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Behavior

Utilisation de labyrinthes en Y fermés pour évaluer le comportement chimiosensoriel chez les reptiles

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

Les labyrinthes en Y permettent aux chercheurs de déterminer la pertinence de stimuli spécifiques qui déterminent le comportement des animaux, en particulier les indices chimiques isolés provenant de diverses sources. Une conception et une planification minutieuses peuvent produire des données robustes (p. ex. discrimination, degré d’exploration, nombreux comportements). Cet appareil expérimental peut fournir un aperçu puissant des questions comportementales et écologiques.

Abstract

Les reptiles utilisent une variété d’indices environnementaux pour informer et stimuler le comportement des animaux, tels que les traînées d’odeurs chimiques produites par la nourriture ou les conspécifiques. Déchiffrer le comportement olféfacteur des vertébrés, en particulier des espèces envahissantes, permet la découverte d’indices qui induisent un comportement exploratoire et peuvent aider au développement d’outils biologiques de base et appliqués précieux. Cependant, il peut être difficile d’identifier les comportements principalement motivés par des indices chimiques par rapport à d’autres indices environnementaux concurrents. Les labyrinthes en Y sont des outils couramment utilisés dans la recherche sur le comportement animal qui permettent de quantifier le comportement chimiosensoriel des vertébrés dans une gamme de taxons. En réduisant les stimuli externes, les labyrinthes en Y éliminent les facteurs de confusion et présentent aux animaux focaux un choix binaire. Dans nos études sur le labyrinthe en Y, un animal parfumant est limité à un bras du labyrinthe pour laisser une trace olféenne et est retiré une fois que les paramètres de pose d’odeurs ont été respectés. Ensuite, selon le type d’essai, soit l’animal focal est autorisé à entrer dans le labyrinthe, soit une piste de parfum concurrente est créée. Le résultat est un enregistrement du choix et du comportement de l’animal focal tout en faisant la distinction entre les indices chimiques présentés. Ici, deux appareils de labyrinthe en Y adaptés à différentes espèces de reptiles envahissants: les lézards tegu noirs et blancs argentins (Salvator merianae) et lespythons birmans (Pythonbivittatus)sont décrits, décrivant le fonctionnement et le nettoyage de ces labyrinthes en Y. De plus, la variété des données produites, les inconvénients et les solutions expérimentaux et les cadres d’analyse des données suggérés ont été résumés.

Introduction

Les labyrinthes en Y sont des outils simples et courants dans les études sur le comportement animal qui permettent d’aborder une variété de questions. En plus d’être largement utilisés dans les études en laboratoire, les labyrinthes en Y sont également fonctionnellement compatibles avec divers environnements de terrain pour étudier les animaux sauvages dans des environnements relativement éloignés. Les chercheurs ont examiné les comportements des vertébrés sauvages utilisant des labyrinthes en Y dans une grande variété de taxons dans des applications de terrain tout aussi diverses (par exemple, lamproies1; poissons cichlidés2; grenouilles empoisonnées3; lézards lacertidés4; couleuvres jarretières5).

De nombreux chercheurs se concentrent sur comment et dans quelle mesure les indices chimiques déterminent les comportements des animaux dans l’écologie reproductive, spatiale et de recherche de nourriture6. Une variété de stimuli chimiques peuvent être testés dans des labyrinthes en Y et à des échelles fines, telles que deux traînées chimiques qui ne diffèrent que légèrement par la concentration7, ou la capacité de détection en fonction de l’état reproducteur de l’espèce cible8. Les traînées chimiques — le principal stimulus utilisé dans les essais de labyrinthe en Y — peuvent être créées naturellement par des conspécifiques ou spécifiquement placées dans l’environnement par un chercheur utilisant une source chimique définie1,5. Les stimuli peuvent également être testés dans des combinaisons uniques pour déterminer l’influence multimodale des indices tels que les contextes changeants de présentation des indices (pistes aéroportées vs substrat9; indices visuels plus chimiques10). Bien qu’il existe de nombreuses autres méthodes pour évaluer les réponses chimiosensorieuses chez les reptiles (voir la section discussion), les labyrinthes en Y permettent d’évaluer le ou les comportements de recherche et à de multiples échelles temporelles et spatiales, ce qui peut conduire à des niveaux plus élevés d’inférence comportementale.

Les reptiles ont été largement testés pour leur dépendance aux indices chimiques dans l’écologie de la reproduction et de la recherche de nourriture, et les chercheurs emploient souvent des labyrinthes en Y dans ces études11,12. L’écologie chimique des reptiles continue d’être déchiffrée par des études utilisant des labyrinthes en Y pour répondre à une variété de questions évolutives et comportementales qui sont précieuses pour les gestionnaires de la faune. Par exemple, des tests récents avec des espèces envahissantes de serpents et de lézards ont révélé que les indices chimiques seuls peuvent influencer le choix et l’allocation de temps dans le nouvel environnement d’un labyrinthe en Y13,14,15.

L’utilisation de grands labyrinthes en Y pour les animaux focaux de taille moyenne (p. ex. reptiles de grande taille) est généralement limitée aux milieux de laboratoire où les animaux focaux peuvent être logés facilement à long terme, où les facteurs expérimentaux (p. ex. climat, lumière, stimuli externes) peuvent être contrôlés et où l’accès à l’infrastructure (p. ex. électricité, eau courante) est illimité. Toutefois, les études sur les animaux sauvages sont souvent limitées à des endroits précis pour diverses raisons (p. ex. logistique, permis). Par conséquent, des défis surgissent qui doivent être relevés au moyen d’une résolution créative de problèmes et d’ajustements méthodologiques afin de maintenir des résultats cohérents et comparables.

Ici, deux configurations expérimentales ont été décrites à l’aide de labyrinthes en Y et d’outils de surveillance à distance pour évaluer l’écologie chimique reproductive des reptiles squamates envahissants (c’est-à-dire les serpents et les lézards) dans différents scénarios de terrain: les lézards tegu noirs et blancs argentins capturés à l’état sauvage et en captivité (Salvator merianae) à Gainesville, en Floride, et les pythons birmans capturés à l’état sauvage (Python bivittatus) dans le parc national des Everglades, en Floride. Comme son nom l’implique, l’appareil de labyrinthe en Y crée un environnement expérimental dans lequel un animal pénètre dans un passage principal (la base du Y; « base ») qui mène ensuite à deux passages divergents (les bras du Y; « armes »). Dans ces expériences, deux types d’animaux sont utilisés pour un seul essai: les animaux qui gémettent des odeurs (fournissent l’odeur de stimulus dans une zone restreinte du labyrinthe) et les animaux focaux (les données sont collectées sur cet animal lorsqu’il explore la piste olfyère).

