Yöntem makalesi

Tahliller UV yansıtan Yapıları Algılama ve Sailfin Molly kullanarak Mate Tercihi kendi Önemi belirleme

DOI:

10.3791/54453

⸱

14 Eylül 2016

 , 
1Department of Zoology, Ohio Wesleyan University, 2Department of Ecology, Evolution, & Behavior, University of Minnesota

Bu makalede

Özet

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Bu protokol organizmalar üzerinde ultraviyole yansıtan yapıları tespit etmek için spektrofotometre kullanımını özetliyor (bu örnekte, Sailfin molly Poecilia latipinna) ve çıkarımlar eş seçimi sırasında ultraviyole ipuçları rolünü yapılmasına izin balıklar için dikotom seçmeli testler açıklanır.

Özet

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Birçok organizma sosyal etkileşimler sırasında insan duyarlılığı ötesinde ipuçlarını ve sinyalleri kullanır. Onların davranışlarını ve ekoloji anlamaya çalışırken organizmalar kendi dünyalarını nasıl algıladıklarını dikkate almak önemlidir. ultraviyole spektrum Duyarlılık (UV; 300-400 nm) kuşlar, balıklar, sürüngenler, amfibiler ve hatta memelilerin birden cins üzerinde bulunur. Bu protokol, UV yansıtan yapıların varlığı ve bu işaretler arkadaşı seçim bağlamında sosyal sinyalleri olarak kullanılır olup olmadığını test etmek için bir yöntem organizmaların incelenmesi için bir yöntem açıklanır. Bir spektrofotometre bireyler ve cinsiyetler arasındaki yansıtıcı yoğunluğu UV yansıma ve değişim varlığını tespit etmek için kullanılır. Bu tekniğin bir örneği iki seçenekli bir arkadaşı seçmeli test görünümünü tam spektrum veya blok UV dalga boylarını iletmek ya filtrelerle manipüle edilebilir karşı cinsle bireylere cinsel alıcı bireyler ortaya hangi sunulmuştur. BuSistem, kadın, ama erkek değil Sailfin mollies (Poecilia latipinna) çiftleşme kararlarının bir parçası olarak, UV işaretleri kullanarak edildi belirlenmesi için izin verdi. Bu tür çalışmalar UV kullanan organizmalar aralığında bilgimizi genişletmek ve UV hayatlarında bir rol oynar nasıl içgörü sağlamak için hizmet vermektedir.

Giriş

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

ipuçları ve hayvan sosyal etkileşimlerde kullanılan sinyalleri anlamak, içinde ve türler arasında hem de fenotipik varyasyon kavramak için izin verir. Bu varyasyon nüfus sapma, eşeysel seçilim ve türleşme olarak evrimsel süreçlerde önemli bir rol oynar. Genellikle, ancak araştırmacılar insan duyu sistemleri, görsel ya da işitsel alemlere özellikle de en belirgin ipuçları keşfetmeye sınırlıdır. spektrofotometre kullanımı, ancak, insan görünür spektrum dışında ve diğer türlerde sosyal etkileşimler önemli olabilir dalga boylarına içine bizim soruşturma genişletmek için bize izin verir.

Özellikle, ultraviyole sağladığı kısa menzilli iletişim (UV; 300-400 nm) hassasiyet arkadaşı seçimi 1 sırasında son derece avantajlı olma potansiyeline sahiptir. kuşlar ve balıklar çoğu görsel-avcılık yırtıcılar, örneğin, UV radyasyon tespit edemiyoruz. erkekler özenle gösterilecek sistemlerdeUV spektrumu istismar ziyade görünür spektrum 2,3 saptanabilir ipuçlarını geliştirerek arkadaşları çekmek yeteneklerini korurken bir organizmaların her biri iletişim olasılığı dikkate başarısız olursa dişilere, bu erkek .. avlanma riskini azaltacağını diğer kullanarak bu "özel iletişim kanalları", davranış ve evrim önemli sürücüleri gözden kaçabilir.

