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Biology

야간에 인공 조명이 자유 범위 동물에 미치는 영향을 조사하는 실험적 접근 방식 : 향후 연구를위한 구현, 결과 및 방향

Published: February 2, 2022 doi: 10.3791/63381

Summary

야간 인공 조명 (ALAN)은 광범위한 생물학적 영향을 미칩니다. 이 문서에서는 배터리, 타이머 및 오디오 가능 적외선 비디오 카메라에 연결된 LED 조명으로 구성된 동작을 모니터링하면서 네스트 박스 내부의 ALAN을 조작하는 시스템에 대해 설명합니다. 연구원은이 시스템을 사용하여 ALAN이 유기체에 미치는 영향에 관한 많은 뛰어난 질문을 탐구 할 수 있습니다.

Abstract

동물들은 빛과 어둠의 자연스러운 패턴으로 진화했습니다. 그러나 인공 조명은 인간 기반 시설과 레크리에이션 활동으로부터 환경으로 점점 더 많이 도입되고 있습니다. 야간 인공 조명 (ALAN)은 동물의 행동, 생리학 및 피트니스에 광범위한 영향을 미칠 가능성이 있으며, 이는 인구와 지역 사회에 더 광범위한 영향을 미칠 수 있습니다. 자유 범위 동물에 대한 ALAN의 효과를 이해하는 것은 이동 생물이 직면 한 빛의 수준을 측정하고 ALAN의 효과를 다른 인위적 교란 요인의 영향과 분리하는 것과 같은 과제로 인해 사소한 일이 아닙니다. 여기서 우리는 둥지 상자 내부의 빛 수준을 실험적으로 조작하여 인공 광 노출이 개별 동물에 미치는 영향을 분리 할 수있는 접근법을 설명합니다. 이를 위해, 플레이트에 부착되고 배터리 및 타이머 시스템에 연결된 발광 다이오드(LED) 광(들)로 구성된 시스템을 사용할 수 있다. 이 설정을 통해 둥지 상자 내부의 개인을 ALAN의 다양한 강도와 지속 시간에 노출시키는 동시에 오디오가 포함 된 비디오 녹화를 얻을 수 있습니다. 이 시스템은 ALAN이 성인의 수면 및 활동 패턴에 어떻게 영향을 미치는지에 대한 통찰력을 얻기 위해 자유 범위의 큰 가슴 (Parus major)과 파란색 가슴 (Cyanistes caeruleus)에 대한 연구에 사용되어 왔으며 둥지를 개발할 때 생리학 및 텔로미어 역학에 영향을 미칩니다. 이 시스템 또는 이의 적응은 ALAN이 다른 교란 요인과 상호 작용하고 생물 에너지 균형에 어떻게 영향을 미치는지와 같은 많은 다른 흥미로운 연구 질문에 대답하는 데 사용될 수 있습니다. 또한 다양한 종의 둥지 상자, 둥지 또는 굴 근처에 유사한 시스템을 설치하여 ALAN의 수준을 조작하고 생물학적 반응을 평가하며 상호 구체적인 관점을 구축하기 위해 작업 할 수 있습니다. 특히 자유 생활 동물의 행동과 움직임을 모니터링하기위한 다른 고급 접근법과 결합 될 때,이 접근법은 ALAN의 생물학적 의미에 대한 우리의 이해에 지속적으로 기여할 것을 약속합니다.

Introduction

동물들은 낮과 밤을 정의하는 빛과 어둠의 자연스러운 패턴으로 진화했습니다. 따라서 호르몬 시스템의 일주기 리듬은 휴식과 활동 패턴을 조율하고 동물이 체력을 극대화 할 수있게합니다 1,2,3. 예를 들어, 글루코 코르티코이드 호르몬의 일주기 리듬은 일상 활동의 시작시 피크와 함께 포도당 대사에 대한 영향과 환경 스트레스 요인에 대한 반응성을 통해 24-h 기간에 걸쳐 적절하게 행동하는 척추 동물을 양성합니다4. 마찬가지로, 어둠에 반응하여 방출되는 송과체 호르몬 멜라토닌은 일주기 리듬의 지배 패턴에 통합적으로 관여하며 항산화 특성 5,6을 가지고 있습니다. 멜라토닌 방출과 같은 일주기 리듬의 여러 측면의 연행은 환경에서 빛의 수준을 광수신함으로써 영향을받습니다. 따라서, 인간 활동, 레크리에이션 및 인프라를 지원하기 위해 환경으로의 인공 광의 도입은 자유 범위 동물의 행동, 생리학 및 적합성에 광범위한 영향을 미칠 가능성이 있다 7,8. 실제로 야간 인공 조명 (ALAN)에 대한 노출의 다양한 영향은9,10 건으로 문서화되었으며, ALAN은 21세기 10 세기의 글로벌 변화 연구의 우선 순위로 강조되었습니다.

자유 범위 동물에 대한 ALAN의 효과를 측정하는 것은 여러 가지 이유로 사소한 문제가 아닙니다. 첫째, 환경을 통해 이동하는 이동 동물은 끊임없이 다른 수준의 빛을 경험합니다. 따라서 개별 동물이 노출되는 빛의 수준을 어떻게 정량화합니까? 동물의 영토에있는 빛의 수준이 정량화 될 수 있다고하더라도, 동물은 노출 패턴에 영향을 미치는 회피 전략을 채택 할 수 있으므로 동물 위치와 빛 수준의 동시 추적을 요구할 수 있습니다. 실제로, 대부분의 현장 연구에서, 빛 노출 수준의 평균과 변동은 알려지지 않았다11. 둘째, ALAN에 대한 노출은 종종 소음 공해, 화학 물질 노출 및 서식지 파괴와 같은 다른 인위적 교란 요인에 대한 노출과 관련이 있습니다. 예를 들어, 도로의 여백을 따라 서식지를 차지하는 동물은 가로등의 빛, 차량 통행으로 인한 소음 및 차량 배출로 인한 대기 오염에 노출됩니다. 그렇다면 ALAN의 효과를 혼란스러운 변수의 영향으로부터 어떻게 효과적으로 격리 할 수 있습니까? 광 노출 수준과 반응 변수 모두를 잘 측정할 수 있는 엄격한 현장 실험은 ALAN의 생물학적 효과의 심각성을 평가하고 효과적인 완화 전략11을 개발하는 데 필수적입니다.

