Yöntem makalesi

Yaşam Öyküsü Seçimlerini Keşfetmek: Hava Sineği Larva ve Dişi Tercihleri için Etkileşimli Faktörler Olarak Sıcaklık ve Substrat Tipinin Kullanılması

DOI:

10.3791/65835

⸱

17 Kasım 2023

 ,  ,  ,  , 
1Department of Genetics and Evolutionary Biology, Institute of Biosciences, University of São Paulo, 2Department of Zoology, Institute of Biosciences, University of São Paulo

* These authors contributed equally

Bu makalede

Özet

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

Burada, sineklerin larvalarında ve dişilerinde besin kaynağı ve yumurtlama tercihlerini değerlendirmek için iki protokol detaylandırılmıştır. Bunlar, birbiriyle etkileşen iki faktöre sahip dört seçenekten oluşur: substrat tipi ve sıcaklık. Tahliller, larvaların besin kaynağı tercihinin ve dişiler için yumurtlama yeri tercihinin belirlenmesini sağlar.

Özet

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

Sinekler (Diptera: Calliphoridae), tipik olarak zorunlu parazitizm, fakültatif parazitizm ve tam sapro-nekrofaji olarak sınıflandırılan çok çeşitli larva yaşam tarzları sunar. Hem zorunlu hem de fakültatif olan birkaç parazitik türün, larvaları miyazise (canlı dokuda kurtçuk istilası) neden olabileceğinden, sıhhi ve ekonomik öneme sahip olduğu düşünülmektedir. Bununla birlikte, yetişkin dişinin yumurtlama bölgesini seçerken belirleyici bir rol oynaması ve bu nedenle larvaların beslenme alışkanlığını ve gelişim koşullarını büyük ölçüde belirlemesi dikkat çekicidir. Bu çalışmada, larva beslenme tercihini ve dişi yumurtlama bölgesi tercihini test etmek için iki etkileşimli faktör göz önünde bulundurularak iki protokol önerilmiştir: et substrat tipi ve sıcaklığı. Burada sunulan kurulumlar, Lucilia cuprina larvalarının ve gravid dişilerinin iki sıcaklık (33 ± 2 °C ve 25 ± 2 °C) ve iki tür et substratı (kanla takviye edilmiş taze et ve 5 günlük çürük et) ile dört seçenekli bir tahlilde test edilmesine izin verdi. Larvalar veya gravid dişiler, yumurtalarını sırasıyla aşağıdakilerden birine yerleştirmeyi veya bırakmayı seçebilirler: 25 °C'de çürük et (nekrofag bir tür durumunu simüle eder), 33 °C'de kanla takviye edilmiş taze et (parazitik bir tür durumunu simüle eder) ve iki kontrol, 33 °C'de çürük et veya 25 °C'de kanla desteklenmiş taze et. Tercih, her bir kopya için her seçeneğe bırakılan larva veya yumurta sayısı sayılarak değerlendirilir. Gözlemlenen sonuçların rastgele bir dağılımla karşılaştırılması, tercihin istatistiksel anlamlılığının tahmin edilmesine izin verdi. Sonuçlar, L. cuprina larvalarının 25 °C'de çürümüş substrat için güçlü bir tercihe sahip olduğunu göstermiştir. Tersine, dişilerin yumurtlama bölgesi tercihi et türü için daha çeşitliydi. Bu metodoloji, benzer büyüklükteki diğer böcek türlerinin tercihini test etmek için uyarlanabilir. Diğer sorular da alternatif koşullar kullanılarak araştırılabilir.

