilnærmingene kan vurdere diskriminerende kapasiteter av reptiler i forskjellige sammenhenger som å presentere en blanding av kunstige og naturlige lukt sammen med refugia29. Y-labyrinter kan også modifiseres for å utsette dyr for luftbårne kjemiske signaler alene eller i kombinasjon med substratbårne signaler16,30og post hoc-inferens kan brukes til å redesigne datainnsamling hvis arkiverte videodata er tilgjengelige31. Bioassays bør utformes for å forenkle datainnsamling og minimere motstridende stimuli, spesielt når en bestemt kilde til signaler vurderes (f.eks. kjemiske signaler21).

Forskere i dyreatferd observerer og kvantifiserer ofte fokale dyreresponser i nye, kunstige miljøer (f.eks. en lukket labyrint med et funksjonsløst landskap), og det bør tas hensyn til om et gitt dyr utviser naturlig, utforskende oppførsel kontra unngåelse, agitasjon eller lignende nødstilt oppførsel. Fortvilet dyreadferd i eksperimentelle apparater tilskrives først og fremst neofobi: frykt fornyhet 32. Et eksempel er rømningsadferd, hvor fokusdyret skyver mot leddene eller kantene på apparatet for å oppnå utgående. Et annet eksempel er sjenanse, hvor fokusdyret demonstrerer motvilje mot å komme inn i labyrinten, hvis grad kan kvantifiseres ved ventetid av labyrintoppføring. Apparat (re)design kan lette engasjementet til fokusdyret for å unngå disse forvirrende effektene av nød. Den vanligste tilnærmingen er gjentatt introduksjon av fokaldyret til apparatet for å fjerne miljøets nyhet før testing begynner, og moderne statistiske modeller (f.eks. generaliserte lineære blandede modeller) gjør det mulig å bruke testdyr i flere studier. En viktig side relevant for økologiske hensyn i atferdstesting er at redusert neofobi er forbundet med suksessen til invasive arter33. Således, avhengig av tidligere kunnskap om den aktuelle arten, kan neofobi ha variabel betydning som en eksperimentell designvurdering.

Innsamling av atferdsdata fra videoer pålegger flere begrensninger som blir store flaskehalser i eksperimentelle tidslinjer. Lengden på en gitt prøveversjon kan for eksempel øke datauttrekkingstiden eksponentielt. En løsning er å analysere virkemåten bare til en terskel er oppfylt (f.eks. total tid aktiv). Terskelen kan baseres på den lengste videoen som er tilgjengelig for en gitt prøveperiode. Alternativt kan maskinbasert observasjon (f.eks. kunstig intelligens) utvikles, selv om dette er tids- og ressurskrevende med betydelig innsats som kreves for kvalitetskontroll. Et annet problem er databehandling: Videoer må være av tilstrekkelig kvalitet for å muliggjøre atferdsmessig poengregning og vurdering, noe som resulterer i datalagringsbegrensninger. Selv om skylagring nå er tilgjengelig, er opplastings-/nedlastingshastigheter ofte problematiske, spesielt når datainnsamling skjer på eksterne feltsteder. Ytterligere utfordringer manifesterer seg i begrensningene ved registreringsverktøy som påvirker integriteten til atferdsobservasjon. Klar visning av fokal dyreadferd er alltid nødvendig, men synligheten hindres ofte av ukontrollerbare faktorer (f.eks. fuktighet, insekter, vindbevegelse). Videre, når opptak kommer fra et enkelt perspektiv (f.eks. fugleperspektiv), er det vanskelig å vurdere atferd som forekommer i vertikalplanet (f.eks. hodehevinger14). En løsning er å gi flere kameravinkler per prøveversjon. Til slutt påvirker tiden på dagen betydelig atferdsopptak. Atferdsanalyse om natten krever et kamera med nattmodus og minimal lysprojeksjon for å unngå obstruktiv gjenskinn på Y-labyrintoverflaten eller tiltrekning av insekter som kan forstyrre kameramatingen. Tatt i betraktning det ovennevnte, kan forkunnskaper av studiestedet eller artsbiologien informere hvilke begrensninger som sannsynligvis vil oppstå med hvilken frekvens og dermed informere ønskelige utvalgsstørrelser.