En tant qu’appareil expérimental dans les études chimioécologiques, tout labyrinthe en Y doit être construit de manière à permettre l’enlèvement facile de l’animal à l’intérieur et peut être disséqué pour un nettoyage et une réinitialisation en profondeur. Les contraintes inhérentes à ces différents environnements d’essai (p. ex. animaux diurnes par rapport aux animaux nocturnes, différences d’infrastructure) qui ont entraîné des ajustements méthodologiques sont également abordées. Bien que l’accent ait été mis sur les lézards tegu et les pythons birmans, ces conceptions peuvent être appliquées à un large éventail d’espèces de reptiles. Dans cette recherche sur les reptiles envahissants, les labyrinthes en Y bénéficient du taux et de l’échelle d’inférence, car ils permettent une collecte rapide de données pour éclairer les objectifs de gestion qui évoluent en phase avec la menace d’invasion posée par une espèce donnée. En particulier, l’étude de la chimioécologie des espèces envahissantes est essentielle à la mise au point d’outils de contrôle chimique efficaces.

La discrimination est l’observation clé des tests empiriques utilisant des labyrinthes en Y où un animal focal choisit entre deux stimuli et que le processus de prise de décision est évalué. Une bande de comportements peut également être notée dans les essais de labyrinthe en Y pendant l’essai lui-même (en direct) ou après l’essai (vidéo) pour étendre le pouvoir inférentiel. La complexité des objectifs a priori d’une étude donnée dicte si l’observation en direct ou les enregistrements archivés conviennent le mieux à la conception. Ici, les méthodes de labyrinthe en Y ont été décrites en détail pour aborder les questions chimioécologiques afin d’éclairer les futures études par des chercheurs intéressés par des questions similaires sur le comportement des reptiles, en particulier en écologie chimique.

Protocol

Toutes les procédures impliquant l’utilisation de vertébrés vivants ont été approuvées par les comités institutionnels de protection et d’utilisation des animaux du département de l’Agriculture des États-Unis et du U.S. Geological Survey.

NOTA : Étant donné que ces études se concentrent sur les vertébrés envahissants, la conformité aux normes de confinement doit également être respectée, ce qui impose des contraintes spécifiques à la conception et à l’exécution des expériences. Bien que bon nombre des méthodes soient semblables entre les deux lieux de l’étude et que le moment de l’étude diurne par rapport à l’étude nocturne, des méthodes distinctes ont été décrites dans chacune des deux sections suivantes.

1. Configuration du labyrinthe en Y et protocole diurne pour le Service d’inspection de la santé des plantes animales (APHIS) du département de l’Agriculture des États-Unis (USDA) Wildlife Services National Wildlife Research Center Florida Field Station: tests sur place de tégus en captivité capturés à l’état sauvage

NOTA : Les plans pour tous les composants du labyrinthe en Y et de la structure de confinement sont fournis dans le dossier supplémentaire 1.