Giriş

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

Sinekler, özellikle kaliptrat muskoidleri (diğerlerinin yanı sıra sinekler, karasinekler, bot sinekleri ve et sinekleri dahil), parazitik ve nekro-saprofag davranışları kapsayan çok çeşitli yaşam tarzları sergilerler1. Parazitik türler tipik olarak kurtçuklar (larvalar) tarafından canlı dokuların istilası olan miyazise neden olur2. Calliphoridae familyasında, hem zorunlu hem de fakültatif parazitik türler, kurtçuk istilasınedeniyle ekonomik kayıplardan ve zayıf hayvan refahından sorumlu başlıca hayvan zararlılarıdır 2,3,4,5,6,7. Yeni Dünya ve Eski Dünya vidalı kurtları (sırasıyla Cochliomyia hominivorax ve Chrysomyia bezziana) gibi zorunlu parazitler, koyun sinekleri (Lucilia cuprina ve Lucilia sericata) gibi fakültatif parazitlerle birlikte özellikle sorunludur 4,7,8,9,102,5,6, 7. Sapro-nekrofag olanlar da dahil olmak üzere parazitik olmayan türler, çürüyen ve nekrotik organik maddelerde gelişir ve genellikle sağlıksız ortamlarda bulunur. Kesinlikle parazitik olmayan yaşam tarzları, nekrotik dokuların yaralarını temizlemek için sinek larvalarını kullanan kurtçuk tedavisi için başarıyla kullanılabilir11,12,13. Sinekler, yakın zamanda ölen cesetleri bulan ve kolonize eden ilk organizmalar arasında oldukları için adli bilimlerde de kullanılır ve gelişmekte olan larvalar ölüm zamanını tahmin etmenin bir aracı olarak hizmet eder14.

Sinek yaşam tarzları, insan çıkarları ile ilgili önemleri nedeniyle çeşitli araştırma çalışmalarına (örneğin, 15,16,17,18,19,20,21) konu olmuştur. Bir türün yaşam tarzını yöneten biyolojik mekanizmaları anlamak, haşere türlerini kontrol etmeyi amaçlayan yöntemlerin iyileştirilmesine ilişkin değerli bilgiler sağlayabilir. Ayrıca, sinek yaşam tarzlarının çeşitliliği ve evrimi, karmaşık özelliklerin (örneğin, parazitizm) kökenlerini ve mekanizmalarını incelemek için ideal bir bağlam sunar. Canlı dokuyla beslenen kurtçuklara bağlı parazitizm, Calliphoridae familyası22,23 içinde birkaç kez bağımsız olarak gelişmiştir. Bununla birlikte, sineklerin beslenme alışkanlıklarının evrimsel tarihi hala büyük ölçüde bilinmemektedir ve çalışmalar, fonksiyonel tahlillerin yardımı olmadan filogeniler boyunca alışkanlıkların haritalandırılmasıyla sınırlıdır (örneğin, 16,19,22). Örneğin, zorunlu parazitlerin genelcilerden (yani fakültatif parazitlerden) mi yoksa doğrudan nekrofag türlerden mi evrimleştiği belirsizdir. Yaşam tarzındaki evrimsel değişimlere eşlik eden moleküler, fizyolojik ve davranışsal süreçler de büyük ölçüde bilinmemektedir.

Bu bağlamda, koyun sineği Lucilia cuprina gibi bir konakçıda parazit olarak veya kadavralarda nekrofaj olarak gelişebilen fakültatif parazitler, yaşam tarzı seçimlerini kontrol eden faktörleri ve mekanizmaları keşfetme imkanı sunar. Lucilia cuprina, özellikle zararlı olarak kabul edildiği Avustralya'da koyun sineği çarpmasına neden olduğu bilinen kozmopolit bir türdür 3,16. L. cuprina'ya bağlı miyazis, diğer çiftlik hayvanlarında, evcil hayvanlarda ve insanlarda da ortaya çıkabilir 3,24,25,26,27,28,29,30. Bununla birlikte, larvaları nekrotik dokularda ve çürüyen maddelerde de gelişebilir ve bu tür, cesetleri bulmak ve kolonize etmek çok hızlı olduğu için adli entomolojide başarıyla kullanılmıştır31,32,33,34. Sineklerin parazitik ve parazitik olmayan yaşam tarzı larva evresi ile tanımlansa da, yumurtlama bölgesini seçen yetişkin dişidir. Sonuç olarak, yetişkin dişi, larvaların yaşam tarzını büyük ölçüde etkiler, çünkü ikincisi sınırlı hareket kabiliyetine sahiptir. Bununla birlikte, dişinin seçimi, larvaların bir seçenek sunulduğunda aynı substratı tercih edeceği anlamına gelmez35. Bir hipotez, dişilerin yumurtalarını canlı dokuya bırakmasına yol açan davranış değişikliklerinin, parazitik bir yaşam tarzına erken geçişin bir parçası olabileceğidir. Ortaya çıkan larvaların ön adaptasyonları veya fizyolojik yetenekleri, canlı doku üzerinde başarılı bir şekilde gelişmeleri için gerekli olacak ve parazitik yaşam tarzının ortaya çıkmasına yol açacaktır. Bu nedenle, etkilenen ve seçilen süreçler her iki yaşam evresi arasında mutlaka uyumlu olmayabilir.