Bu protokol Sailfin molly, Poecilia latipinna, daha önceden UV tespit veya UV işaretlerini faydalanma olanağı tanıdığı bir çok eşli balık mate seçimi için UV ipuçlarının kullanımı soruşturma özetliyor. Bu balık türü, diğer UV duyarlı canlı taşıyan balıkların 4 yakın bir filogenetik yakınlığı vardır ve mikrospektroskopik kanıtlar vardır P. P. gibi diğer molly türleri ile birlikte latipinna, mexicana ve P. formosa, co sorumlu fotoreseptör hücreleri (kozalakları bir sınıf sahipUV dalga boyları 5 için en hassas olan lor vizyon). Bu cinsel dimorphic türlerde, dişi seçim erkeklerin parlak renkli ve genişlemiş kanatlar 6-9 evriminde güçlü bir rol oynamıştır. Bu metodoloji bize UV ​​kadın erkek kalitesini değerlendirmek hangi ek bir ortam olup olmadığını araştırmak için izin verir.

Algılama ve P. UV işaretlerinin ölçülmesi Bir fiber optik prob burada ayrıntılı ile latipinna bir spektrofotometre kullanılarak. Ayrıca, alıcı kadın mollies farklı şekilde UV-A dahil olmak üzere tam spektrumlu ışık ileten bir optik filtre aracılığıyla inceledi erkekler ile ilişkilendirmek ister ([UV +]; 320-700 nm) ve UV-bloke filtresinden inceledi erkek ([UV]; 400 - 700 nm) ele alınmıştır. Bu yöntem UV ve davranış rolünü içeren sorular çeşitli içine araştırma, balıklar ve diğer canlılar UV hassasiyeti ve renk desenleri keşfetmek izin verdiği için geniş uygulama alanı vardır.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Protokol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Tüm deneyler Ohio Wesleyan Üniversitesi Kurumsal Hayvan Bakım ve Kullanım Kurulu onayı ile yapılmıştır.

Bir Spektrometre kullanarak Fish 1. Kayıt UV Yansıtma

  1. dalga boyu aralığı üzerinde bilinen bir beyaz standart bir spektrofotometre ve bir ışık kaynağı kalibre alet veya yazılım tavsiyelerine göre ölçüldüler.
  2. etil 3-aminobenzoat metan sülfonik asit tuzunun% 0.5 çözeltisi içinde yerleştirilmesi ile balık anestezisi (MS-222) balıklar yanıt vermez hale gelene kadar sodyum bikarbonat eşit bir miktar ile tamponlanmış. tepkisiz kez hemen bir siyah, yansıtıcı olmayan bir arka plan üzerinde balık yerleştirin. Not: MS-222 potansiyel olarak toksik olup, eldivenler daima giyilmelidir.
  3. spektrometre ışık kaynağının ötesinde aşırı ışık en aza indirmek için karanlık bir odada tüm ölçümler almak.
  4. organizmanın vücut karşı tutulan bir fiber optik prob kullanılarak Ölçü yansıtma. YapmakBazı sonda tasarımlar içine inşa edilmiştir, fiber optik ve gövde arasında tutarlı bir 45 ° açı oluşturacak şekilde emin olun. Not: Ölçüm tutarlılığı için, birden fazla taramaları (2-5) karşısında ortalama arzu edilebilir vücut bölgesi başına.
  5. Uygun yansıma analiz yazılımı ile kayıt yansıma verileri. Not: entegrasyon süresi = 2.000 sn, ortalama taramalar = 2, ve piksel yumuşatma = 5. Veri kopyalanabilir ve bir elektronik tabloya yapıştırılan edildi: Burada kullanılan yazılım ayarlandı.
  6. varlığı veya UV yansıtma ve canlılar üzerinde fenotipik değişim aralığının olmadığını belirlemek için çok sayıda vücut bölgeleri tekrarlayın. Not: Ön taramalar varsa, vücut alanları sürekli UV işaretlerini göstermek hangi belirlemek için gerekli olabilir.
  7. Tamamen iyileşene kadar normal bir operkulum atım ve yüzme davranışları gösterdiği gibi, iyi oksijenli tutma akvaryuma balık dönün. Not: vücut deri kazanılmasında yardımcı eklenebilir için ticari bir koruyucu mukus kaplama geri.
  8. temsilciİstenirse her iki cinsiyette de dahil olmak üzere, birden fazla birey karşısında yemek.
  9. tüm veri X ekseni üzerinde Y ekseninde ve dalga boyu yansıma ile, bir scatterplot kullanarak, arsa verileri kopyalanmış olan tablo üzerinde. UV aralığında Genlik dorukları (300-400 nm) balık UV yansıma varlığını göstermektedir.