이 기사에서는 제한 사항이 없지는 않지만 (토론 섹션 참조) 위에서 확인 된 어려움을 제거하지는 않더라도 암살하는 데 도움이되는 실험적 접근 방식을 설명합니다. 이 접근법은 발광 다이오드 (LED) 조명 시스템과 둥지 상자 내에 설치된 적외선 (IR) 카메라를 사용하여 자유 생활, 일주일 조류 종, 큰 가슴 (Parus major)의 둥지 상자 내부의 ALAN 수준을 실험적으로 조작하는 것을 수반합니다. 이 설정을 통해 오디오를 포함한 비디오 녹화물을 동시에 획득 할 수 있으므로 연구자는 행동 및 발성에 미치는 영향을 평가할 수 있습니다. 큰 가슴은 번식을 위해 둥지 상자를 사용하고 11 월과 3 월 사이의 둥지 상자에서 자게됩니다. 암컷은 또한 번식기12 동안 둥지 상자 안에서 자고 있습니다. 이 시스템은 또한 ALAN이 파란색 가슴 (Cyanistes caeruleus)에 미치는 영향을 연구하는 데 덜 사용되었습니다. 동물이 직면 한 빛의 수준을 아는 것과 관련된 첫 번째 어려움은 개인이 둥지 상자에 기꺼이 들어갈 의향이 있다는 것을 감안할 때 (또는 움직이지 않는 둥지의 경우 이미 둥지 상자에 있음) 연구자가 빛의 수준을 정확하게 결정할 수 있다는 점에서 완화됩니다. 교란 변수와의 상관 관계를 포함하는 두 번째 어려움은 유사한 환경에서 둥지 상자를 사용하거나 둥지 상자 근처의 교란 변수의 수준을 측정하여 제어 할 수 있습니다. 또한, 캐비티 중첩 조류에서는 둥지 상자 또는 자연 충치가 ALAN13으로부터 둥지와 성인을 보호 할 수 있기 때문에 실험 접근법을 채택하는 것이 강력하며, 이는 일부 상관 관계 연구가 ALAN (또는 인위적 소음)의 영향을 거의 발견하지 못하는 이유를 설명 할 수 있습니다 14, 실험 연구는 더 자주 명확한 효과를 찾습니다 (아래 참조). 또한, 반복적 인 측정 실험 설계가 채택 될 수 있으며, 이는 개인이 자신의 통제력으로 작용하여 통계적 힘과 의미있는 생물학적 효과를 검출 할 확률을 더욱 증가시킵니다. 아래 섹션에서는 (1) 시스템의 설계 및 구현에 대한 세부 사항을 설명하고, (2) 시스템을 사용하여 지금까지 파생 된 중요한 결과를 요약하고, (3) 가슴과 다른 동물 모두에서 추구 할 수있는 미래의 연구 방향을 제안합니다.

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Protocol

동물 실험에이 시스템의 모든 응용 프로그램은 앤트워프 대학의 윤리위원회의 승인을 받았으며 벨기에 및 플랑드르 법에 따라 수행되었습니다. 방법론은 행동 연구에서 동물의 사용에 대한 ASAB / ABS 지침을 준수했습니다. 벨기에 왕립 자연 과학 연구소 (Koninklijk Belgisch Instituut voor Natuurwetenschappen; KBIN)은 모든 연구자와 인력에게 라이센스를 제공했습니다.

1. 실험 시스템 만들기

  1. ALAN을 만드는 데 사용할 광범위한 스펙트럼 LED를 구하십시오. LED 헤드라이트에서 LED 조명을 가져옵니다. 단일 LED 조명 또는 여러 개(예: 4개)의 광역 LED 조명을 사용하여 확산 조명을 강화합니다(그림 1).
    참고: 수정으로서, 상이한 스펙트럼 특성(예를 들어, 적색 대 청색)을 갖는 LED가 사용될 수 있지만, 다른 소스로부터 얻어져야 할 것이다(이 시스템을 사용한 과거 연구에서 사용된 LED의 스펙트럼 특성에 대해서는 Grunst et al.2019 15 의 보충 자료 참조).
  2. 동작 모니터링이 가능하도록 IR 카메라와 함께 LED를 장착하도록 시스템을 설계합니다. 연구원은 여러 가지 방법으로이 목적을 달성 할 수 있습니다.
    1. 옵션 1. 단일 광역 스펙트럼 LED를 둥지 상자 내에 맞는 플라스틱 또는 금속판에 접착제로 장착된 IR 카메라에 인접한 플라스틱 튜브에 별도로 둥지 상자에 삽입합니다(그림 1A, B).
    2. 옵션 2. IR 카메라를 플라스틱 또는 금속판의 중앙 위치에 장착한 다음 IR 카메라를 둘러싼 플레이트의 고정된 위치에 LED 조명을 장착합니다(그림 1C).
  3. 시스템을 전원(배터리) 및 타이머에 연결하는 수단을 설계합니다.
    1. 나이프나 드릴을 사용하여 와이어 커넥터가 확장될 수 있는 둥지 상자 측면에 그로브를 만들어 시스템을 Fe 배터리(12V, 120Wh) 및 수제 타이머(12V)에 연결합니다.
    2. 채색, 길이 및 너비의 둥지 상자와 일치하는 짙은 녹색 목재 인클로저를 설계하고(예: 과거 연구에서 사용된 둥지 상자는 크기가 120mm x 155mm x 250mm임), 한쪽면이 힌지를 통해 열리면 힌지를 통해 배터리, 비디오용 레코더 및 LED용 타이머 시스템을 수용할 수 있습니다(그림 2; 보충 그림 1보충 그림 2).
  4. ALAN 강도를 조정할 수있는 수단을 설계하십시오.
    1. 저항기(배터리 전압 및 조명에 따른 값)를 구하여 LED와 직렬로 연결합니다.
  5. 새를 시스템에 거주시키는 데 사용하기 위해 타이머 및 배터리를 수용하는 인클로저와 동일한 치수의 "더미" 박스를 설계합니다(즉, 그림 2A에서와 같이 내부 전자 장치는 사용하지 않음).
    참고 : 섹션 2 및 섹션 3은 ALAN이 초점 유기체에 미치는 영향을 연구하는 데 사용되는 단계별 방법에 대해 논의합니다.