  1. Dimensions et conception du labyrinthe en Y
    1. Utilisez une pièce inférieure (panneaux de revêtement en fibrociment de 1,22 m x 2,44 m) pour ancrer le labyrinthe en Y. Percez des trous dans la couche supérieure pour permettre aux boulons de chariot de passer vers le haut pour la fixation des pièces de labyrinthe. Pour obtenir des instructions précises, voir le dossier supplémentaire 1.
    2. Construire les murs du labyrinthe en panneau de garniture en PVC blanc; les dimensions internes de la base sont de 120 cm L (parois latérales) x 42 cm L x 14 cm H.
      REMARQUE : La largeur du passage a été conçue pour accueillir 2 fois la largeur focale des animaux. Une largeur supplémentaire permet de créer deux sentiers d’odeur déposés par des animaux.
    3. Assurez-vous que les dimensions internes des bras sont de 120 cm L (parois latérales) x 40 cm L x 14 cm H.
    4. Assemblez le labyrinthe à l’aide de composants inférieurs, latéraux et supérieurs séparés fixés ensemble avant d’exécuter un essai. Faites le dessus en acrylique clair pour permettre la visualisation des animaux dans le labyrinthe. Pour obtenir des instructions précises, voir le dossier supplémentaire 1.
      1. Lorsqu’un seul sentier olfique est créé, utilisez une partition interne dans la base pour restreindre l’accès à l’espace pour le tégu de pose de parfum. Pour obtenir des instructions précises, voir le dossier supplémentaire 1.
      2. Lorsque deux traînées olfactifs sont déposées par différents animaux dans l’ordre, utilisez un système de cloisons pour bloquer les bras alternés du labyrinthe et exclure chaque animal des moitiés alternées de la base. Pour obtenir des instructions précises, voir le dossier supplémentaire 1.
    5. Utilisez des boîtes pour permettre le transport et la collecte des animaux utilisés dans les essais de labyrinthe en Y. Assurez-vous que toutes les boîtes sont opaques et équipées de couvercles amovibles et de portes en acrylique faciles à sécuriser.
      1. Assurez-vous que la boîte de base (109 cm L x 56 cm L x 46 cm H) est à l’ouverture de la base du labyrinthe en Y. Utilisez-le pour transférer les animaux parfumés ou focaux dans le labyrinthe et pour l’acclimatation avant d’ouvrir la porte et de permettre l’accès volontaire des animaux dans le labyrinthe.
      2. Assurez-vous que les boîtes de bras (83 cm L x 50 cm L x 44 cm H) se trouvent aux extrémités terminales des bras du labyrinthe en Y pour faciliter la capture des animaux parfumés ou focaux.
      3. Pour obtenir des directives précises sur la construction et l’assemblage, voir le dossier supplémentaire 1.
  2. Configuration de la caméra pour l’acquisition vidéo diurne
    1. Spécifications de la caméra : Assurez-vous que les caméras de projet peuvent enregistrer une vidéo continue dans des conditions de lumière variables et conviennent à une utilisation à l’extérieur dans les conditions de température et d’humidité dominantes.
      1. Avec la caméra montée sur la face inférieure du boîtier d’étude, assurez-vous que l’ensemble du labyrinthe en Y peut être capturé dans le champ de vision de la caméra. Ajustez l’objectif ou la hauteur de la caméra pour augmenter ou diminuer le champ de vision. Lorsque le champ de vision est défini, assurez-vous que suffisamment de détails comportementaux, tels que des feuillets de langue, peuvent être capturés.
        NOTA : Si la hauteur de l’enceinte d’étude est fixe (p. ex. 180 cm H), ce qui limite les ajustements au champ de vision, plusieurs caméras peuvent être utilisées pour obtenir une couverture complète de l’intérieur du labyrinthe en Y. Assurez-vous que les caméras sont configurées pour activer une « large plage dynamique » lorsqu’elles sont utilisées dans des applications extérieures.
    2. Spécifications d’alimentation : Assurez-vous que chaque caméra dispose d’une alimentation électrique adéquate pour enregistrer une vidéo continue pendant la durée de l’essai prévu (p. ex., utilisez un bloc d’alimentation sans coupure (ONDULEUR) avec une batterie de secours intégrée pour assurer une alimentation continue).
      REMARQUE: S’il n’y a pas d’alimentation CA disponible, les caméras POE (power over ethernet) peuvent être alimentées via des câbles réseau connectés à un enregistreur vidéo numérique (DVR) ou à un commutateur POE où un enregistreur vidéo réseau (NVR) est utilisé.
    3. Spécifications d’enregistrement : Lorsque vous choisissez un DVR ou un NVR, assurez-vous qu’il répond aux exigences du projet, y compris une capacité de stockage suffisante et suffisamment de connecteurs POE (DVR) ou de canaux de caméra (NVR) pour accueillir le nombre de caméras utilisées. Sélectionnez les paramètres d’enregistrement en fonction de la qualité vidéo souhaitée, en gardant à l’esprit la taille des fichiers de données (par exemple, le taux de compression H264 et un taux d’image de 10 images par seconde [FPS]).
    4. Protocole d’obtention et de traitement de la vidéo :
      1. Commencez à enregistrer la vidéo à partir du moment où l’animal commence à entrer dans le labyrinthe jusqu’au moment de la capture ou de la période prédéfinie (1.3.3.4).
      2. À l’aide d’un logiciel qui peut être installé sur un ou plusieurs ordinateurs et permet de visualiser des vidéos en direct ou enregistrées, exportez des fichiers en utilisant le format vidéo de votre choix.
      3. Veillez à exporter la même fenêtre horaire et la même durée de vidéo pour chaque caméra utilisée pour permettre l’examen simultané de plusieurs flux.
      4. Veillez à exporter les données régulièrement, car de nombreux systèmes écraseront les données plus anciennes avec de nouvelles données si la capacité de stockage des fichiers DVR/NVR est limitée.
  3. Protocole pour la course d’animaux pondeurs d’odeurs
    1. Évaluation du biais
      1. Avant d’exécuter des essais expérimentaux, évaluez un labyrinthe en Y pour le biais en assemblant le labyrinthe, comme décrit ci-dessous, mais sans présenter l’odeur sur le papier. Acclimatez l’animal focal et commencez l’essai.
        NOTA : Selon la conception de l’étude (p. ex., mesures répétées utilisant les mêmes animaux focaux par rapport à des essais sur de nouveaux animaux focaux à chaque fois), les essais de biais établiront que le labyrinthe lui-même, de par sa conception, ne biaise pas le choix d’un animal focal. De nombreux facteurs contribuent aux biais tels que l’altitude, la lumière du soleil et les marqueurs visuels.
      2. Si la réorientation ou l’ajustement d’autres aspects physiques du labyrinthe n’élimine pas le biais latéral, randomisez le bras désigné pour recevoir un parfum expérimental dans un essai donné.
        REMARQUE : Sur un nombre défini d’essais, un labyrinthe non biaisé donne une probabilité de choix de 0,5 pour l’un ou l’autre des bras, et un test binomial est effectué(Figure 2).
    2. Préparation de l’essai et assemblage du labyrinthe en Y
      1. Portez des gants en nitrile partout lorsque vous manipulez des surfaces que l’animal peut explorer pour éviter la contamination par les odeurs. Changez les gants entre les essais et dans la configuration d’un essai si plusieurs pistes d’odeur sont créées.
      2. Préparez du papier parfumé neuf et propre (papier de boucherie blanc, d’au moins 61 cm de large) sur une surface propre. Couper à une longueur appropriée de sorte que le papier pour chaque section peut se chevaucher à la jonction du Y et s’étendre au-delà des extrémités de la base et des bras pour tenir sous les boîtes.