Bu bağlamda, sineklerde davranışsal tercihi test etmek için, özellikle L. cuprina için, larva besleme substratı (larva tercih testi) ve yumurtlama bölgesi (dişi tercih testi) ile ilgili iki yöntem geliştirilmiştir. Bu yöntemler birbiriyle etkileşim halinde olan iki faktörü dikkate alır: sıcaklık ve et tazeliği. Çoğu miyazis vakası homeotermik hayvanlarda meydana geldiğinden sıcaklık çok önemli bir faktör olarak seçilmiştir2. Bu nedenle, 33 °C'lik bir sıcaklık "parazitik yaşam tarzı faktörü" için bir vekil olarak seçilirken, 25 °C'lik bir sıcaklık (oda sıcaklığı) "parazitik olmayan faktörü" temsil eder. Brezilya'da kaydedilen ortalama yıllık sıcaklığı temsil ettiği için 25 °C'lik bir sıcaklık seçilmiştir (Ulusal Meteoroloji Enstitüsü, INMET). Ek olarak, her ikisi de sığır kaynaklarından olmak üzere iki tür et substratı düşünülmüştür: (i) parazitik sinek Co. hominivorax'ı laboratuvar koşullarında yetiştirmek için kullanılan parazitik yaşam tarzı için substratı taklit eden kanla takviye edilmiş taze et36 ve (ii) nekrofag yaşam tarzı için substratı taklit eden 5 günlük çürük et. Sığır substratı, ekolojik olarak haklı bir substrat olmanın yanı sıra kullanılabilirlik, maliyet etkinliği ve pratiklik açısından çeşitli avantajlar sunduğundan, laboratuvar koşullarında 27,37,38,39 L. cuprina'yı yetiştirmek için yaygın olarak kullanılır. Diğer çalışmalar40,41 sineklerde çürük ve taze substratların etkisini karşılaştıran 7 günlük çürük substrat (anaerobik koşullarda) kullanmış ve çürük substratın gelişim oranları, hayatta kalma ve büyüme üzerinde olumsuz bir etkisi olduğunu göstermiştir. L. cuprina'nın genellikle havaya maruz kalan taze kadavraları kolonize ettiği bilindiğinden, nekrofag bir substratı taklit etmek için hermetik olmayan kaplarda (aerobik ve anaerobik ayrışma) 5 günlük çürük et (kıyma) kullanmaya karar verdik.

Burada sunulan deneysel tasarımlar, bireysel faktörlerin yanı sıra bunların birleşik etkileri için tercihleri ayırt etme avantajını sunar. Ayrıca, puanlanan fenotipler, yani larva besleme substratının seçimi ve bırakılan yumurta sayısı, sinek türlerinin biyolojik ve ekolojik yönleriyle doğrudan ilgilidir. Bu protokollerin uygunluğu, L. cuprina'daki etkinlikleri gösterilerek vurgulanmaktadır. Ek olarak, L. cuprina'da elde edilen gözlemlenen sonuçları simüle edilmiş rastgele verilerle karşılaştırmak için kullanılabilecek ve sağlam istatistiksel analiz ve yorumlar sağlayan bir istatistiksel analiz komut dosyası sağlanmıştır.

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

Protokol

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

Sinek örnekleri, istila edilmiş hayvanlarda değil, tuzaklar kullanılarak elde edildi. Calliphoridae familyasına ait sineklerin laboratuvar koşullarında esaret altında toplanması ve tutulması için SISBIO lisansı (67867-1) verilmiştir. Böcek örnekleri, Brezilya'daki araştırmalarda etik değerlendirmeden muaftır. Sığır eti ve kanı ticari olarak elde edildi ve herhangi bir etik izin gerekmedi.