Figure 1
그림 1: 네스트 박스 내부의 ALAN을 조작하는 데 사용되는 IR 카메라와 LED 조명으로 구성된 두 개의 시스템 . (A) 이전 시스템을 고정한 플레이트가 있는 네스트 박스의 상단 보기. (B) 10개의 IR LED로 ALAN 및 중앙 카메라를 조작하기 위한 1개의 광역 스펙트럼 LED가 있는 구형 시스템 (c) 4개의 광역 스펙트럼 LED가 있는 최신 시스템 및 4개의 IR LED가 있는 중앙 IR 카메라. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

Figure 2
그림 2: ALAN 및 비디오 녹화 동작을 조작하는 데 사용되는 수제 배터리 및 타이머 장치입니다 . (A) 이 장치는 둥지 상자 위에 장착된 나무 상자 안에 들어 있습니다. (B) 장치 내부의 전자 제품 보기. 커넥터는 네스트 박스 내부에서 나무 인클로저까지 확장되어 전자 장치를 IR 카메라 및 광범위한 스펙트럼 LED에 연결합니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

2. 실험 계획 및 ALAN 강도 및 타이밍 조정

  1. 동물을 노출시킬 원하는 광도를 결정합니다.
    1. 연구 질문에 답하는 의미있는 결과를 산출하기 위해 어떤 실험적 광 강도를 사용해야하는지 신중하게 고려하십시오. 일반적으로, 이것은 자유 범위 동물이 만날 가능성이있는 생태 학적으로 관련된 광도를 선택하는 것을 의미합니다 (지침은 표 1 참조).
  2. LED 조명을 원하는 광도(예를 들어, 과거 연구에서 사용된 바와 같이 1-3 lux; 표 1표 2).
    1. 현장에 배치하기 전에 실험실로 가져온 둥지 상자에 시스템을 올려 놓고 광도를 보정하십시오. 아래에 설명된 대로 LED를 전원에 연결합니다(프로토콜 섹션 3).
    2. 둥지 상자 내의 조류 수준(바닥에서 ~8cm)에 라이트 미터를 배치하고 LED와 직렬로 저항기를 동시에 조정하여 LED에서 방출되는 빛을 원하는 강도(럭스)로 조정합니다.
      참고 : 매우 낮은 조명 강도 (예 : 시골 하늘 광선 수준, 0.01 lux)를 달성 할 수 있습니다.
  3. 동물을 ALAN에 노출시킬 기간을 결정합니다.
    1. 밤새도록 노출의 길이와 타이밍을 결정하십시오. 예를 들어, 밤의 일부만 밤새도록 ALAN에 동물을 노출시키거나 한밤중에 어둠의 기간을 남겨 두어 교란의 정도를 줄일 수 있습니다.
    2. 동물이 ALAN에 노출되기 위해 둥지 상자 (또는 특정 영역)에 들어가야하는 경우 엔트리 이벤트가 발생하기 전이나 후에 조명을 켜야하는지 여부를 고려하십시오.
  4. 타이머를 설정하여 야간에 빛에 노출되는 기간을 제어합니다.
    1. 광역 스펙트럼 LED에 연결된 타이머를 설정하여 지정된 주기(예: 일몰 전 최소 2시간 켜기, 일출 후 2시간 꺼짐)에 조명이 켜지고 꺼지도록 합니다.
      참고: IR 카메라를 사용하면 빛에 노출되는 동안 동물의 행동을 동시에 기록할 수 있으며 충전된 배터리에 연결되어 있는 한 켜져 있습니다.
  5. 목표 연구 질문에 사용할 적절한 실험 설계를 결정하십시오.
    참고 : 몇 가지 질문의 경우 반복 측정 실험 설계가 가장 강력한 옵션이 될 것입니다 (예 : ALAN에 대한 노출은 수면 행동에 어떤 영향을 미칩니 까?). 다른 사람들에게는 쌍을 이루는 대조군과 실험 그룹이 필요할 것입니다 (예 : ALAN에 대한 노출은 네슬링 개발시 텔로미어 손실에 어떤 영향을 미칩니 까?).
소스/노출 수준 강도(럭스)
전체 햇빛 103000
보름달빛 0.05–1
도시 하늘 광선 0.2–0.5
자유 생활 유럽 블랙 버드의 노출 0.2 (0.07–2.2)
시스템을 사용한 과거 실험 연구 1–3
LED 가로등 ~10
저압 나트륨 가로등 ~10
고압 나트륨 ~10
꽃 피는 조명 300
금속 할로겐화물 400–2000

표 1: 환경에서의 특징적인 광도3,9, 자유 범위 조류의 노출 수준(41), 및 이 시스템을 사용한 과거 연구에서 사용된 강도(표 2의 참조).