2. Dikotomöz Çiftleşme Denemeler

NOT: odak balık, UV filtreleri ve opak filtreler yerinde olduğu kontrol gözlemleri, gerçekleştirin. opak filtreler kaldırılır Bu çalışmaların içinde, odak balık UV ışığı varlığı ve yokluğu görüntüleniyor, ancak potansiyel çiftleşme ortakları eksik tankın parçaları maruz kalacağı. Bu deneyde dikotom seçmeli testlerin geçerliliği ile ilgili detaylar için bkz bu testler de var notu rağmen Palmer ve HANKISON (2015) 10, 11 sakıncaları.

  1. odak organizmalar gibi cinsel alıcı bireyler kullanın. Kadın P. kullanın latipinna <48 saat doğum sonrası 5 and erkekler önce cinsel motivasyon olasılığını artırmak için test için en az 24 saat süreyle izole edilmiştir.
  2. İki seçenek bölmelere bitişik nötr alana tek bir odak birey yerleştirin. P. iki eşit büyüklükte seçim bölmeleri ile çevrili fokal birey için merkezi bir alan oluşturan şeffaf pleksiglas bölümleri ile üç bölüme ayrılmıştır; latipinna, bir 75.7 L testi akvaryum (Şekil 1 30.5 cm x 30.5 cm x 75 cm) kullanın. su veya koku ipuçları bireysel tankı bölümleri arasında paylaşılır emin olun. her bireyin dikkat edilmesi için tekrarlayın.

figure-protocol-1
Şekil 1. Deneysel Akvaryum Kurulum üç bölüme ayrılmıştır bir dikdörtgen akvaryum. Fokal bireysel ve nesne çiftleri düzenlenen iki uç bölmeleri düzenlenen merkezi bir alan (Şekil ucunda nesne erkeklerle ortasında bir kadın gösterir). Değiştirilebilir filYa engellenen veya izin UV yansıma akvaryum erkek ve kadın bölümleri ayıran cam bölme üzerine yerleştirilmiş olabilir ters. Bu rakam Palmer ve HANKISON (2015) 10 modifiye edilir. Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.

  1. tam spektrumlu aydınlatma koşulları (kimin spektrum UV-A aralığı içine uzanan aydınlatma) altında, deney akvaryumun her uç bölmesi (seçim bölmesi) bir potansiyel çiftleşme ortağı izole. İki izole çiftleşme ortakları arasındaki temel fark UV ışığı yayan bloklar ya da bir filtre arkasında görünüp görünmeyeceğini böylece potansiyel çiftleşme ortakları, boyut, renklenme ve ekran özellikleri mümkün olduğunca birbirine çok benzer olduğundan emin olun.
    NOT: Mümkün olan en iyi renk eşleşmesi, al etkinleştirmek için görünür spektrumda yansıma kaydetmek için tercih edilebilirBurada olsa eşleştirme göz tarafından yapıldı.
  2. 15 dakika görsel izolasyon altında bireyleri (opak filtreleri) alıştırıldı. UV + sağlamak ve - filtreleri şu anda yerdesiniz. Aklimasyonu ardından, opak filtreleri kaldırabilirsiniz. Yan önyargıları (ne olursa olsun nesnenin tankın bir tarafı için doğal tercihi) mevcut değildir sağlamak için, rastgele UV + ve UV atamak - tankın kenarlarına her her deneme için.
  3. stopwatches kullanarak odak bireysel (yaklaşık iki standart vücut uzunlukları, bu durumda seçim bölmeleri yakın bölgelerde) belirli tercih bölgeleri içinde geçirdiği süreyi kaydedin. kadın balıklar için, bu erkek odak balık için iki erkek her yakınında geçirdiği süreyi ve bunun tersi olduğunu.
    NOT: Olay kaydedici yazılımı da kayıt için kullanılabilir. Onbeş dakika denemeler tepkisiz olarak en az bir kez sonuçlardan dışı bırakılmıştır her tercih bölgesini ziyaret etmedi bu deneyde ve balık kullanılmıştır.
  4. Tutanak ve balık boş UV + ve UV yakın harcadığınız zamanı analiz - balık çiftleşme seçimini etkileyebilecek belirli bir aydınlatma çevreye karşı içsel bir önyargı olmadığını sağlamak için bölmeleri. bireylerin belirli bir UV koşulu tercih olmadığını belirlemek için eşleştirilmiş t-testi kullanın.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Sonuçlar