Atferd er tett kombinert med fysiologi, og nytten av Y-labyrinter for evaluering av atferds endokrinologi i en rekke arter har blitt demonstrert. Denne artikkelen understreker imidlertid en viss variasjon i utførelsen av disse eksperimentene avhengig av målarter, forskningsspørsmål og tilgjengelige ressurser. Derfor bør valg av materialer og dimensjoner for hvert testoppsett vurderes nøye for potensiell etterfølgende forskningsutvidelse. § 2 beskriver modifikasjoner gjort på materialer som er beskrevet i avsnitt 1, som ble innlemmet for å imøtekomme fremtidige, mer komplekse atferdsforsøk med tegus. Den økte vertikale dybden på Everglades-labyrintene vil tillate nye spørsmål om kjemisk økologi i villfanget tegus å bli besvart uten unødig protracting prosjektdesign og oppsett, noe som ytterligere demonstrerer overførbarheten av dette eksperimentelle apparatet.

Når du bruker de ovenfor beskrevne teknikkene i en relativt ekstern innstilling (se avsnitt 2), er det flere begrensende faktorer som må vurderes, og prosjektplanlegging er avgjørende. Avhengig av den statistiske kraften som trengs for det foreskrevne behandlingseksperimentet og biologisk timing av målartene (f.eks. sesongmessighet), vil ressursene og arbeidet som kreves bli påvirket. Videre, hvis enkelt eller gjentatt bruk av fokale dyr er ønsket, er det nødvendig med forsiktig oppmerksomhet for å redusere potensielle stressfaktorer. Hver av disse faktorene vil enten forlenge prosjektets tidslinje eller kreve økt arbeidskraft, plass og materialer. For eksempel presenterer seksjon 2 bruken av villfangede mannlige pythoner som fokale dyr som følger en annen gruppe villfangede og hormonelt manipulerte menn, som alle krever omtrent 24 timers stille akklimatiseringstid i oppbevaringsbokser for å minimere stresseffekter. Selv om disse akklimatiseringsperiodene forlenget prøvetidene til over to dager, påvirker stress på grunn av fangenskap og håndtering villdyradferd og må minimeres for å generere rene datasett34,35.

Oppsummert er Y-labyrinter kraftige, tilpasningsdyktige verktøy som kan brukes til å undersøke den kjemiske økologien til mangfoldig dyreliv under vidt variable forhold, forutsatt at det er årvåken a priori planlegging. Det må tas nøye hensyn til å velge passende spørsmål og å designe det eksperimentelle oppsettet riktig for gitt taxa og betingelser. Forskere og ledere kan dra betydelig nytte av å bruke Y-labyrinter for å bedre forstå dyrekemosensorisk biologi, da disse verktøyene muliggjør fleksible eksperimentelle design som gir store mengder finskala atferdsdata, spesielt når de kombineres med eksterne overvåkingsverktøy.