3. ALAN에 대한 노출 구현

  1. 실험 설정에 동물을 습관화하십시오.
    1. 실험의 맥락 내에서 가능하다면, 실험 최소 1일 전에 둥지 상자 위에 더미 박스를 배치하여 참신한 혐오감의 영향을 최소화함으로써 동물을 셋업에 습관화시킨다.
  2. 초점 개인을 조사하십시오.
    1. 수동 통합 트랜스폰더(PIT) 태그로 연구 집단에 동물을 배치하여 새를 방해하지 않고 둥지 상자 내에서 식별할 수 있도록 합니다.
    2. ALAN이 수면 행동에 미치는 영향을 포함하는 실험에서 실험 전날 밤에 둥지 상자를 방문하고 무선 주파수 식별 (RFID) 판독기로 상자를 스캔하여 어떤 새가 내부에 떠 다니고 있는지 확인하십시오.
    3. ALAN에 둥지를 개발하는 노출과 관련된 번식기 동안의 실험에서 둥지 상자를 일관되게 (예 : 격일로) 모니터링하고 둥지 내용물과 성인 정체성을 확인합니다. 실험에 사용하기 위해 특정 특성 (즉, 모달 새끼 크기, 부모 존재 및 수유 모두)을 가진 새끼가 들어있는 둥지 상자를 신중하게 선택하십시오.
  3. 실험을 선택하고 구현합니다.
    1. 수면 행동과 관련된 실험의 경우, 3.3.2-3.3.21 단계에 따라 ALAN (제어 치료)이없는 상태에서 방해받지 않은 수면을 기록하기 위해 적어도 하룻밤 동안 어둠의 조건 하에서 자고있는 개인을 먼저 기록함으로써 반복적 인 측정 설계를 구현하십시오.
    2. 이를 위해 IR 카메라를 현장으로 가져 가기 전에 IR 카메라의 시간을 현지 시간과 동기화해야합니다.
    3. SD 카드를 배터리에 인접한 미니 DVR 레코더의 SD 슬롯에 삽입합니다(그림 2B; 보충 그림 2). SD 카드가 비어 있는지 확인하고 그렇지 않은 경우 SD 카드에 포함 된 데이터를 지우십시오.
    4. 어둠이 시작되기 최소 2 시간 전에 둥지 상자 위에서 더미 상자를 제거하십시오.
    5. 둥지 상자 뚜껑을 엽니다.
    6. IR 카메라가 들어있는 플레이트를 카메라 목표물을 아래쪽으로 향하게 하여 둥지 상자 안에 놓습니다.
    7. 전자 커넥터를 둥지 상자의 숲에서 확장합니다.
    8. 둥지 상자 뚜껑을 닫습니다.
    9. 배터리, 레코더 및 타이머가 들어 있는 인클로저를 둥지 상자 위에 놓습니다.
    10. 배터리 전원 커넥터를 연결합니다. 레코더의 빨간색 커넥터를 카메라의 흰색 커넥터(오디오), 레코더에서 카메라의 노란색 커넥터(비디오)로 노란색 커넥터, 배터리에서 카메라의 빨간색 커넥터(전원)로 검은색 커넥터를 연결합니다(추가 그림 1추가 그림 2).
    11. 녹화 버튼을 눌러 카메라 녹화를 시작합니다.
      주: 타이머가 설정되지 않거나 LED를 제어하는 타이머에 전원이 연결되지 않아 제어 야간에 ALAN이 생성되지 않습니다.
    12. 작은 tft 화면으로 녹화가 시작되었고 이미지가 올바른지 확인하십시오. tft 화면을 연결하는 포트는 레코더 아래에 있습니다(추가 그림 2).
    13. 어두워진 후 약 1 시간 후에 둥지 상자로 돌아가서 둥지 상자의 바닥과 측면을 중심으로 RFID 트랜스폰더 리더를 이동하고 PIT 태그에서 통신 된 고유 식별 번호를 기록하여 내부에서 자고있는 새의 신원을 확인하십시오.
    14. 제어 녹화 다음 날 아침, 일출 후 최소 2 시간 후에 둥지 상자로 돌아가서 배터리 시스템 및 IR 카메라를 수집하십시오.
    15. 다시 말하지만, 둥지 상자 위에 더미 상자를 놓습니다.
    16. 실험실 또는 사무실에서 배터리를 충전하고 레코더에서 SD 카드를 제거하고 다운로드하여 행동 데이터를 수집하십시오.
      참고: 추운 조건에서는 배터리의 수명이 ~30시간이므로 밤새 녹화할 수 있지만 연속 녹화 사이에 완전히 재충전해야 합니다.
    17. 데이터를 성공적으로 다운로드 한 후 SD 카드에서 데이터를 지우고 미니 DVR 레코더에 다시 삽입하십시오.
    18. 후속 야간에, 광 노광 처리를 구현한다 (예를 들어, 시스템을 사용한 과거 실험에서 사용된 바와 같이 1-3 lux; 표 1표 2).
    19. 타이머 시스템을 원하는 광 노출 기간으로 설정합니다.
    20. 제어 녹화를 위해 위에서 설명한 것과 동일한 단계(3.3.2-3.3.17)를 수행하되 타이머를 전원에 연결하고 LED를 타이머에 연결합니다(보충 그림 1 및 보충 그림 2).
    21. 원하는 경우, 세 번째 밤에 제어 기록 (어둠의 조건, 즉 ALAN이없는 조건 하에서의 수면 행동)을 반복하십시오.
    22. ALAN에 중첩의 노출과 관련된 실험의 경우, 단계 3.3.23-3.3.25에 설명 된대로 제어 및 실험 무리를 사용하십시오.
    23. 더미 박스 (전자 장치 부족)를 제어 무리의 둥지 상자 위에 놓고 제어 및 실험 중첩을 동등한 방식으로 처리하십시오.
    24. 실험 상자에 대한 실험적 ALAN 노출을 구현합니다. 실험 기간 동안 위에서 설명한 것처럼 LED 시스템 및 IR 카메라를 둥지 상자 내에 장착하고 원하는 광 노출 기간을 제어하도록 타이머를 설정합니다.
    25. 배터리를 충전하십시오. 여러 밤의 빛 노출 및 비디오 녹화와 관련된 실험의 경우, 매일 아침 시스템을 수집하여 낮에는 배터리를 충전한 다음 저녁에 시스템을 교체하십시오.
  4. 관심 있는 응답 변수에 대한 데이터를 수집합니다.
    1. 네스트 박스 내의 동작이 관심 변수라면, IR 카메라는 동시에 행동 (예를 들어, 수면 행동; 그림 3).
    2. 추가적인 모니터링 방법을 통해 관심있는 임의의 다른 데이터를 수집하고, 샘플링은 가변 시점(예를 들어, 광 노출 전후에 취해진 혈액 샘플(15))에서 발생한다.

Figure 3
그림 3: ALAN에 노출된 둥지 상자 안에 있는 큰 가슴의 적외선 이미지. (A) 잠자는 소리와 (B) 경고 큰 가슴 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

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Representative Results

이 시스템을 사용하여 발표된 동료 검토 연구 논문은 표 2에 요약되어 있다. 다른 여러 원고가 진행 중입니다. 이 연구는 연구 질문의 세 가지 주요 스위트를 다룹니다. 첫째,이 시스템은 광노출이 성인의 수면 행동 및 활동 수준에 미치는 영향을 연구하는 데 사용되었습니다. 이를 위해 반복적 인 측정 실험 설계가 사용되었는데, 동일한 개인이 먼저 자연 조건에서 잠을 자고 나서 밝은 둥지 상자에서 자고있는 것을 기록했습니다. 이 연구에 사용 된 모든 개인에는 PIT 태그가 장착되어있어 연구원은 새를 방해하지 않고 휴대용 트랜스 폰더 리더를 사용하여 다음 밤 사이에 둥지 상자에서 자고 있는지 확인할 수있었습니다.