1. Larva besleme tercihi

  1. % 2 agar içeren Petri kaplarının hazırlanması
    1. % 2 agar ile dört Petri kabı hazırlayın. Bunu yapmak için, 300 mL suya 6 g bakteriyolojik agar ekleyin ve bu karışımı bir mikrodalgada eritin. Ardından, hacmi her tabakta yaklaşık 70 mL kullanarak dört bardak Petri kabına (150 x 20 mm) eşit olarak bölün.
      NOT: İstenilen deneysel kopya sayısına eşit Petri kapları hazırlayın. Bu çalışmada 36 kopya kullanılmıştır.
    2. Agar katılaştıktan sonra, sağlanan kesme modelini izleyerek agarda Petri kabının her iki tarafında ikişer tane olmak üzere dört delik açmak için 50 mL'lik bir konik tüp (3 cm çapında) kullanın (Şekil 1).
      NOT: Bu kurulum, Fouche ve ark. (2021)40 ve Boulay ve ark. (2016)42.
  2. Yüzeylerin hazırlanması
    1. Taze eti kanla hazırlamak için, 200 g taze sığır kıymasına 12 mL seyreltilmiş sığır kanı ekleyin. İyice karıştırın. Alt tabakalar arasında çapraz kontaminasyonu önlemek için her et türü için farklı dereceli silindirler ve kaşıklar kullandığınızdan emin olun.
      NOT: Seyreltilmiş kan, bir antikoagülan (%3,8 sodyum sitrat) ve %50 filtrelenmiş su ile karıştırılmış %50 saf kandan oluşur.
    2. Çürük substratı hazırlamak için, 200 g 5 günlük çürük sığır kıymasına 12 mL filtrelenmiş su ekleyin ve iyice karıştırın.
      NOT: Çürük et, taze kıymanın hermetik olmayan plastik kaplarda (aerobik ve aerobik olmayan ayrışma karışımı) 25 °C'de beş gün inkübe edilmesiyle elde edilmiştir. Her tencerede 200 gr taze kıyma vardı. Daha sonra kullanıma kadar donduruldu.
    3. Her Petri kabındaki iki deliği taze et ve kan karışımıyla ve kalan iki deliği çürük et ve su karışımıyla doldurun.
      NOT: Konum sapmalarını önlemek için, Petri kaplarındaki farklı et türlerinin yerleşimini değiştirin. Örneğin, bazı Petri kaplarında birbirine bakacak şekilde aynı tür et bulunmalı, diğer yemeklerde ise Şekil 2'de gösterildiği gibi et türü çaprazlanmalıdır.
  3. Deney düzeneği
    1. 25 °C'lik bir oda sıcaklığında (RT), deney alanını eşit şekilde aydınlatmak ve ışığa karşı veya ışığa karşı herhangi bir davranış yanlılığından kaçınmak için ısıtma yastığını doğrudan bir ışık kaynağının altına yerleştirin. Deney düzeneğinin düz kalmasını sağlamak için ısıtma yastığının etrafına karton pedler yerleştirin.
      NOT: Kullanılan ışık kaynağı, neon tüp gibi beyaz düşük ısıtma yayan ışıktı. Isıtma yastığı, tavan ampullerinin hemen altındaki bir masaya yerleştirildi (Şekil 3).
    2. Isıtma yastığını ve tesviye karton pedlerini siyah kartonla örtün ve ısıtma yastığını açın.
      NOT: Davranış testini saptırabilecek görsel ipuçlarından kaçınmak için siyah karton kapak kullanılmalıdır.
    3. Agar ve et alt tabakalı altı Petri kabını, her türden biri ısıtma yastığının üzerine, diğer ikisi ısıtma yastığının yüzeyinden olmak üzere iki alt tabaka ile siyah kartonun üzerine yerleştirin (Şekil 2). Alt tabakaların yaklaşık 10 dakika ısınmasına izin verin.
      NOT: Petri kaplarının kapağında yoğuşma oluşabilir.
  4. Larva testi
    1. Kızılötesi termometre ile alt tabakaların sıcaklığını (soğuk taraf: 25 ± 2 °C; sıcak taraf: 33 ± 2 °C) kontrol edin.
      NOT: Isıtma yastığı, deneyin tüm uzunluğu boyunca açık kalır. Deneyin başında ve sonunda sıcaklık ölçümleri yapılmıştır. Sıcaklık ± 2 °C dalgalanmasına rağmen, sıcak ve soğuk koşullar arasında hala en az 8 °C'lik bir sıcaklık farkı vardı.
    2. İstenilen sıcaklığa ulaştıktan sonra, cımbız kullanarak her bir Petri kabının ortasına beş adet üçüncü instar larva yerleştirin (Şekil 2) ve Petri kaplarını kapaklarla kapatın. Seçim deneyini 10 dakika çalıştırın.
      NOT: Bazı larvalar Petri kaplarının kenarlarında ve kapağında sürünebilir. Herhangi bir larva kaçarsa, Petri kabının ortasına geri yerleştirmek için bir cımbız kullanın.
    3. 10 dakika sonra, tüm Petri kaplarını ısıtma yastığından çıkarın ve alt tabakaları ısıtmaya devam etmesini önlemek için farklı bir yüzeye yerleştirin. Ardından, her bir substrattaki larva sayısını ve herhangi bir substrat seçmeyenleri sayın.
      NOT: Lucilia cuprina larvaları, bu deneyde gözlemlendiği gibi seçtikleri substratta kalırlar.