      3. Balayez le fond du labyrinthe, puis couvrez-le directement avec du papier ou avec une couche limite entre le papier et le fond (p. ex. bâche en plastique) pour faciliter le nettoyage si l’animal défèque ou se musque dans le labyrinthe.
      4. Fixez le papier en place en le perçant avec des boulons de chariot dans le fond, travaillant d’un bout à l’autre pour garder la surface lisse. Superposez les papiers à la jonction de sorte que le papier de base soit sur le dessus.
      5. Placez les côtés du labyrinthe en position sur les boulons du chariot, mais ne les fixez pas au fond.
      6. Insérez et fixez la ou les cloisons nécessaires pour que le type d’essai soit testé (voir essais à odeur unique 1.3.3 vs essais à double odeur 1.3.4).
      7. Faites glisser les pièces supérieures en acrylique dans des fentes et fixez-les avec des ongles plats.
      8. Fixez les côtés vers le bas en serrant les écrous d’aile aux boulons du chariot.
      9. Mettez les boîtes de bras propres en place et fixez-les avec des vis à pouce. Fixez le couvercle de la boîte à l’aide d’attaches de câble. Assurez-vous que les portes ont été enlevées.
    3. Essais à une seule odeur
      REMARQUE: Le but de ces essais est de présenter une seule traînée d’odeur dans le labyrinthe en Y qui s’étend de la base à travers un bras.
      1. Avant d’installer le dessus en acrylique, fixez la cloison pour bloquer le bras non traité. Sélectionnez le bras parfumé au hasard (p. ex., lancer de pièces de monnaie, générateur de nombres aléatoires).
      2. Placez l’animal qui pose des odeurs dans la boîte de base propre et sèche. Fixez le couvercle de la boîte de base (p. ex. attaches de câble, boulons) et la porte (p. ex. vis à molette). Transportez la boîte de maintien jusqu’à l’enceinte d’étude et fixez-la à l’extrémité de la base du labyrinthe en Y à l’avec des vis à molette.
        NOTA : Assurez-vous que la porte de la boîte de base est en place avant de charger l’animal.
      3. Acclimatez l’animal dans la boîte pendant une période fixe et constante (p. ex. 60 min). Retirez la porte de la boîte de base et laissez l’animal entrer librement dans le labyrinthe.
      4. Surveillez l’activité animale à distance à l’aide d’un flux vidéo (voir ci-dessous). Une fois que l’animal a voyagé de la boîte de base à la boîte de bras, retirez l’animal du labyrinthe car l’odeur est terminée.
        1. Si l’animal se trouve à l’intérieur d’une boîte, insérez et fixez la porte amovible, retirez la boîte et retournez l’animal dans son enclos.
        2. Si l’animal est de retour dans le labyrinthe, attendez près du labyrinthe jusqu’à ce que l’animal soit vu revenir à la boîte, puis retirez la boîte.
          REMARQUE: Les squamates défèquent défensivement et créent des signaux d’alarme qui contaminent l’odeur testée, alors évitez de sursaimer l’animal.
        3. Si l’animal ne retourne pas dans une boîte, approchez-vous lentement du labyrinthe et utilisez des indices visuels (p. ex. ondulation lente de la main) pour encourager l’animal à entrer dans la boîte, puis retirez la boîte.
      5. Nettoyer et sécher la boîte de base (1.5.5).
      6. Si la défécation s’est produite, recueillir et absorber autant que possible avec une serviette en papier, mais ne pas essuyer pour éviter la propagation.
      7. Démonter partiellement le labyrinthe pour permettre le retrait de la cloison intérieure, puis remonter. Nettoyez la partition (1.5.5).
      8. Passez à la section 1.4 pour le protocole d’exécution des animaux focaux.
    4. Essais à double odeur
      REMARQUE: Le but de ces essais est de présenter deux traînées olfacteurs différentes simultanément dans le labyrinthe en Y, les deux allant de la base à travers leur bras respectif choisi au hasard.
      1. Avant de montéer le dessus en acrylique, fixez les cloisons pour bloquer le bras non choisi pour le premier parfum et la moitié de la base opposée au bras bloqué.
      2. Suivez les procédures décrites ci-dessus pour un essai d’odeur unique (1.3.3 à 1.3.3.8), à une exception près. Lorsque la porte en acrylique est retirée (1.3.3.3), insérez une porte demi-taille dans l’ouverture du côté qui doit rester bloquée pour s’assurer que l’animal parfumant ne peut se déplacer que dans la section ouverte du labyrinthe.
      3. Démonter partiellement le labyrinthe, retirer les cloisons et nettoyer (1.5.5). Sécher avec des serviettes propres.
      4. Réinstallez les partitions, mais retournez-les pour bloquer la zone maintenant parfumée du labyrinthe. Réinstallez le dessus en acrylique.
      5. Répéter l’étape 1.3.4.2 pour le deuxième animal olfacteur.
      6. Désassemblez partiellement le labyrinthe et retirez les partitions. Remonter le labyrinthe.
      7. Passez à la section 1.4 pour le protocole d’exécution des animaux focaux.
  4. Protocole pour l’exécution des animaux focaux pendant les heures diurnes
    1. Suivez les étapes 1.3.3.2 à 1.3.3.3 avec l’animal focal prévu pour cet essai.
    2. Surveillez l’activité animale à distance à l’aide de la vidéo. Si vous observez au-dessus d’une fenêtre de temps d’exploration définie, démarrez la minuterie lorsque l’animal a complètement émergé de la boîte de base.
    3. À la fin de l’essai, retirer l’animal (1.3.3.4).
  5. Panne et nettoyage
    1. Détachez les boîtes restantes du labyrinthe et démontez toutes les boîtes. Portez des gants en nitrile frais tout au long du démontage et du nettoyage.
    2. Retirez les pièces supérieures en acrylique et mettez-les de côté dans un endroit sûr pour le nettoyage afin d’éviter les rayures ou les fissures. Veillez à éviter de gratter les morceaux lorsqu’ils sont supprimés (un champ de vision clair pour le comportement de surveillance vidéo doit être maintenu). Démontez les côtés du labyrinthe et mettez-les de côté pour le nettoyage.
      REMARQUE: Minimisez les rayures et la dégradation UV des matériaux du labyrinthe en Y en les gardant toujours ombragés.
    3. Retirez le papier (et le plastique) dans un mouvement constant en le roulant pour éviter la contamination du fond et jetez-le.
    4. Utilisez un savon inodore de qualité laboratoire et une brosse à gommage doux ou des chiffons en microfibre pour nettoyer toutes les surfaces des pièces de labyrinthe en Y et toutes les boîtes. Nettoyez les pièces supérieures en acrylique et les portes amovibles avec le même savon, mais avec une éponge douce ou des chiffons en microfibre pour éviter les rayures.
      NOTE: Les signaux chimiques connus chez les reptiles squamates sont des composés liposolubles, et le lavage avec un détergent est le protocole standard pour le nettoyage des indices lipidiques et autres parfums des appareils à base de polymères dans les études sur les vertébrés terrestres11,12,21.
      NOTA : Dans les applications sur le terrain, des protocoles d’assainissement peuvent être nécessaires. Si c’est le cas, vaporisez toutes les surfaces intérieures du labyrinthe (sol, murs, cloisons, pièces acryliques, boîtes) avec une solution d’assainissement appropriée, laissez-la reposer pendant 10 min, puis essuyez-la avec un chiffon en microfibre.
    5. Rincez les composants nettoyés à l’eau en essuyant les surfaces avec des serviettes en microfibre propres et humides, et évitez de laisser sécher les résidus de savon avant le rinçage; ne versez pas d’eau dans le labyrinthe.
    6. Laissez sécher les pièces à l’air ou séchez-les avec des chiffons en microfibre frais.
    7. Une fois sec, remontez les morceaux de labyrinthe si vous exécutez un autre essai immédiatement.