ALAN 노출이 수면 행동에 미치는 극적인 영향이 문서화되었습니다. 예를 들어, 1.6lux의 강도로 ALAN에 노출된 큰 가슴은 자유 범위 동물이 경험할 가능성이 있는 비교적 낮은 강도로, 반 시간 일찍 일어나서 둥지 상자를 20분 일찍 떠났고, 대조 조류보다 40분 덜 잤다(그림 4)16. 흥미롭게도, ALAN이 수면에 미치는 영향은 빛의 강도와 계절과 같은 다른 변수에 달려 있습니다. 이 가설에 따르면, ALAN이 여성의 큰 가슴의 수면 행동에 미치는 영향은 겨울철보다 중첩 기간 동안 훨씬 컸으며, 수면 손실에 대한 영향은 두 배 이상 크고 깨어있는 시간에 대한 영향은17보다 네 배 이상 큽니다. 반면에, 1.6 대 3 lux의 강도에서 광 노출의 효과에 거의 차이가 없었으며, 이는 저강도 ALAN조차도 해로운 효과(12)를 가질 수 있음을 시사한다. 이 시스템은 또한 ALAN에 의한 수면 중단 후 수면 반동을 문서화하는 데 사용되었으며, 여기서 개인은 다음날 밤17에서 더 많이 자면서 ALAN으로 인한 수면 부족에 반응했습니다. 또한, ALAN에 의해 수면이 중단되는 정도에 대한 상당한 개별 변동이 관찰되었으며, 이는 인구 반응과 선택17의 범위를 예측하는 데 중요 할 수 있지만, 수면에 대한 ALAN의 효과는 탐구 성격 유형18에 의해 수정되지 않았습니다. ALAN이 수면에 미치는 실질적인 영향은 깨어있는 행동, 생리학 및 체력에 계단식 영향을 미칠 수 있습니다. 그러나 지금까지의 연구는 상대적으로 기간이 짧았습니다. 광범위한 파급 효과와 장기적인 효과를 조사하는 것은 자유 범위 동물에 대한 ALAN의 영향을 밝히는 데 중요하며 추가 연구를위한 중요한 영역입니다 (아래 참조).

Figure 4
그림 4: 첫 번째 방해받지 않은 밤과 두 번째 밤에 큰 가슴의 수면 행동을 비교하는 효과 크기 및 95% 신뢰 구간. 둘째 날 밤, 새들은 다시 방해받지 않고 방치되거나 (컨트롤; 상단 패널) 1.6 lux ALAN (빛; 하단 패널)에 노출되었습니다. 효과 크기는 초 단위로 제공되는 '입구의 시간'을 제외하고 분 단위로 제공됩니다. 자세한 내용은 Raap et al. (2015) 16을 참조하십시오. 이 수치는 Raap et al.16의 허가를 받아 수정되었습니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

둘째, 이 시스템은 ALAN에 대한 노출이 다양한 생리적 반응 변수를 사용하여 네슬링 개발에 어떻게 영향을 미치는지 조사하는데 사용되어 왔다(표 2). 이 실험은 2-7 일에 이르는 중첩 단계의 일부 동안 ALAN에 중첩을 노출시켜 연구의 목표에 달려 있습니다. 네슬링에 대한 광 노출의 문서화 된 효과에는 체질량 또는 상태19, 깃털 코르티코 스테론 수준 20, 햅토글로빈 농도21 및 옥살레이트 수준22에 대한 영향이 포함됩니다. 그러나, 이 연구는 또한 텔로미어 분해 속도 및 산화 스트레스15,19와 같은 일부 파라미터가 ALAN에 대한 노출에 의해 영향을 받지 않을 수 있음을 시사한다(표 2). 요컨대,이 연구들은 삶의 초기에 ALAN에 노출되면 발달 과정을 바꿀 수 있고 성인기에 잠재적으로 지속적인 영향을 미칠 수 있음을 시사하지만, 발달하는 유기체의 특성이 빛 노출에 민감하거나 탄력적 인 정도를 결정하기 위해서는 더 많은 연구가 필요합니다.

셋째,이 시스템은 생식 성공률과 생존율을 포함하여 피트니스에 미치는 영향을 평가하는 데 사용되었습니다. 아직까지 그러한 효과에 대한 강력한 증거는 나오지 않았다. 그러나 중요한 것은 피트니스 효과를 효과적으로 평가하려면 빛에 노출 된 개인에 대한 장기간의 모니터링이 필요하기 때문에이 작업이 여전히 진행 중이라는 것입니다.

마지막으로, ALAN에 대한 노출이 큰 가슴과 파란 가슴의 수면 행동에 미치는 영향을 비교하는 작업이 수행되었습니다. ALAN은 큰 가슴과 비교할 때 파란색 가슴의 수면 행동에 훨씬 적은 영향을 미쳤으며, 이는 밀접한 관련이있는 종 사이에서도 광 감도의 상호 특이적 차이에 대한 가능성에 주목합니다 (표 2)23 . 특히, 다른 연구 그룹들도 최근에 둥지 상자 내에서 빛 수준을 조작하는이 접근법을 채택하기 시작하여 방법론의 강도와 더 넓은 적용 가능성24,25을 보여줍니다.

생활 단계 사용된 ALAN 강도(럭스) 응답 변수 앨런의 효과 참조
그레이트 가슴 (파루스 전공) 중첩 1 깃털 코르티코스테론 (fCORT), 신체 상태, 텔로미어 길이, 도망 성공, 모집 (+) fCORT 19 Grunst et al. 2020. 환경 오염. 259:113895. doi: 10.1016/j.envpol.2019.113895
(-) 신체 상태
(0) 기타 반응 변수
그레이트 가슴 중첩 1 텔로미어 길이, 신체 상태, 성공, 산화 질소 (-) 신체 상태 14 Grunst et al. 2019. Sci Tot Environ. 662:266-275. doi: 10.1016/j.scitotenv.2018.12.469
(0) 텔로미어 길이, 기타 반응 변수
그레이트 가슴 성인 1.6, 3 수면 성격 (탐구 행동) - 의존적 인 반응? (-) 수면 행동 17 Raap et al. 2018. 환경 오염. 243:1317-1324. doi: 10.1016/j.envpol.2018.09.037
성격에 의해 수정되지 않음
그레이트 가슴 중첩 3 Oxalate & 반응이 섹스에 의해 수정되었는지 여부 (+) 옥살산염, 수컷 21 Raap et al. 2018. 생리 보존. 6 : coy005. 도이 : 10.1093 / 콘피스 / coy005
(0) 옥살산염, 암컷
그레이트 가슴 중첩 1.6, 3 수면 행동 및 반응이 계절 또는 빛의 강도에 의해 수정되는지 여부 (-) 수면 행동 11 Raap et al. 2017. 베하브 절차 144:13-19. doi : 10.1016 / j.beproc.2017.08.011
계절의 작은 효과 수면 발병은 고강도 ALAN에 의해서만 지연됩니다.
그레이트 가슴 / 블루 가슴 (시안 주의자 카에룰루스) 성인 3 수면 행동 파란색 가슴에서 수면에 미치는 영향 감소 (-) 22 Sun et al. 2017. 환경 오염. 231:882-889. doi: 10.1016/j.envpol.2017.08.098
그레이트 가슴 성인 1.6 여성의 수면 행동 (-) 수면 행동 ALAN 노출 후 수면 반동 16 Raap et al. 2016. 환경 오염. 215:125-134. doi: 10.1016/j.envpol.2016.04.100
중첩 기간에 더 많은 (-) 효과
그레이트 가슴 중첩 3 체질량의 변화, 혈액 산화 상태, 성공 도피 (-) 체질량 18 Raap et al. 2016. Sci Rep. 6:35626. 도이 : 10.1038 / srep35626
(0) 산화 상태, 성공 도피
그레이트 가슴 중첩 3 햅토글로빈 (Hp), 산화 질소 (NO) (+) 마력 20 Raap et al. 2016. 환경 오염. 218:909-914. doi: 10.1016/j.envpol.2016.08.024
(-) 아니요
그레이트 가슴 성인 1.6 수면 행동 (-) 수면 행동 15 Raap et al. 2015. Sci Rep. 5:13557. 도이 : 10.1038 / srep13557
참고: 0 = 응답 변수에 대한 ALAN의 효과 없음. 참조 항목을 진행하는 숫자는 참조 목록의 순서를 나타냅니다.