Disclosures

ingen

Acknowledgments

Utviklingen av den første Y-labyrinten ble støttet av samarbeidsavtaler (15-7412-1155-CA, 16-7412-1269-CA, og 17-7412-1318-CA) mellom James Madison University (JMU) og USDA Animal and Plant Health Inspection Service. Utviklingen av Y-labyrinten i Everglades nasjonalpark ble finansiert av en samarbeidsavtale (P18AC00760) mellom JMU og National Park Service. Vi takker T. Dean og B. Falk for deres tilrettelegging av dette prosjektet i Everglades NP og bistand med tillatelse og finansiering. Vi takker W. Kellow for hjelp til byggingen av USGS Y-labyrinten. C. Romagosa, L. Bonewell og R. Reed ga administrativ og logistisk støtte. Vi takker de to anonyme anmelderne som ga nyttige tilbakemeldinger. Støtten til Everglades arbeid og in-kind støtte ble gitt av U.S. Geological Survey (USGS) Greater Everglades Priority Ecosystem Science Program, National Park Service (P18PG00352) og USGS Invasive Species Program. All bruk av handels-, firma- eller produktnavn er kun til beskrivende formål og innebærer ikke godkjenning fra amerikanske myndigheter. Funnene og konklusjonene i denne publikasjonen har ikke blitt formelt formidlet av det amerikanske landbruksdepartementet og bør ikke tolkes til å representere USDA-besluttsomhet eller politikk.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
1" Steel zinc-plated corner brace Everbilt, The Home Depot 13619 See Supplemental File 1, Step 2.1 "90 degree 2.5 cm steel corner brace"
121.92cm W x 304.8cm  L x 1.27cm H white polypropylene Extended Range High-Heat UHMW Sheet TIVAR UHMNV SH See "2.1. Y-maze components and rationale for changes to USDA design " (step 2.1.1. "white polpropylene")
182.88 cm L x 81.28 cm W x 0.64 cm Thick Clear Acrylic Sheet Plexiglass 32032550912090 See "2.1. Y-maze components and rationale for changes to USDA design " (step 2.1.1.6. "Acrylic pieces")
2.54 cm W x 2.54 cm H x 243.84 cm L Mill-Finished Aluminum Solid Angle Steelworks 11354 See "2.1. Y-maze components and rationale for changes to USDA design " (step 2.1.1.1. "aluminum angle bracket")
4.5 kg spool of 5 mm Round Polypropylene Welding Rods HotAirTools AS-PP5N10 See "2.1. Y-maze components and rationale for changes to USDA design " (step 2.1.1. "heat weld")
5 mm Plain Aluminum Rivets Arrow RLA3/16IP See "2.1. Y-maze components and rationale for changes to USDA design " (step 2.1.1.1. "rivet")
Aluminum angle, 1.9 cm Everbilt, The Home Depot 802527 See Supplemental File 1, Step 1.2 "aluminum angle (1.9 cm x 1.9 cm x 0.16 cm thick)"
Aluminum angle, 2.5 cm Everbilt, The Home Depot 800057 See Supplemental File 1, Steps 1.2 and 2.2.2 "aluminum angle (2.5 cm x 2.5 cm x 0.16 cm thick)"
Aluminum angle, 3.2 cm Everbilt, The Home Depot 800037 See Supplemental File 1, Step 1.2 "aluminum angle (3.2 cm x 3.2 cm x 0.16 cm thick)"
Aluminum flat bar 1" x 1/8" thick Everbilt, The Home Depot 801927 See Supplemental File 1, Step 3.2.1 "aluminum strap"
Avigilon 2.0 MP camera Avigilon, a Motorola Solutions Company 2.0C-H4SL-BO1-IR See "1.5 Camera set-up and video acquisition" (step 1.5.1 "Avigilon 2.0 MP")
Avigilon NVR Avigilon, a Motorola Solutions Company HD-NVR3-VAL-6TB-NA See "1.5 Camera set-up and video acquisition" (step 1.5.3 "NVR")