2. Dişi yumurtlama bölgesi tercihi

  1. Deney düzeneği
    1. Daha önce siyah kartonla kaplanmış ve beyaz LED ışık şeritleriyle eşit şekilde aydınlatılmış normal bir raf kullanın.
      NOT: Siyah karton kapaklar, davranış testini saptırabilecek görsel ipuçlarından kaçınmak için kullanılmalıdır. Beyaz LED şeritler, deneyin hemen üzerindeki rafın ortasına uzunlamasına sabitlenmiştir. Kurulumda kullanılan raflar 45 cm aralıklarla yerleştirildi.
    2. RT'de (25 °C), rafın ortasına bir ısıtma yastığı yerleştirin. Deney düzeneğinin düzlendiğinden emin olmak için destek olarak ısıtma yastığının etrafındaki karton pedleri kullanın.
    3. Tüm alt tabakaların altında aynı görsel deseni korumak için ısıtma yastığını ve tesviye karton pedlerini siyah bir kartonla örtün.
    4. Bir rafa iki çapraz şekilli cam kap yerleştirin, her birinin siyah karton ve ısıtma yastığı üzerinde iki kolu olmalıdır. Deney başlamadan önce beyaz LED ışık şeritlerini ve ısıtma yastıklarını açın.
    5. Koku kontaminasyonunu önlemek için haçları (haç ve kapağın içini) temizlemek için %70 etanol kullanın.
  2. Yüzeylerin hazırlanması
    1. 5 g 5 günlük çürük veya taze et (her bir alt tabaka türünden ikişer tane) ile çaprazlama başına dört Petri kabı (60 mm x 15 mm) hazırlayın.
      NOT: İstenilen deneysel kopya sayısı dörde eşit Petri kapları hazırlayın. Bu çalışmada 30 kopya kullanılmış olup, toplam 120 hazırlanmış Petri kabı kullanılmıştır.
    2. Taze etin üzerine 1 mL seyreltilmiş sığır kanı (antikoagülan içeren %50 saf kan ve %50 filtrelenmiş su) ve çürük etin üzerine 1 mL filtrelenmiş su ekleyin. Her et türü için farklı bir kaşık kullanarak eti (taze veya çürük) sıvı (kan veya su) ile iyice karıştırın.
      NOT: Dişi testi için etin hazırlanması larva testine çok benzer, ancak miktarlar farklıdır çünkü dişi testi larva testinden daha uzun süre çalışacaktır. Alt tabakalar arasında herhangi bir koku çapraz kontaminasyonunu önlemek için her et türü için farklı pipet uçları ve kaşıklar kullanmayı unutmayın.
    3. Alkolün haçlardan tamamen buharlaşıp buharlaşmadığını kontrol edin. Ardından, haçın her bir kolunun ucuna dört Petri kabı (her bir et türünden biri ısıtma yastığının üzerine ve diğer ikisi ısıtma yastığının yüzeyine) yerleştirin (Şekil 4). Haçları kapaklarıyla kapatın ve alt tabakaların yaklaşık 10 dakika ısınmasına izin verin.
      NOT: Ek olarak, konum sapmalarını önlemek için, farklı et türlerinin çaprazlardaki yerleşimini değiştirin. Örneğin, bazı çaprazlamalarda bitişik kollarda aynı tür et bulunmalı, diğer çaprazlamalarda ise Şekil 4'te gösterildiği gibi aynı et türü birbirinin karşısında olmalıdır.
  3. Kadın testi
    1. Sinek kafesinde gravid dişileri toplayın ve onları ayrı tüplere ayırın.
      NOT: Gravid dişiler, gravid olmayan dişilerin aksine genişlemiş ve beyazımsı sarı bir karına sahip olmaları ile karakterize edilir (Şekil 5). Gravid dişileri, deneyler için ortaya çıktıktan 10 ila 16 gün sonra toplandı.
    2. Bir kızılötesi termometre kullanarak çaprazlardaki alt tabakaların sıcaklığını kontrol edin (soğuk taraf: 25 ± 2 °C; sıcak taraf: 33 ± 2 °C).
      NOT: Larva testinde olduğu gibi, ısıtma yastığı tüm deney boyunca açık kalır. Deneyin başında ve sonunda sıcaklık ölçümleri yapılmıştır. Sıcaklık ± 2 °C dalgalanmasına rağmen, sıcak ve soğuk koşullar arasında hala en az 8 °C'lik bir sıcaklık farkı vardı.
    3. Her çaprazın ortasındaki açıklığa bir gravid dişi içeren tüpü baş aşağı yerleştirin. Dişi haça girdikten sonra, tüpü çıkarın ve açıklığı küçük kapağıyla kapatın. Tüm çaprazları kapattıktan sonra, deney düzeneğini kapatmak için rafın önüne siyah bir karton yerleştirin. Deneyin 4 saat çalışmasına izin verin.
    4. Bundan sonra, dişiyi bir tüp ile dikkatlice yakalayarak çıkarın ve alt tabakalarda yumurta olup olmadığını kontrol edin.
    5. Her bir Petri kabının kapağını, her çaprazdan alt tabaka tipiyle tanımlayın. Haçları (haç ve kapağın içinde) testten kaynaklanan herhangi bir kokudan temizlemek için% 70 etanol kullanın.
      NOT: Deneyden hemen sonra yumurtaların sayılamaması durumunda, substratlı Petri kapları -20 °C'de saklanabilir.
  4. Yumurta sayımı
    NOT: Petri kaplarındaki substratlar donmuşsa, saymadan önce bunları çözün.
    1. Her bir alt tabakaya bırakılan yumurta sayısını saymak için bir stereomikroskop kullanın. Yumurtaları saymak için ayırmaya yardımcı olması için bir fırça ve su kullanın.