2. Configuration du labyrinthe en Y et protocole de synchronisation crépusculaire pour les essais du U.S. Geological Survey (USGS) en collaboration avec le National Park Service: tests relativement à distance de pythons birmans capturés à l’état sauvage

REMARQUE : Les plans pour tous les composants du labyrinthe en Y et de la structure de confinement sont fournis dans le dossier supplémentaire 2.

  1. Composants du labyrinthe en Y et justification des changements apportés à la conception de l’USDA
    REMARQUE : Le labyrinthe en Y décrit a été considérablement modifié pour élargir les espèces de recherche potentielles et dans des conditions isolées. La profondeur verticale a été augmentée pour accueillir une variété d’espèces, et différents matériaux et méthodes de construction ont été utilisés pour améliorer la durabilité et le nettoyage à l’extérieur. Voir la figure 1 pour une visualisation du labyrinthe terminé. Pour obtenir des instructions précises sur la construction et l’assemblage, voir le dossier supplémentaire 2.
    1. Couper les composants du labyrinthe en Y à partir de polypropylène blanc et souder à la chaleur toutes les pièces coupées qui doivent être fixées de façon permanente (p. ex. le fond du labyrinthe et les parois latérales).
      1. Ancrez le fond du labyrinthe en Y (244 cm L x 122 cm L) en feuilles de contreplaqué fixées ensemble avec des vis de pont, en le fixant via un support d’angle en aluminium riveté le long du fond des parois latérales extérieures du labyrinthe.
      2. Assurez-vous que la base du labyrinthe en Y est de 120 cm L x 42 cm L x 23 cm H, et que chaque paroi latérale du bras extérieur est de 120 cm L, la paroi latérale du bras intérieur est de 108 cm L (pour des directions spécifiques, voir le fichier supplémentaire 2).
      3. Placez le dessus en acrylique en place à l’aide d’un angle en aluminium fixé aux parois latérales avec des vis tous les 30 cm (pour des directions spécifiques, voir le fichier supplémentaire 2).
        REMARQUE: Les vis placées à intervalles réguliers sur le bord supérieur des parois latérales du labyrinthe en Y servent également de marqueurs visuels statiques lors de l’analyse de la vidéo des essais et fournissent une échelle.
      4. Assurez-vous que chaque ouverture du labyrinthe en Y (base, bras) comporte une plaque de base supplémentaire (42 cm L x 30 cm H) à l’extrémité de la paroi latérale qui se fixe à une boîte de sorte que la plaque de base encadre une ouverture centrale (34 cm L x 16 cm H; pour des directions spécifiques, voir le fichier supplémentaire 2).
      5. Utilisez une pièce de cloison pour restreindre l’accès de l’animal parfumant (pour des instructions spécifiques, voir le fichier supplémentaire 2). Fixez une plaque de blocage (46 cm L x 22 cm H) en place à l’aide de ruban adhésif. Ancrer la cloison et la plaque à l’aide de poids improvisés et faciles à nettoyer (p. ex. carafe en plastique remplie d’eau; 2.3.6; Figure 1).
      6. Assurez-vous que les pièces acryliques constituent le sommet du labyrinthe (0,6 cm d’épaisseur, clair). Pour obtenir des instructions précises, voir le dossier supplémentaire 2.
    2. Utilisez des boîtes opaques munies d’une porte coulissante et de couvercles facilement arrimés pour permettre le transport et la collecte des animaux dans les essais de labyrinthe en Y(figure 1).
      1. Modifiez les boîtes (21,6 cm L x 27,9 cm L) avec des trous de vidange dans le fond, ajustez les couvercles avec de petites vis et écrous, et fournissez une ouverture unique pour l’entrée / sortie (la porte). Pour obtenir des instructions précises, voir le dossier supplémentaire 2.
      2. Fixez la boîte à l’extrémité du labyrinthe en Y en fixant la plaque frontale de la boîte à la plaque frontale du labyrinthe en Y à l’aide de boulons et de wingnuts ou de serrures.
        REMARQUE: Lorsqu’elles sont en place, les boîtes ancrent également les pièces supérieures acryliques en place.
  2. Configuration de la caméra pour l’acquisition vidéo crépusculaire : voir la figure 1 pour un instantané du champ de vision de la caméra.
    1. Spécifications de la caméra : Assurez-vous que la caméra du projet peut enregistrer une vidéo continue dans des conditions de lumière et de température variables pour s’adapter aux espèces d’étude crépusculaires et nocturnes.
      1. Avec la caméra de projet montée sur les traverses de plafond de l’enceinte, assurez-vous que l’ensemble du labyrinthe en Y peut être capturé dans le champ de vision de la caméra. Augmenter ou abaisser la hauteur de la tente pour augmenter ou diminuer le champ de vision (caméra de projet montée à une hauteur d’environ 3 m). Assurez-vous que la réflexion de la lumière infrarouge émise par la caméra sur le dessus en acrylique n’obscurcit pas les parties critiques des images dans les images de nuit.
    2. Spécifications d’alimentation : Assurez-vous que chaque caméra de projet dispose d’une alimentation électrique adéquate pour enregistrer une vidéo continue pour le tournage de nuit (environ 20 h).
      REMARQUE: S’il n’y a pas d’alimentation ca disponible, l’alimentation peut être fournie à l’aide de batteries de 12 volts au plomb scellées à cycle profond (par exemple, deux batteries gel 12-V 20-Ah câblées en parallèle).
    3. Spécifications d’enregistrement: Pour minimiser le volume de stockage de fichiers, enregistrez la vidéo de la qualité la plus basse qui est toujours adéquate pour permettre le comptage des coups de langue dans le labyrinthe en Y.
      REMARQUE : le métrage haute résolution nécessite un grand volume de stockage, et la réduction de la résolution est un moyen très efficace de garantir que la taille des fichiers est gérable.
      1. Limitez la fréquence d’images (images par seconde, FPS) du métrage au minimum nécessaire pour détecter les coups de langue (par exemple, une résolution d’enregistrement de 800 x 450 avec une fréquence d’images maximale de 25 FPS donne environ 120 Go de métrage par essai).
    4. Protocole d’obtention et de traitement vidéo
      1. Armez la caméra au début de chaque événement olfévrant (2.3.10) et laissez-la enregistrer en continu jusqu’à la fin de l’événement focal (environ 20 h).
      2. Une fois chaque essai terminé, éteignez l’appareil photo et récupérez la carte SD (2.4.4). Transférez le métrage à l’emplacement de stockage souhaité.
      3. Comme les cartes SD forcent fréquemment les appareils d’enregistrement à enregistrer des séquences dans des clips de 5 minutes, combinez ces clips à l’aide d’un logiciel de traitement de film pour faciliter le traitement.
      4. Examinez le métrage à l’aide d’un programme de révision de fichiers multimédias qui permet une vitesse de lecture variable et des intervalles de saut vers l’avant personnalisables.
        REMARQUE: Cela réduit le temps de révision d’environ 20 h à un maximum de 1 h si une résolution à échelle fine n’est pas requise pendant le traitement vidéo.
  3. Protocole pour la course d’animaux pondeurs d’odeurs
    REMARQUE : Les étapes de cette section prendront environ 1,5 jour en raison des temps d’acclimatation plus longs pour les reptiles sauvages.
    1. Voir la préface sur les préjugés à la section 1.3.1 pour s’assurer qu’aucun biais ne peut être trouvé dans le labyrinthe.
    2. Portez des gants en nitrile partout lorsque vous manipulez des surfaces ou étudiez des animaux pour éviter la contamination par les odeurs.
    3. Placez l’animal parfumant ou focal dans sa boîte au moins 24 h avant l’essai pour l’acclimatation.
      REMARQUE: Pour minimiser les effets de stress, la boîte est laissée dans une zone ombragée aussi près que possible du labyrinthe sans être dérangée par le nettoyage ou d’autres activités. Assurez-vous que tous les animaux testés (parfum, focal) sont acclimatés de cette façon.
    4. Préparer du papier parfumé neuf et propre sur une surface propre et d’une longueur suffisante pour se chevaucher à la jonction du Y, et couvrir toute la surface inférieure (2 papiers de bras = 121,9 cm; 1 papier de base = 152,4 cm).
    5. Fixez les extrémités des papiers près des boîtes et de la jonction en Y avec du ruban adhésif.
    6. Installez les cloisons pour bloquer la moitié du bras de base (côté gauche ou droit) avec une longue cloison, et bloquez l’entrée du bras opposé avec une partition courte. Lors de l’installation des barrières, ne déchirez pas le papier parfumé. Pour les gros animaux parfumés, apposer un objet lourd qui peut facilement être enlevé et nettoyé derrière la barrière comme un corset pour éviter la défaillance de la barrière (2.1.1.5).
      REMARQUE: La piste olfécente doit toujours commencer d’un côté de la base, puis traverser jusqu’au bras opposé afin que le choix de l’animal focal soit clair.
    7. Faites glisser le dessus en acrylique en place, une section à la fois, et assurez-vous que les angles se rencontrent complètement. Utilisez du ruban de plastique transparent pour couvrir les lacunes.
    8. Fixez les deux boîtes de bras au labyrinthe en reliant les plaques frontales à l’aide de wingnuts et /ou de cadenas, et assurez-vous que les portes sont verrouillées ouvertes.
    9. Deux heures avant le coucher du soleil, fixez la boîte de base (contenant l’animal parfumant) et assurez-vous que tous les mouvements sont lents et réguliers afin de minimiser le stress pour l’animal.
    10. Armez l’appareil photo et ouvrez la porte de la boîte de base, en vous assurant de verrouiller la porte en place à l’aide des deux serrures à boulon de canon. Restez hors de la vue de l’animal et quittez la zone.
    11. Après 3 h (1 h après le coucher du soleil), notez l’emplacement de l’animal dans le labyrinthe ainsi que les conditions ambiantes. Si l’animal est en transit, attendez qu’il entre dans la boîte.
      1. Si l’animal est dans une boîte, fermez et fixez la porte de la boîte, retirez la boîte, puis retirez l’animal, en prenant soin d’empêcher le dépôt d’odeurs défensives dans la boîte.
      2. Si l’animal est immobile à l’intérieur du corps du labyrinthe, utilisez des indices visuels (p. ex. longue tige ou ondulation de la main) pour stimuler son mouvement dans une boîte. S’il reste l’animal, retirez la ou les boîtes de bras afin que le dessus en acrylique puisse être retiré et que l’animal puisse être collecté manuellement et transféré dans un sac.
        NOTA : Un équipement de protection individuelle (EPI) approprié doit toujours être porté lors de la manipulation de gros animaux (p. ex. gants résistants aux perforations, protection des yeux).
    12. Démonter partiellement le labyrinthe pour permettre le retrait des cloisons intérieures (éviter de perturber le papier parfumé) puis remonter. Si la défécation s’est produite, recueillir et absorber autant que possible avec des chiffons en microfibre propres, mais ne pas laver la zone.
    13. Passez à la section 2.4 pour le protocole d’exécution des animaux focaux.
  4. Protocole pour l’exécution des animaux focaux crépusculaires
    REMARQUE : Les étapes de cette section prendront environ 2 jours et doivent commencer à peu près en même temps que le début de la section 2.3.
    1. Acclimater l’animal focal prévu dans la boîte pendant au moins 24 h avant d’être couru dans le labyrinthe.
      1. Pendant les dernières heures de l’acclimatation focale de l’animal, faire passer l’animal qui pose l’odeur avant de passer à l’étape suivante (2.3.9).
        REMARQUE: Chronométrez l’étape de pose de l’odeur aussi près que possible de l’heure d’introduction de l’animal focal dans le labyrinthe afin de réduire la dégradation de l’odeur.
    2. Fixez la boîte de base (contenant l’animal focal) à l’aide d’écrous d’aile et /ou de cadenas à la base du labyrinthe en Y. Utilisez des mouvements lents et réguliers lorsque vous tenez ou transportez la boîte afin de minimiser le stress pour l’animal focal.
      1. Assurez-vous que les deux portes de la boîte de bras sont verrouillées et ouvertes. Commencez l’essai focal en ouvrant et en verrouillant la porte de la boîte de base à l’aide de boulons de barillet. Restez hors de la vue de l’animal et quittez la zone.
        REMARQUE: Avec les essais de reptiles nocturnes sauvages, les animaux focaux sont donnés pendant la nuit pour explorer le labyrinthe.
    3. Quatre heures après le lever du soleil, retournez dans le labyrinthe et suivez la section 2.3.11.1 pour enlever l’animal focal.
    4. Récupérez la carte SD de l’appareil photo et rechargez les batteries si nécessaire. Jetez le papier usagé du labyrinthe et passez au nettoyage (section 1.5).