표 2: 실험 시스템을 이용한 ALAN에 대한 노출을 기준으로 발표된 연구의 요약. 참고: 0 = 응답 변수에 대한 ALAN의 효과 없음.

보충 그림 1: 적외선(IR) 카메라와 발광 다이오드(LED) 조명이 포함된 플레이트로, 시스템을 전원에 연결하는 케이블을 추가로 보여 줍니다. 이 파일을 다운로드하려면 여기를 클릭하십시오.

보충 그림 2: 배터리, 레코더 및 수제 시간 시스템이 포함된 챔버의 내부 보기로, 시스템의 다양한 부분을 연결하는 케이블이 추가로 표시됩니다. 이 파일을 다운로드하려면 여기를 클릭하십시오.

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Discussion

LED 조명과 페어링 된 IR 카메라의이 둥지 상자 기반 시스템은 연구원들이 ALAN의 생물학적 영향에 관한 다양한 흥미로운 질문을 평가할 수있게 해주었습니다. 또한, 시스템으로 추구 할 수있는 더 많은 연구 방향이 있습니다. 또한이 시스템의 사용을 다른 종으로 확대하면 ALAN에 대한 민감도의 상호 특이적 차이에 대한 이해를 촉진하는 데 도움이 될 수 있습니다. 미래의 연구를위한 몇 가지 비 철저한 가능성은이 논문이이 중요한 분야의 연구에 동기를 부여하는 데 도움이되기를 희망합니다. 결론은이 실험 접근법의 강점을 간략하게 반복하고 시스템의 한계를 해결합니다.

이 시스템은 ALAN이 반 포로 상태에서 자유 범위 동물이나 동물에 어떻게 영향을 미치는지에 관한 많은 뛰어난 질문에 답하기 위해 사용될 수 있습니다. 첫째, 지금까지의 연구에는 비교적 짧은 기간의 ALAN 노출 및 생물학적 효과의 단기 모니터링이 포함되었습니다. 결과적으로, 단기 ALAN 노출의 장기적인 영향이나 새가 며칠, 몇 주 또는 전체 수명 동안 ALAN에 노출 된 경우 어떤 일이 일어날지에 대해서는 거의 알려져 있지 않습니다 (귀뚜라미, Gryllus bimaculatus에서 ALAN에 장기간 노출되는 것의 중요성을 보여주는 최근 논문은26 참조). 예를 들어, 단기 ALAN 노출은 건강 상태 및 생물학적 노화율에 장기적인 영향을 미칩니 까? 장기간의 ALAN 노출은 생리적 스트레스와 노화 가속화를 초래하며, 단기 ALAN 노출의 효과와 유사하거나 구별됩니까? 이 시스템은 이러한 질문을 해결하는 데 사용할 수 있습니다. 실제로, 많은 위대한 가슴과 푸른 가슴 (그리고 다른 종들)은 전체 수명에 걸쳐 동일한 둥지 상자를 사용합니다.

둘째, ALAN의 상호 작용 효과와 다른 인위적 교란 요인 (예 :27에서와 같이 다중 스트레스 요인 관점 채택) 및 다른 특성을 가진 ALAN의 차등 효과를 조사 할 필요가 있습니다. 이 시스템은 다른 실험 조작과 함께 또는 인위적 교란 수준의 자연적 변화와 함께 사용되어 다양한 인위적 교란 요인 (예 : 빛, 소음, 화학 오염)이 어떻게 상호 작용하여 다양한 반응 변수에 영향을 미칠 수 있는지 조사 할 수 있습니다. 예를 들어, 네슬링은 ALAN 및 인위적 소음에 동시에 노출되어이 두 가지 교란 요인이 코르티코스테론 수준 또는 텔로미어 단축에 첨가제 또는 상승 효과가 있는지 여부를 테스트 할 수 있습니다. 이 시스템은 또한 사용되는 LED의 특성을 조정하여 다른 특성을 갖는 ALAN의 영향을 조사하도록 수정할 수 있습니다. 예를 들어, 다른 파장 (예 : 적색 대 청색 파장)의 ALAN이 수면 행동 또는 중첩 발달에 어떻게 영향을 미치는지 조사하기 위해 시스템을 사용하는 것이 흥미로울 것입니다. 서로 다른 파장의 빛이 강도28,29에서 다른 생물학적 반응을 유도 할 수 있다는 가설과 실험적으로지지되었습니다. 예를 들어, 최근 연구에서 흰색 대 녹색 빛은 큰 가슴29의 부화 행동에 차별적으로 영향을 미쳤습니다.