3. Veri analizi ve istatistik

  1. Tercih indeksleri hesaplaması
    1. Larva (n = 36) ve dişi (n = 30) testlerinin her bir kopyası için, Taze substratlarda (Taze sıcak ve Taze soğuk) bulunan larva veya yumurtaların tüm substratlardaki (taze sıcak + taze soğuk + çürük sıcak + çürük soğuk) toplam larva veya yumurta sayısına oranını belirleyerek et (PIeti olarak adlandırılır) için Tercih İndeksini hesaplayın.
      PIeti = (# Taze yüzeylerde larva veya yumurta) / # Toplam larva veya yumurta
      NOT: "Sıcak" ve "Soğuk" terimleri, sırasıyla 33 ± 2 °C ve 25 ± 2 °C sıcaklık koşullarının göstergesidir.
    2. Benzer şekilde, larva ve dişi testlerin her bir kopyası için sıcaklık için Tercih İndeksini (PIsıcaklığı), Sıcak substratlarda (taze Sıcak ve çürümüş Sıcak) bulunan larva veya yumurta sayısının, tüm substratlardaki toplam larva veya yumurta sayısına bölünmesiyle hesaplayın (taze sıcak + taze soğuk + çürümüş sıcak + çürümüş soğuk).
      PIsıcaklığı = (# Sıcak yüzeylerde larva veya yumurta) / # Toplam larva veya yumurta
      NOT: 1'e yakın değerler Taze veya Sıcak alt tabakalar için bir tercihi yansıtır ve sıfıra yakın değerler Çürük veya Soğuk alt tabakalar için bir tercihi gösterir. PI'ler manuel olarak veya sağlanan kod kullanılarak hesaplanabilir (Ek Dosyalar S1 ve Ek Dosyalar S2).
  2. Gözlemlenen tercihin simüle edilmiş rastgele verilerle karşılaştırılması
    1. Simülasyon verilerini oluşturmak ve gözlemlenen verilerle karşılaştırmak için sağlanan kodu (Ek Dosya S1 ve Ek Dosya S1) çalıştırın.
      NOT: Bu kod, larvalar ve dişiler için 1000 simüle edilmiş rastgele veri kümesi oluşturur ve simüle edilen her kopya için Tercih İndekslerini (PI'ler) ve L. cuprina'nın gözlemlenen verilerini hesaplar. Simülasyonlar, hem larvaların hem de dişilerin substrat tercihi göstermediğini ve rastgele seçimler yaptığını varsayar. Simülasyonlar, larvaların herhangi bir substrat seçmeme olasılığı ve yetişkin dişilerin yumurtlamalarını tek bir substrat üzerinde yoğunlaştırmaları veya yumurtalarını farklı substratlar arasında eşit olarak dağıtması veya dağıtmaması gibi çeşitli senaryoları kapsayan hayvanların temel davranışsal yönlerini içerir. Davranış deneylerinden gözlemlenen verileri simüle edilmiş rastgele verilerle karşılaştırmak için Genelleştirilmiş Doğrusal Modeller (GLM, aile: quasibinomial; bağlantı: logit) kullanıldı. Kullanılan GLM, 0 ile 1 arasında değişen Tercih Endeksi'nin (PI) sınırlı doğası nedeniyle bu analiz için çok uygundu. GLM'ler, normal dağılım göstermeyen yanıt değişkenlerini ele almada ustadır ve sağlam istatistiksel karşılaştırmalara izin verir. Bu seçim, davranış analizlerinden gözlemlenen verileri, simüle edilmiş rastgele veriler tarafından oluşturulan karmaşık kalıplarla etkili bir şekilde karşılaştırmayı sağlayarak anlamlı içgörüleri kolaylaştırdı. Diğer yapılandırılmış veri kümeleri için kodda küçük ayarlamalar gerekebilir.