Clear acrylic sheet (5.6 mm thick) United States Plastic Corp. 44363 See Supplemental File 1, Step 1.3 "clear acrylic sheet" and step 3.2.1 "clear acrylic door"
Fillet Weld Nozzle 3/16" x 15/32" / 4.5 x 12 mm TRIAC 107.139 See "2.1. Y-maze components and rationale for changes to USDA design " (step 2.1.1. "heat weld")
Hanging File Folder Box Sterilite 18689004 See "2.1. Y-maze components and rationale for changes to USDA design " (step 2.1.2.1. "Boxes")
HardiePanel HZ10 James Hardie Building Products 9000525 See Supplemental File 1, Step 1.1 "fiber cement siding"
Heat Welding Gun TRIAC 141.227 See "2.1. Y-maze components and rationale for changes to USDA design " (step 2.1.1. "heat weld")
Kraft Butcher Paper Roll, 24" Bryco Goods 24 inch x 175 FT See "1.2 Protocol for running scent-laying tegus" (step 1.2.1.2 "butcher paper")
Kraft Butcher Paper Roll, 46 cm wide Bryco Goods BGKW2100 See "2.3. Protocol for running scent-laying pythons" (step 2.3.4. "scenting paper")
Micro-90 Concentrated Cleaning Solution  International Products Corporation M-9050-12 See "1.4 Breakdown and clean-up" (step 1.4.4 "laboratory-grade soap")
MKV ToolNix - Matroska tools for linux/Unix and Windows Moritz Bunkus v.48.0.0 See "2.2. Camera setup and video acquisition" (step 2.2.4.2. "movie processing software")
Network Camera Axis Communications M3104-LVE See "2.2. Camera setup and video acquisition" (step 2.2.1. "Project camera")
Palight ProjectPVC 1/4" Palram 159841 See "2.1. Y-maze components and rationale for changes to USDA design " (step 2.1.2.3. "faceplate")
Palight ProjectPVC 1/8" Palram 156249 See "2.1. Y-maze components and rationale for changes to USDA design " (step 2.1.2.1. "door")
Privacy windscreen (green) MacGregor Size to fit See Supplemental File 1, Step 4.2 "green heavy duty shade cloth"
Protective Glove, Full-Finger ArmOR Hand HS1010-RGXL See "2.3. Protocol for running scent-laying pythons" (step 2.3.11.2. NOTE: "puncture-resistant glove")
REScue Disinfectant Virox Animal Health 44176 See "1.5. Breakdown and clean-up." (step 1.5.4. NOTE "sanitation solution")
Reversable PVC trim, 1/2" x 24" UFP Industries, Veranda products H120XWS17 See Supplemental File 1, Step 2.1 "PVC board partition", and step 3.2.1 "thinner PVC trim boards"
S4S / Veranda HP TRIM UFP Industries, Veranda products H190OWS4 See Supplemental File 1, Steps 1.2, 2.2.2, and 2.2.3 "PVC board"
S4S / Veranda HP TRIM (1" x 8" Nominal) UFP Industries, Veranda products 827000005 See Supplemental File 1, Steps 3.2.1 "PVC trim board"
ScotchBlue 24 in. Pre-taped Painter’s Plastic 3M PTD2093EL-24-S See "1.2 Protocol for running scent-laying tegus" (step 1.2.1.3 "plastic sheeting")
Sterilite 114 L tote box Sterilite Company 1919, Steel See Supplemental File 1, Step 3.2 "arm box"
Sterilite 189 L tote box Sterilite Company 1849, Titanium See Supplemental File 1, Step 3.2 "Base box"
Super Max Canopy ShelterLogic 25773 See Supplemental File 1, Step 4.3 "white canopy"
VLC Media Player  VideoLAN v.3.0.11 See "2.2. Camera setup and video acquisition" (step 2.2.4.3. "media file reviewing program")
White Pavilion Tent King Canopy BJ2PC See Supplimental File 2 "3. Enclosure materials and consideratons" (step 3. "pavilion tent")