셋째,이 시스템은 생물 에너지학,인지 과정, 사회 역학 및 부모의 보살핌을 포함하여 현재까지 탐구되지 않은 반응 변수에 대한 ALAN의 영향을 탐구하는 데 사용될 수 있습니다 (그러나 생물 에너지학에 미치는 영향은30 참조). 생물 에너지학에 대한 효과를 연구하기 위해 ALAN 노출을 호흡 측정법과 결합하여 휴식 또는 기초 대사율 (RMR, BMR)31, 현장 대사율 (FMR; 일일 에너지 지출이라고도 함)30,32 또는 활동 패턴 및 에너지 지출을 측정하기위한 가속도계 측정 33을 측정하기위한 이중 라벨링 된 물 접근법 33 . ALAN이 생물 에너지학에 미치는 영향은 신진 대사율과 에너지 소비가 삶의 역사 변화와 삶의 속도의 기초가되도록 제안되었다는 점을 감안할 때 피트니스에 사소한 영향을 미칠 수 있습니다34. ALAN이인지 특성에 미치는 영향을 탐구하기 위해 연구자들은 ALAN 노출 후 현장 기반인지 테스트를 활용하거나 노출 후 성인을 포착하고 실험실에서인지 테스트를 수행 할 수 있습니다. 이 시스템은 자유 범위의 조류에 대한 연구를 허용하도록 설계되었으며, 포로 상태로 새를 제거하면 자체 합병증이 발생합니다. 따라서 야생 조류에 대한인지 테스트는 특히 매력적이지만 도전적입니다. 예를 들어, 최근의 연구는 수정된 네스트 박스 트랩(35)을 사용하여 네스트 박스에서의 문제 해결 능력을 조사하였다. ALAN에 노출 된 새끼 암컷은이 인지 검사를 제공 할 수 있습니다. 또 다른 가능성은 공간 기억 또는 연관 학습을 평가하도록 설계된 "스마트 피더"를 사용하여 ALAN에 대한 수면 성인의 노출이 이러한 인지 특성(36)에 영향을 미치는지 여부를 탐구하는 것이다. 마지막으로, ALAN이 사회적 상호 작용 및 부모 보살핌에 미치는 영향을 조사하기 위해 연구원은 LED 시스템을 다른 기술과 페어링 할 수 있으며 그 중 일부는 이미 설정을 사용하는 연구에 일반적으로 사용되었습니다. 예를 들어, 둥지 상자의 PIT 태그 시스템은 PIT 태그가 장착 된 성인 조류의 출입을 기록 할 수 있습니다37. 따라서 번식 기간 동안 연구자들은 새끼 암컷과 둥지를 ALAN에 노출시키는 것이 둥지 공급 비율을 수정하는지 또는 남녀 간의 부모의 노력의 균형에 영향을 미치는지 여부를 조사 할 수 있습니다. 또한, 다양한 라디오-텔레메트리 플랫폼이 소형화되어, 작은 동물에서의 사용을 용이하게 하고, ALAN에 대한 수면 성인의 노출이 동위원소성(conspecifics)과의 상호작용을 수정하는지 여부를 평가하는데 사용될 수 있다(38).

여기에 설명 된 것과 유사한 시스템은 번식을 위해 둥지 상자를 사용하는 모든 조류 종에 대한 ALAN의 영향을 연구하는 데 사용될 수 있습니다. 여기에는 나무 제비 (Tachycineta bicolor), 서부 및 동부 블루 버드 (Sialia mexicanaSialia sialis), 병아리 (Poecile sp.), 하우스 렌스 (Troglodytes aedon), 유럽 파이드 (Ficedula hypoleuca) 및 고리 달린 (Ficedula albicollis) 플라이 캐쳐, 집 참새 (Passer domesticus)와 같은 잘 연구 된 여러 통행인이 포함됩니다. 유럽 찌르레기 (Sturnus vulgaris)는 포로 및 야생에서 연구 될 수 있고 뇌파 기술39을 사용하여 수면 행동을 연구 할만큼 충분히 크기 때문에 특히 적합한 종입니다. 헛간 올빼미 (Tyto alba)와 미국 케스트렐 (Falco sparverius)과 같은 맹금류도 둥지 상자를 사용하여 연구 과목으로 봉사 할 수 있습니다. 둥지 개발에 대한 ALAN의 효과는이 종에서 쉽게 평가 될 수 있습니다. 수면 행동에 대한 ALAN의 영향을 조사 할 수있는 정도는 성인이 번식 또는 비 번식 시즌 동안 둥지 상자 안에서 잠을 자는지 여부에 달려 있지만, 잠복기 동안 여성의 수면에 대한 ALAN의 효과를 투자 할 수있는 상당한 범위가있을 수 있습니다.

이 시스템은 둥지 상자 둥지 조류 이외의 종에서 사용하도록 조정할 수도 있습니다. 조류 외에도 많은 포유류 종들이 둥지 상자에 둥지를 틀거나 잠을 잔다. 따라서, 이 시스템은 이들 종에 대한 ALAN의 효과를 연구하기 위해 채택될 수 있었다. 예를 들어, 몇몇 여우 원숭이 종들이 상자를 차지할 것이고, 인공 둥지 상자는 이미 그들의 번식 거동(40)을 연구하기 위해 사용되고 있다. 또한, 도전적이긴 하지만, 이 시스템은 혁신적인 과학자들에 의해 크레바스나 굴에서 둥지를 틀거나 잠자는 오픈 컵 중첩 조류 및 조류 또는 포유류 종에 대한 ALAN의 효과를 연구하기 위해 채택될 가능성이 있다. 오픈 컵 중첩 조류의 경우, 이것은 LED 조명과 IR 카메라를 둥지 위에 장착 할 수있는 수단을 만드는 것을 포함합니다. LED 시스템과 카메라를 둥지 위에 고정해야 할 필요성을 감안할 때, 그러한 시스템은 아마도 땅 위 또는 그 근처에 둥지를 틀고있는 종에 대해 가장 쉽게 구현 될 것입니다. 굴 또는 크레바스 중첩 종의 경우, 연구원은 충치 내부에 LED 시스템과 카메라를 장착해야합니다. 예를 들어, 바위가 많은 크레바스에 둥지를 틀고있는 일부 종의 경우, 암석을 제거하여 조명 시스템과 카메라를 확보 할 수있는 공간을 만들 수 있습니다.

위에서 논의한 바와 같이, 둥지 상자 내부의 ALAN 수준을 조작하기 위한 이 방법론의 주요 강점은 연구 대상자를 밤 동안 특정 시간 프레임에 걸쳐 미리 결정된 광 레벨에 노출시키는 능력이다. 광 노출 수준과 지속 시간을 정확하게 제어 할 수있는 능력은 연구자가 ALAN의 생물학적 영향에 관한 비 실험 연구에 내재 된 많은 한계를 극복 할 수있게합니다. 그러나 방법론은 특히 둥지 상자 안에서 휴식을 취하거나, 자거나, 돌볼 때만 동물이 빛에 노출 될 수 있다는 점에서 한계가 있습니다. 노래 및 위조와 같은 둥지 상자 외부에서 발생하는 행동에 대한 ALAN의 직접적인 영향은 탐구 할 수 없습니다 (둥지 상자 내부의 ALAN에 노출되어 이러한 행동에 미치는 간접적 인 영향을 조사 할 수는 있지만). 둥지 상자 밖에서 ALAN의 직접적인 효과를 탐구하기 위해 연구자들은 인공 조명 또는 비 실험 접근법의 대규모 실험 네트워크를 사용해야합니다.