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

Sonuçlar

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

Sunulan yöntemlerin etkinliğini göstermek için, deneyler, fakültatif bir parazitik sinek olan Lucilia cuprina'nın (aile: Calliphoridae) laboratuvar popülasyonu kullanılarak gerçekleştirildi2. Bu tür için elde edilen ham veri setinin tamamı, larva ve dişi substrat tercih testlerinin sonuçlarıyla birlikte Ek Dosya S3'te bulunabilir. Larvaların ve dişilerin herhangi bir substrat için bir tercih gösterip göstermediğini değerlendirmek için, gözlemlenen veriler, her biri rastge...

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

Tartışma

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

Özellikle sineklerde parazitlik bağlamında beslenme alışkanlıklarının evrimini anlamak, beslenme veya yumurtlama için farklı yaşam evreleri boyunca substrat tercihlerinin incelenmesini gerektirir. Bu nedenle, bu çalışmada, sineklerin larvalarında ve dişilerinde substrat tercihlerini araştırmak için sağlam ve basit yöntemler önerilmiştir. Bu yöntemler, fakültatif bir parazitik sinek olan Lucilia cuprina'da test edildi2. İlginç bir şekilde, deneyler, tipik olarak nekrofag türleri tarafından...

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

Açıklamalar

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

Hiçbiri ilan etmedi.

Teşekkürler

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

Patrícia J. Thyssen, Gabriela S. Zampim ve Lucas de Almeida Carvalho'ya L. cuprina kolonisini sağladıkları ve deneyin kurulmasındaki yardımları için teşekkür ederiz. Videoyu çektiği ve kurguladığı için Rafael Barros de Oliveira'ya da teşekkür ederiz. Bu araştırma, Hayvan Davranışı Derneği'nden V.A.S.C.'ye Gelişmekte Olan Ülke Araştırma Bursu ve TTT'ye FAPESP Dimensions US-Biota-São Paulo hibesi ile desteklenmiştir (20/05636-4). S.T. ve D.L.F. bir FAPESP (sırasıyla 19/07285-7 doktora sonrası hibe ve 21/10022-8 doktora bursu) ile desteklenmiştir. V.A.S.C. ve A.V.R. CNPq doktora bursları ile desteklenmiştir (sırasıyla 141391/2019-7, 140056/2019-0). T.T.T. CNPq (310906/2022-9) tarafından desteklenmiştir.