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1 Şekiller ve 2 bizim deneyler için kurmak çiftleşme tercih akvaryum ve UV ölçüm siteleri gösterir.

UV yansıma saptanması bu izin Ölçme S. latipinna Bu özellikler tek tek değişime ek olarak, özellikle de bunların organları (Şekil 3) yanları boyunca UV özelliklerine sahip değildirler. UV özellikleri bulundu kez test o kadın değil, erkek, P. ortaya onları...

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Tartışma

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Spektrofotometri P. UV işaretlerini tanımlamada başarılı oldu latipinna. P. Her iki cinsiyette latipinna onların kenarlarında UV işaretleri sahiptirler. Buna ek olarak, bazı erkekler onların sırt yüzgeçleri UV işaretler vardı, özellikleri önceden kadın çiftleşme tercihleri ​​7 önemli olduğu bulunmuştur.

Biz UV işaretlerinin varlığını tespit etmek için bir mekanizma olarak UV spectrofotometrisi kullanmanızı öneririz. Ayrıntılı test çiftleşme terc...

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Açıklamalar

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Yazarların açıklayacak hiçbir şeyi yoktur.

Teşekkürler

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Bu makaleyi büyük ölçüde geliştiren yorum ve önerileri için anonim hakemlere minnettarız. Balıkların toplanmasındaki yardımları için R. Bowes, R. Carreno ve T. Panhuis'e teşekkür ederiz. Ayrıca M. Lee'ye erkek tercihi denemelerindeki yardımı için teşekkür ederiz. Bu çalışma boyunca yararlı tavsiyeler ve öneriler için Ohio Wesleyan Üniversitesi Zooloji Bölümü'ne ve yazılım tavsiyesi için Arizona Eyalet Üniversitesi'ne (McGraw Lab) minnettarız.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
AdŞirketKatalog numarasıYorumlar
Spektrofotometre, P1000Ocean Opticsdaha yeni modeller mevcuttur
DT 1000 xenon UV ışık kaynağıOcean Opticsdaha yeni modeller mevcuttur
Ocean Optics Overture YazılımıOcean Opticsdaha yeni yazılım mevcuttur
R200-Açılı-UV çatallı fiber optik prob (Güdümlü Dalga)Ocean Opticsdaha yeni modeller mevcuttur
Sertifikalı yansıtma standardı, beyazlabsphere
75,7 L Akvaryum, bölünmüşDeneysel Oluşturucu
Tam Spektrumlu AmpulDoğanın Güneş Işığı
UV engelleme levhasıGAM UV Sayfası