또한, 둥지 상자 내부의 빛 수준을 조작하는 접근법에 대한 주요 비판은 둥지 상자 또는 자연 충치가 일반적으로 인위적인 ALAN의 외부 소스로부터 개인을 보호 할 것이라는 것입니다. 그러나 모든 위대한 가슴이 제한된 자원이기 때문에 둥지 상자 또는 충치가 잠들 수있는 것은 아니라는 점에 유의해야합니다. 따라서, 가능성이 없더라도, 도시 지역의 성인 조류가이 시스템을 사용한 과거 연구에서 사용 된 ALAN의 낮은 수준 (1-3 lux)에 노출 될 수 있습니다 (표 2). 우리 인구의 둥지 상자는 둥지 상자 개봉13에서 0.01-6.4 럭스 사이에 노출되어 둥지 상자 밖에서 자고있는 새들이 조작에 사용 된 것과 비슷한 수준의 빛에 노출 될 수 있음을 시사합니다. 실제로 Dominoni et al. 201341 은 다른 종에서 자유 범위의 유럽 흑 조류 (Turdus merula)가 경험 한 ALAN 수준을 측정하기 위해 라이트 로거를 사용했으며 노출 수준이 매우 다양하지만 도시 조류가 농촌 조류보다 훨씬 높은 수준의 ALAN을 경험한다는 것을 발견했습니다 (0.7-2.2 lux)41 . 더욱이, 이러한 낮은 수준의 ALAN (0.3 lux)을 사용한 실험에서, 그들은 재생 및 털갈이(41)의 타이밍에 대한 ALAN의 매우 낮은 수준의 상당한 효과를 입증했다. 한편, de Jong et al. 201642 는 산림 지역 내의 인공 조명 횡단에서 번식하는 수컷 큰 가슴이 통제 조류보다 높은 수준의 ALAN을 경험하지 못하여 회피 행동을 암시한다는 것을 발견했습니다. 그럼에도 불구하고, 그들은 그러한 회피가 만연한 광 노출(42)을 갖는 도시 지역에서 성취하기가 더 어려울 수 있다는 것을 주목한다. 따라서 실험이 생태 학적으로 관련된 수준의 ALAN을 사용하여 적절하게 설계되면 둥지 상자 내부의 광 수준을 조작하는 접근법은 생태 학적으로 관련된 결과를 산출 할 가능성이 있습니다. 바람직하게는 이것은 먼저 표적 연구 집단(들) 또는 동일한 종의 도시 집단에서 자유 범위의 조류의 ALAN 노출을 측정하는 것을 포함할 것이다.

둥지 상자 내부의 ALAN에 둥지를 노출시키는 관련성과 관련하여, 사용 된 ALAN의 수준이 충치 내부에서 일반적으로 경험되는 수준보다 훨씬 높다는 것은 사실입니다 (연구 된 인구에서 빛 수준은 낮에는 둥지 상자 바닥에서 ~ 0.08 럭스, 밤에는 0에서 0.01 럭스 사이입니다). 오히려, 큰 가슴과 파란 가슴과 같은 공동 중첩 종은 둥지가 14,18,20,24 더 많이 노출 될 열린 중첩 종에 대해 발생할 수있는 효과를위한 편리한 모델 종으로 작용합니다. 오픈 컵 중첩 종의 둥지가 경험 한 ALAN의 수준을 문서화하기 위해 더 많은 연구가 시급히 필요합니다. 이러한 연구를 바탕으로,이 시스템은 위에서 제안한 바와 같이 열린 컵 둥지에서 ALAN 수준을 조작하도록 적응할 수있는 잠재력을 가지고 있습니다.

결론적으로, 둥지 상자 내부의 빛 수준을 조작하는 접근 방식은 강점과 약점을 모두 가지고 있습니다. 그러나 적절하게 적용될 때, 접근법은 ALAN의 생물학적 효과에 대한 일관된 이해를 구축하는 데 필요한 실험 및 상관 접근법의 다양한 본문에 견고한 기여를합니다.

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Disclosures

저자는 이해 상충이 없다고 선언합니다.

Acknowledgments

조류에 대한 ALAN의 생물학적 효과와 관련된 우리의 연구 프로그램은 FWO Flanders (M.E. 및 R.P., 프로젝트 ID : G.0A36.15N), 앤트워프 대학 및 유럽위원회 (M.L.G, Marie Skłodowska-Curie fellowship ID : 799667)로부터 자금을 지원받았습니다. 우리는 앤트워프 대학의 행동 생태학 및 생태 생리학 연구 그룹 구성원, 특히 Peter Scheys와 Thomas Raap의 지적 및 기술적 지원을 인정합니다.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Broad spectrum; 15 mm x 5 mm; LED headlight RANEX; Gilze; Nederlands 6000.217 A similar model could also be used
Battery BYD R1210A-C Fe-battery 12 V 120 Wh ( lithium iron phosphate battery)
Dark green paint Optional. To color nest boxes/electronic enclosures
Electrical tape For electronics
Homemade timer system Amazon YP109A 12V A similar model could also be used
Infrared camera Koberts-Goods, Melsungen, DE 205-IR-L Mini camera; a similar model could also be used
Light level meter ISO-Tech ILM; Corby; UK 1335 To calibrate light intensity
Mini DVR video recorder Pakatak, Essex, UK MD-101 Surveillance DVR Recorder Mini SD Car DVR with 32 GB
Passive integrated transponder (PIT) tags Eccel Technology Ltd, Aylesbury, UK EM4102 125 Kh; Provides unique electronic ID
Radio frequency identification (RFID) Reader Trovan, Aalten, Netherlands GR-250 To scan PIT tags and determine bird identity
Resistor RS Components Value depending on voltage battery and illumination
SD card SanDisk 64 GB or larger
SongMeter Wildlife Acoustics; Maynard, MA Optional. Provides a means of monitoring vocalizations outside of nest boxes
TFT Color LED Portable Test Monitor Walmart Allows verification that the camera is on and recording the image correctly
Wood To construct nest boxes/electronic encolsures

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References

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생물학 문제 180
야간에 인공 조명이 자유 범위 동물에 미치는 영향을 조사하는 실험적 접근 방식 : 향후 연구를위한 구현, 결과 및 방향
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Grunst, M. L., Grunst, A. S.,More

Grunst, M. L., Grunst, A. S., Pinxten, R., Eens, G., Eens, M. An Experimental Approach to Investigating Effects of Artificial Light at Night on Free-Ranging Animals: Implementation, Results, and Directions for Future Research. J. Vis. Exp. (180), e63381, doi:10.3791/63381 (2022).

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