Figure 1
Figure 1. Disposition du labyrinthe en Y de l’USGS. Sur la gauche, un schéma montre les composants du labyrinthe en Y avec une barre d’échelle pour la perspective. Sur la droite, un instantané de la caméra vidéo montre le champ de vision des enregistrements comportementaux. Veuillez cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure.

Representative Results

Une multitude de variables peuvent être enregistrées et/ou notées à partir d’essais en Y-labyrinthe. La conception de l’étude devrait être principalement axée sur les résultats et les produits livrables souhaités. De plus, si l’étude repose sur des mesures répétées (p. ex. utilisation répétée des mêmes animaux focaux), des structures d’essai et d’analyse appropriées sont requises. Par exemple, comme les essais de l’USDA s’appuyaient sur des tests répétés du tégus focal, la planification des essais expérimentaux a été entièrement randomisée.

Données de choix : La majorité des études utilisant des labyrinthes en Y rapportent des données de choix binaires simples et analysent les résultats avec des statistiques paramétriques telles qu’un test binomial. La principale limite ici est la taille de l’échantillon, qui affecte directement la puissance de toute analyse statistique. À la figure 2,une série de seuils statistiques par taille d’échantillon d’étude est présentée qui démontrent le nombre de « réussites » qui devraient se produire pour qu’un test binomial donné produise des résultats statistiquement significatifs. Ceux-ci sont mathématiquement dérivés et donc généralisables à n’importe quel test de labyrinthe en Y. Les statistiques binomiales sont faciles à générer à l’aide de freeware en ligne. Pour calculer les probabilités, des distributions à une queue sont utilisées si une justification a priori est donnée; sinon, la distribution à deux queues doit être utilisée.

Le choix d’un bras est souvent déterminé par la distance que l’animal focal se déplace dans un bras donné. La façon la plus simple de définir ce seuil est d’établir un point de repère dans le labyrinthe. Pour la plupart des études de labyrinthe en Y, le point de repère est l’entrée de la boîte à bras. Parce que les reptiles effectuent toute l’évaluation chimiosensory avec les organes de détection chimique dans la région antérieure de la tête, la tête est le point focal pendant un essai. Par exemple, parce que les pythons birmans sont souvent plus longs que l’ensemble du labyrinthe lui-même, le choix est le meilleur et le plus efficacement déterminé par le mouvement de la tête au-delà d’un point de repère. D’autres options pour déterminer le choix sont le temps passé dans un bras et le mouvement complet de l’animal focal dans une boîte. L’échec est déterminé par un animal focal qui ne fait pas de choix dans un délai spécifique.