Kaynaklar

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Endler, J. A., Zaret, T. M. Natural and sexual selection on color patterns in poeciliid fishes. Evolutionary ecology of neotropical freshwater fishes. , Anonymous Springer Netherlands. 95-111 (1984).
  2. Cummings, M. E., Rosenthal, G. G., Ryan, M. J. A private ultraviolet channel in visual communication. Proc. R. Soc. Lond. [Biol]. 270 (1518), 897-904 (2003).
  3. Siebeck, U. E., Parker, A. N., Sprenger, D., Mäthger, L. M., Wallis, G. A Species of Reef Fish that Uses Ultraviolet Patterns for Covert Face Recognition. Curr. Biol. 20 (5), 407-410 (2010).
  4. Hrbek, T., Seckinger, J., Meyer, A. A phylogenetic and biogeographic perspective on the evolution of poeciliid fishes. Mol. Phylogenet. Evol. 43 (3), 986-998 (2007).
  5. Körner, K. E., Schlupp, I., Plath, M., Loew, E. R. Spectral sensitivity of mollies: comparing surface- and cave-dwelling Atlantic mollies, Poecilia mexicana. J. Fish Biol. 69 (1), 54-65 (2006).
  6. Farr, J. A., Travis, J. Fertility Advertisement by Female Sailfin Mollies, Poecilia latipinna (Pisces: Poeciliidae). Copeia. 1986 (2), 467-472 (1986).
  7. Ptacek, M. B., Travis, J. Mate Choice in the Sailfin Molly, Poecilia latipinna. Evolution. 51 (4), 1217-1231 (1997).
  8. Ptacek, M. Mating signal divergence, sexual selection and species recognition in mollies (Poeciliidae: Poecilia: Mollienesia). Proceedings from the Second International Symposium on Livebearing Fishes. Grier, H. J., Uribe, M. C. , New Life Publications. Homestead, FL. 71-87 (2005).
  9. MacLaren, R. D. The effects of male proximity, apparent size, and absolute size on female preference in the sailfin molly, Poecilia latipinna. Behavior. 143 (12), 1457-1472 (2006).
  10. Palmer, M. S., Hankison, S. J. Use of ultraviolet cues in female mate preference in the sailfin molly, Poecilia latipinna. Acta Ethol. 18 (2), 153-160 (2014).
  11. Wagner, W. E. Measuring female mating preferences. Anim. Behav. 55 (4), 1029-1042 (1998).
  12. Rémy, A., Grégoire, A., Perret, P., Doutrelant, C. Mediating male-male interactions: the role of the UV blue crest coloration in blue tits. Behav. Ecol. Sociobiol. 64 (11), 1839-1847 (2010).
  13. Guillermo-Ferreira, R., Therézio, E. M., Gehlen, M. H., Bispo, P. C., Marletta, A. The Role of Wing Pigmentation, UV and Fluorescence as Signals in a Neotropical Damselfly. J. Insect Behav. 27 (1), 67-80 (2013).
  14. Ord, T. J., Stamps, J. A., Losos, J. B. Convergent evolution in the territorial communication of a classic adaptive radiation: Caribbean Anolis lizards. Anim. Behav. 85 (6), 1415-1426 (2013).
  15. Siebeck, U. E., Witzany, G. Communication in the Ultraviolet: Unravelling the Secret Language of Fish. Biocommunication of Animals. , Anonymous Springer Netherlands. 299-320 (2014).
  16. Modarressie, R., Rick, I. P., Bakker, T. UV matters in shoaling decisions. Proc. Biol. Sci. 273 (1588), 849-854 (2006).
  17. Lim, M. L. M., Li, J., Li, D. Effect of UV-reflecting markings on female mate-choice decisions in Cosmophasis umbratica, a jumping spider from Singapore. Behav. Ecol. 19, 61-66 (2008).
  18. Rick, I. P., Bakker, T. Color signaling in conspicuous red sticklebacks: do ultraviolet signals surpass others? BMC Evol. Biol. 8, 189(2008).
  19. Siebeck, U. E. Communication in coral reef fish: the role of ultraviolet colour patterns in damselfish territorial behaviour. Anim. Behav. 68 (2), 273-282 (2004).
  20. Cummings, M. E., De Leòn, F. J. G., Mollaghan, D. M., Ryan, M. J. Is UV ornamentation an amplifier in swordtails? Zebrafish. 3, 91-100 (2006).
  21. Macìas Garcia, c, de Perera, T. Ultraviolet-based female preferences in a viviparous fish. Behav. Ecol. Sociobiol. 52 (1), 1-6 (2002).

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Yeniden basım ve izinler

Bu JoVE makalesinin metnini veya şekillerini yeniden kullanmak için izin iste

İzin iste

Etiketler

UV Yans ma TespitiSpektrofotometre KalibrasyonuBal k Anestezisi MS222Dikotomik E Se imi TestiUV Filtreleme DeneyiPoecilia latipinna AnaliziE Tercih B lgeleriTam Spektrumlu Ayd nlatmaOpak UV FiltrelerSosyal Sinyal De erlendirmesi

İlgili makaleler