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Fine, J. M., Vrieze, L. A., Sorensen, P. W. Evidence that petromyzontid lampreys employ a common migratory pheromone that is partially comprised of bile acids. Journal of Chemical Ecology. 30 (11), 2091-2110 (2004).
  2. Hesse, S., Bakker, T. C., Baldauf, S. A., Thünken, T. Kin recognition by phenotype matching is family-rather than self-referential in juvenile cichlid fish. Animal Behaviour. 84 (2), 451-457 (2012).
  3. Forester, D. C., Wisnieski, A. The significance of airborne olfactory cues to the recognition of home area by the dart-poison frog pumilio. Journal of Herpetology. 25 (4), 502-504 (1991).
  4. Khannoon, E. R., El-Gendy, A., Hardege, J. D. Scent marking pheromones in lizards: cholesterol and long chain alcohols elicit avoidance and aggression in male Acanthodactylus boskianus (Squamata: Lacertidae). Chemoecology. 21 (3), 143-149 (2011).
  5. Parker, M. R., Mason, R. T. How to make a sexy snake: estrogen activation of female sex pheromone in male red-sided garter snakes. Journal of Experimental Biology. 215 (5), 723-730 (2012).
  6. Wyatt, T. D. Pheromones and animal behavior: chemical signals and signatures. , Cambridge University Press. (2014).
  7. Smith, T. L., Bevelander, G. S., Kardong, K. V. Influence of prey odor concentration on the poststrike trailing behavior of the Northern Pacific Rattlesnake. Herpetologica. 61 (2), 111-115 (2005).
  8. Yosuke, K., Akira, M. Active foraging for toxic prey during gestation in a snake with maternal provisioning of sequestered chemical defences. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences. 282, 20142137 (2015).
  9. Parker, M. R., Kardong, K. V. The role of airborne and substrate cues from non-envenomated mice during rattlesnake (Crotalus oreganus) post-strike trailing. Herpetologica. 61 (4), 349-356 (2006).
  10. Bezzina, C. N., Amiel, J. J., Shine, R. Does invasion success reflect superior cognitive ability? A case study of two congeneric lizard species (Lampropholis, Scincidae). PLoS ONE. 9 (1), 86271 (2014).
  11. Mason, R. T., Parker, M. R. Social behavior and pheromonal communication in reptiles. Journal of Comparative Physiology A. 196 (10), 729-749 (2010).
  12. Parker, M. R., Mason, R. T. Pheromones in snakes: history, patterns and future research directions. Reproductive Biology and Phylogeny of Snakes. Aldridge, R. D., Sever, D. M. , CRC Press. 563-584 (2011).
  13. Greene, M. J., Stark, S. L., Mason, R. T. Pheromone trailing behavior of the brown tree snake, irregularis. Journal of Chemical Ecology. 27 (11), 2193-2201 (2001).
  14. Richard, S. A., Tillman, E. A., Humphrey, J. S., Avery, M. L., Parker, M. R. Male Burmese pythons follow female scent trails and show sex-specific behaviors. Integrative Zoology. 14 (5), 460-469 (2019).
  15. Richard, S. A., et al. Conspecific chemical cues facilitate mate trailing by invasive Argentine black and white tegus. PLoS ONE. 15 (8), 0236660 (2020).
  16. Parker, M. R., Kardong, K. V. Airborne chemical information and context-dependent post-strike foraging behavior in Pacific Rattlesnakes (Crotalus oreganus). Copeia. 105 (4), 649-656 (2017).
  17. Lutterschmidt, D. I., Maine, A. R. Sex or candy? Neuroendocrine regulation of the seasonal transition from courtship to feeding behavior in male red-sided garter snakes (Thamnophis sirtalis parietalis). Hormones and Behavior. 66 (1), 120-134 (2014).
  18. Burghardt, G. M., et al. Perspectives-minimizing observer bias in behavioral studies: a review and recommendations. Ethology. 118 (6), 511-517 (2012).
  19. Holman, L., Head, M. L., Lanfear, R., Jennions, M. D. Evidence of experimental bias in the life sciences: why we need blind data recording. PLoS Biology. 13 (7), 1002190 (2015).
  20. Mason, R. T. Reptilian pheromones. Biology of the Reptilia: Hormones, brain, and behavior. Gans, C., Crews, D. 18, University of Chicago Press. 114 (1992).