Des analyses de résolution plus fines peuvent être dérivées des données de choix dans le labyrinthe en Y. Par exemple, les chercheurs peuvent générer un score de pénalité de choix16. Ici, les chercheurs doivent suivre la mesure dans laquelle l’animal focal a exploré le bras non cible du labyrinthe. La non-cible peut être définie comme le bras que les chercheurs déterminent a priori que l’animal focal ne choisira pas en fonction de l’hypothèse alternative testée. L’exemple le plus simple d’un bras non cible serait le bras non parfumé lorsqu’un seul bras contient un parfum cible. Des exemples plus complexes seraient le choix entre deux parfums provenant de la même source, mais présentés à des concentrations différentes7. Lorsque le plan expérimental est à plusieurs niveaux et/ou que les données passent du binaire au différentiel, comme dans le cas de la pénalité de choix, une approche statistique appropriée devrait être utilisée, comme l’analyse de la variance par mesures répétées (ANOVA) ou d’autres méthodes utilisées avec des ensembles de données continus ou proportionnels.

Comportements : Tout au long de la durée d’une expérience dans laquelle des animaux focaux sont observés, une variété de comportements individuels peuvent être quantifiés. Ce nombre de variables peut être déterminé soit a priori en fonction de ce qui est connu16, soit post hoc suite à des observations préliminaires sur un sous-ensemble de données14,15. Les objectifs de l’étude et leur degré de résolution déterminent quelles évaluations comportementales devraient être faites dans le labyrinthe, le cas échéant (c.-à-d. dans de nombreuses études, seules les données de choix sont quantifiées17). Les comportements peuvent être évalués tout au long du labyrinthe, dans des sections ou pendant des périodes spécifiques; par exemple, les comportements observés uniquement dans la base ou à la jonction des bras peuvent être priorisés8. Les enregistrements vidéo facilitent la notation comportementale, bien que la résolution de la vidéo et sa longueur (facteurs qui imposent des contraintes de stockage des données) doivent être prises en compte avant le début de l’expérimentation.

Variables temporelles : Comme pour les variables comportementales, de nombreux aspects temporels de la performance animale peuvent être quantifiés au cours des essais de labyrinthe en Y. Par exemple, les chercheurs peuvent chronométrez des périodes de latence (p. ex., latence pour sortir de l’encadré8). La plupart des variables temporelles sont associées à l’exploration du labyrinthe, comme le temps de fuite total ou le temps passé dans chaque bras. Ces variables sont généralement analysées dans le cadre d’une analyse multifactorielle telle qu’une ANOVA multidirectionnel.

Biais de l’observateur : Dans toutes les études portant sur le comportement des animaux, le biais de l’observateur influence considérablement la collecte de données18. Par conséquent, les observateurs doivent être aveugles au traitement testé. La façon la plus simple de le faire est de coder numériquement les fichiers vidéo, puis de les trier au hasard (par exemple, générateur de nombres aléatoires) avant de les attribuer aux observateurs. La prise en compte du biais de l’observateur est difficile, voire impossible, lorsque la collecte de données en direct est la seule option. Sur le terrain, cela nécessiterait deux coopérateurs : un observateur aveugle au traitement et un coordinateur qui met en place l’essai. Des revues approfondies résument les effets du biais expérimentateur sur la collecte et l’interprétation des données dans les études comportementales et écologiques18,19.

Figure 2
Figure 2. Tailles d’échantillon et valeurs P pour les tests binomiaux à partir des résultats du labyrinthe Y. Chaque taille d’échantillon donnée représente un nombre défini d’essais où un parfum est testé dans un bras du Y (bras cible) tandis que l’autre pourrait être un contrôle (non cible). Le nombre supérieur au-dessus de chaque barre est la valeur P à une queue pour ce nombre de choix de bras cibles, le bas est à deux queues. Les nombres dans la barre supérieure représentent le nombre maximal de choix non ciblés qui sont encore traditionnellement statistiquement significatifs (P < 0,05). Veuillez cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure.

Dossier supplémentaire 1. Veuillez cliquer ici pour télécharger ce fichier. 

Dossier supplémentaire 2. Veuillez cliquer ici pour télécharger ce fichier. 

Discussion

Bien que les labyrinthes en Y soient des outils très puissants pour étudier l’écologie chimique chez les reptiles, leur conception limitée peut exclure d’autres pistes d’enquête. Cependant, une diversité d’autres options est disponible11,12,20,21,22. Par exemple, les tests langue-flick sont plus simples à exécuter et permettent une évaluation simultanée des comportements exposés à un éventail de stimuli chimiques par rapport aux odeurs de contrôle23,24,25,26. Les tests en plein champ sont une autre option où un animal focal explore librement un enclos jusqu’à ce qu’il rencontre une source de signaux chimiques, et ses réactions comportementales sont ensuite notées27,28. Les combinaisons de ces approches permettent d’évaluer les capacités discriminatoires des reptiles dans des contextes variés tels que la présentation d’un mélange d’odeurs artificielles et naturelles avec des refuges29. Les labyrinthes en Y peuvent également être modifiés pour exposer les animaux à des indices chimiques en suspension dans l’air seuls ou en combinaison avec des indices transmis par substrat16,30,et l’inférence post hoc peut être utilisée pour repenser la collecte de données si des données vidéo archivées sont disponibles31. Les essais biologiques devraient être conçus de manière à simplifier la collecte de données et à réduire au minimum les stimuli contradictoires, en particulier lorsqu’une source précise d’indices est évaluée (p. ex. indices chimiques21).

Les chercheurs en comportement animal observent et quantifient souvent les réponses focales des animaux dans de nouveaux environnements artificiels (p. ex., un labyrinthe fermé avec un paysage sans caractéristiques), et il faut prendre soin d’évaluer si un animal donné présente un comportement naturel et exploratoire par rapport à l’évitement, à l’agitation ou à un comportement de détresse similaire. Le comportement animal en détresse dans les appareils expérimentaux est principalement attribué à la néophobie: peur de la nouveauté32. Un exemple est le comportement d’évasion, où l’animal focal pousse contre les articulations ou les bords de l’appareil pour atteindre l’évacuation. Un autre exemple est la timidité, où l’animal focal démontre une réticence à entrer dans le labyrinthe, dont le degré peut être quantifié par la latence de l’entrée du labyrinthe. La (re)conception de l’appareil peut faciliter l’engagement de l’animal focal pour éviter ces effets confusionants de détresse. L’approche la plus courante est l’introduction répétée de l’animal focal dans l’appareil pour éliminer la nouveauté de l’environnement avant le début des essais, et les modèles statistiques contemporains (p. ex. modèles linéaires mixtes généralisés) permettent aux animaux d’essai d’être utilisés dans de multiples essais. Un aparté important pertinent pour les considérations écologiques dans les tests comportementaux est que la néophobie réduite est associée au succès des espèces envahissantes33. Ainsi, selon la connaissance a priori de l’espèce en question, la néophobie peut avoir une importance variable en tant que considération de conception expérimentale.