  21. Mason, R. T., Chivers, D. P., Mathis, A., Blaustein, A. R. Bioassay methods for amphibians and reptiles. Methods in Chemical Ecology. Haynes, K. F., Millar, J. G. 2, Springer Science & Business Media. 271-325 (1998).
  22. Martín, J., López, P. Pheromones and chemical communication in lizards. Reproductive biology and phylogeny of lizards and tuatara. Rheubert, J. L., Siegel, D. S., Trauth, S. E. , CRC Press. 43-77 (2014).
  23. Smith, K. P., Parker, M. R., Bien, W. F. Behavioral variation in prey odor responses in northern pine snake neonates and adults. Chemoecology. 25 (5), 233-242 (2015).
  24. Parker, M. R., Patel, S. M., Zachry, J. E., Kimball, B. A. Feminization of male Brown Treesnake methyl ketone expression via steroid hormone manipulation. Journal of Chemical Ecology. 44 (2), 189-197 (2018).
  25. Cooper, W. E. Evaluation of swab and related tests as a bioassay for assessing responses by squamate reptiles to chemical stimuli. Journal of Chemical Ecology. 24 (5), 841-866 (1998).
  26. Goetz, S. M., Godwin, J. C., Hoffman, M., Antonio, F., Steen, D. A. Eastern indigo snakes exhibit an innate response to pit viper scent and an ontogenetic shift in their response to mouse scent. Herpetologica. 74 (2), 152-158 (2018).
  27. Clark, R. W. Timber rattlesnakes (Crotalus horridus) use chemical cues to select ambush sites. Journal of Chemical Ecology. 30 (3), 607-617 (2004).
  28. Martín, J., López, P. Supplementation of male pheromone on rock substrates attracts female rock lizards to the territories of males: a field experiment. PLoS ONE. 7 (1), 30108 (2012).
  29. Downes, S., Shine, R. Sedentary snakes and gullible geckos: predator-prey coevolution in nocturnal rock-dwelling reptiles. Animal Behaviour. 55 (5), 1373-1385 (1998).
  30. Parker, M. R., Kardong, K. V. Rattlesnakes can use airborne cues during post-strike prey relocation. Chemical Signals in Vertebrates 10. LeMaster, M. P., Mason, R. T., Muller-Schwarze, D. , Springer. 397-402 (2005).
  31. Parker, M. R., Young, B. A., Kardong, K. V. The forked tongue and edge detection in snakes (Crotalus oreganus): an experimental test. Journal of Comparative Psychology. 122 (1), 35-40 (2008).
  32. Greggor, A. L., Thornton, A., Clayton, N. S. Neophobia is not only avoidance: improving neophobia tests by combining cognition and ecology. Current Opinion in Behavioral Sciences. 6, 82-89 (2015).
  33. Candler, S., Bernal, X. E. Differences in neophobia between cane toads from introduced and native populations. Behavioral Ecology. 26 (1), 97-104 (2015).
  34. Currylow, A. F., Louis, E. E., Crocker, D. E. Stress response to handling is short lived but may reflect personalities in a wild, Critically Endangered tortoise species. Conservation Physiology. 5 (1), (2017).
  35. Currylow, A. F., et al. Comparative ecophysiology of a critically endangered (CR) ectotherm: Implications for conservation management. PLoS ONE. 12 (8), 0182004 (2017).

Tags

Atferd Utgave 170 dyreadferd etologi kjemisk økologi invasive arter bioassay squamate firfirsle slange tegu burmesisk python Everglades

Erratum

Formal Correction: Erratum: Using Enclosed Y-Mazes to Assess Chemosensory Behavior in Reptiles
Posted by JoVE Editors on 07/27/2021. Citeable Link.

An erratum was issued for: hUsing Enclosed Y-Mazes to Assess Chemosensory Behavior in Reptiles. An author name was updated.

The name of the tenth author was updated from:

Amy Y. Yackel Adams

to

Amy A. Yackel Adams

Bruke lukkede Y-labyrinter for å vurdere kjemosensorisk oppførsel i reptiler
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Parker, M. R., Currylow, A. F.,… More

Parker, M. R., Currylow, A. F., Tillman, E. A., Robinson, C. J., Josimovich, J. M., Bukovich, I. M. G., Nazarian, L. A., Nafus, M. G., Kluever, B. M., Adams, A. A. Y. Using Enclosed Y-Mazes to Assess Chemosensory Behavior in Reptiles. J. Vis. Exp. (170), e61858, doi:10.3791/61858 (2021).

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