L’acquisition de données comportementales à partir de vidéos impose de multiples contraintes qui deviennent des goulots d’étranglement majeurs dans les chronologies expérimentales. Par exemple, la durée d’un essai donné peut augmenter de façon exponentielle le temps d’extraction des données. Une solution de contournement consiste à analyser le comportement uniquement jusqu’à ce qu’un seuil soit atteint (par exemple, durée totale d’activité). Le seuil peut être basé sur la vidéo la plus longue disponible pour un essai donné. Par ailleurs, l’observation par machine (p. ex. l’intelligence artificielle) peut être développée, bien que cela demande beaucoup de temps et de ressources et que des efforts considérables soient requis pour le contrôle de la qualité. Un autre problème est la gestion des données : les vidéos doivent être d’une qualité suffisante pour permettre la notation et l’évaluation comportementales, ce qui entraîne des contraintes de stockage des données. Bien que le stockage en nuage soit désormais accessible, les taux de téléchargement sont souvent problématiques, en particulier lorsque l’acquisition de données se produit sur des sites distants. D’autres défis se manifestent dans les limites des outils d’enregistrement qui affectent l’intégrité de l’observation comportementale. Une visualisation claire du comportement focal des animaux est toujours nécessaire, mais la visibilité est souvent entravée par des facteurs incontrôlables (p. ex. humidité, insectes, mouvement du vent). De plus, lorsque les enregistrements proviennent d’une seule perspective (p. ex., vue à vol d’oiseau), les comportements qui se produisent dans le plan vertical (p. ex., la tête soulève14)sont difficiles à évaluer. Une solution consiste à fournir plusieurs angles de caméra par essai. Enfin, l’heure de la journée affecte considérablement l’enregistrement comportemental. L’analyse comportementale nocturne nécessite une caméra avec un mode nocturne et une projection de lumière minimale pour éviter l’éblouissement obstructif sur la surface du labyrinthe en Y ou l’attraction d’insectes qui peuvent interrompre le flux de la caméra. Compte tenu de ce qui précède, la connaissance préalable du site d’étude ou de la biologie de l’espèce peut éclairer les contraintes susceptibles de se produire à quelle fréquence et ainsi éclairer la taille souhaitable des échantillons.

Le comportement est étroitement couplé avec la physiologie, et l’utilité des Y-labyrinthes pour l’évaluation de l’endocrinologie comportementale dans une série d’espèces a été démontrée. Cependant, cet article met l’accent sur certaines variations dans l’exécution de ces expériences en fonction de l’espèce cible, de la question de recherche et des ressources disponibles. Par conséquent, la sélection des matériaux et des dimensions de chaque configuration d’essai doit être soigneusement examinée en ce qui a le cas pour une éventuelle expansion ultérieure de la recherche. La section 2 décrit les modifications apportées aux matériaux décrits à la section 1, qui ont été incorporées pour tenir compte des futurs essais comportementaux plus complexes avec le tégus. L’augmentation de la profondeur verticale des labyrinthes des Everglades permettra de répondre à de nouvelles questions sur l’écologie chimique dans les tégus sauvages sans prolonger indûment la conception et la configuration du projet, démontrant ainsi la traduisibilité de cet appareil expérimental.

Lorsque l’on utilise les techniques décrites ci-dessus dans un milieu relativement éloigné (voir la section 2), plusieurs facteurs limitatifs doivent être pris en compte, et la planification du projet est primordiale. Selon la puissance statistique nécessaire à l’expérience de traitement prescrite et le moment biologique de l’espèce cible (p. ex. saisonnalité), les ressources et la main-d’œuvre requises seront affectées. De plus, si l’on souhaite utiliser des animaux focaux de façon unique ou répétée, une attention particulière à la réduction des facteurs de stress potentiels est nécessaire. Chacun de ces facteurs prolongera le calendrier du projet ou nécessitera une main-d’œuvre, un espace et des matériaux accrus. Par exemple, la section 2 présente l’utilisation de pythons mâles capturés à l’état sauvage comme animaux focaux traînant un autre groupe de mâles capturés à l’état sauvage et manipulés hormonalement, qui nécessitent tous environ 24 h de temps d’acclimatation silencieux dans les boîtes de maintien afin de minimiser les effets de stress. Bien que ces périodes d’acclimatation prolongent les temps d’essai à plus de deux jours, le stress dû à la captivité et à la manipulation affecte le comportement des animaux sauvages et doit être minimisé pour générer des ensembles de données propres34,35.

En résumé, les labyrinthes en Y sont des outils puissants et adaptables qui peuvent être utilisés pour étudier l’écologie chimique de diverses espèces sauvages dans des conditions très variables, à condition qu’il y ait une planification a priori vigilante. Une attention particulière doit être prise en compte pour choisir les questions appropriées et pour concevoir correctement la configuration expérimentale pour des taxons et des conditions donnés. Les chercheurs et les gestionnaires peuvent tirer un avantage significatif de l’utilisation des labyrinthes en Y pour mieux comprendre la biologie chimiosensorielle animale, car ces outils permettent des conceptions expérimentales flexibles qui fournissent de grands volumes de données comportementales à échelle fine, en particulier lorsqu’ils sont combinés avec des outils de surveillance à distance.

Disclosures

aucun

Acknowledgments

Le développement du premier labyrinthe en Y a été soutenu par des accords de coopération (15-7412-1155-CA, 16-7412-1269-CA et 17-7412-1318-CA) entre l’Université James Madison (JMU) et le Service d’inspection de la santé animale et végétale de l’USDA. Le développement du labyrinthe en Y dans le parc national des Everglades a été financé par un accord de coopération (P18AC00760) entre JMU et le National Park Service. Nous remercions T. Dean et B. Falk pour leur facilitation de ce projet dans le PN des Everglades et leur aide en matière de permis et de financement. Nous remercions W. Kellow pour son aide dans la construction du labyrinthe en Y de l’USGS. C. Romagosa, L. Bonewell et R. Reed ont fourni un soutien administratif et logistique. Nous remercions les deux évaluateurs anonymes qui nous ont fait part de leurs commentaires utiles. Le financement des travaux des Everglades et le soutien en nature ont été fournis par le Greater Everglades Priority Ecosystem Science Program du U.S. Geological Survey (USGS), le National Park Service (P18PG00352) et le USGS Invasive Species Program. Toute utilisation des noms commerciaux, d’entreprises ou de produits est à des fins descriptives uniquement et n’implique pas l’approbation du gouvernement des États-Unis. Les constatations et les conclusions de la présente publication n’ont pas été officiellement diffusées par le département de l’Agriculture des États-Unis et ne doivent pas être interprétées comme représentant la détermination ou la politique de l’USDA.

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")

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References

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

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Amy Y. Yackel Adams

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Amy A. Yackel Adams

Utilisation de labyrinthes en Y fermés pour évaluer le comportement chimiosensoriel chez les reptiles
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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).

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