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

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
AdŞirketKatalog numarasıYorumlar
Mikrobiyoloji içinAgarSigma-Aldrich05038-500G
Siyah kartonlar-70x50 cm
Antikoagülat ile sığır kanı -Antikoagülan ile% 50 saf sığır kanı (% 3.8 sodyum sitrat) +% 50 filtrelenmiş su
Sığır kıyması-Yağın yaklaşık% 7-8'i
Fırça-Plastik
Konik tüpFalcon veya Generic-50mL
Çapraz şekilli cam kaplarEl yapımıNA48x48 cm, 8 cm yükseklik ve 8 cm genişlik
ErlenmeyerVidrolaborNA500 mL
%70 EtanolSynthA1084.01.BL%70 etil etanol mutlak + %30 filtrelenmiş su
Dereceli silindirNalgon veya Generic-500mL ve 50 mL
Isıtma yastığıcm boyutları, 40 W, 127 V
Kızılötesi termometreHeTaiDaHTD8808Temassız vücut termometresi (Örnekleme Hızı: 0,5 S,
Doğruluk: ± 0.2 & derece; C,
Ölçüm: 5-15 cm)
Petri kabı (Cam)HassasNA150x20 mm boyutlar
           (Not: petri kapları yalnızca bir kez kullanılırsa plastik olabilir)
Petri kabı PSCralplast1813060x15 mm boyutlar
Plastik Pastör pipeti-3 mL (toplam hacim)
Sodyum sitratSynthC11033.01.AG3.8 Sodyum sitrat (1 L filtrelenmiş suda seyreltilmiş 38 g)
Kaşık-Birden fazla kaşık gereklidir. Her tür et substratı için bir tane kullanın. Tercihen paslanmaz çelik.
Paslanmaz çelik spatulaGenel-Düzuçlu ve kaşık uçlu
Stereomikroskop/22 lensler
Cımbız-Metalden yapılmış ve ince nokta
Beyaz led ışık şeritleriNANA 4.8W, 2x0.05 mm², 320 lümen, Renk sıcaklığı:6500 K (beyaz)
ile yapılmıştır Thermolux-30x40 % Bioptika-WF10X

Kaynaklar

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Kutty, S. N., et al. Phylogenomic analysis of Calyptratae: Resolving the phylogenetic relationships within a major radiation of Diptera. Cladistics. 35 (6), 605-622 (2019).
  2. Zumpt, F. Myiasis in Man and Animals in the Old World. A textbook for physicians, veterinarians and zoologists. , Butterworths. London. (1965).
  3. Hall, M., Wall, R. Myiasis of humans and domestic animals. Advances in Parasitology. 35, 257-334 (1995).
  4. Grisi, L., et al. Reassessment of the potential economic impact of cattle parasites in Brazil. Revista Brasileira de Parasitologia Veterinária. 23 (2), 150-156 (2014).
  5. Sackett, D., Holmes, P., Abbot, K., Jephcott, S., Barber, M. Assessing the economic cost of endemic disease on the profitability of Australian beef cattle and sheep producers. Meat & Livestock Australian Report. AHW.087. Meat & Livestock Australian Report. , (2006).
  6. Heath, A. C. G., Bishop, D. M. Flystrike in New Zealand: An overview based on a 16-year study, following the introduction and dispersal of the Australian sheep blowfly, Lucilia cuprina Wiedemann (Diptera: Calliphoridae). Veterinary Parasitology. 137 (3-4), 333-344 (2006).
  7. Mullen, G. R., Durden, L. A. Medical and veterinary entomology. , Academic press. (2009).
  8. Spradbery, J. P. Screw-worm fly: A tale of two species. Agricultural Zoology Reviews. 6 (1), (1994).
  9. World Organization for Animal Health (OIE). New World screwworm (Cochliomyia hominivorax) and Old World screwworm (Chrysomya bezziana), Manual of diagnostic tests and vaccines for terrestrial animals. World Organization for Animal Health (OIE). , Paris. (2013).
  10. Wardhana, A. H., Abadi, I., Cameron, M. M., Ready, P. D., Hall, M. J. R. Epidemiology of traumatic myiasis due to Chrysomya bezziana in Indonesia. Jurnal Ilmu Ternak dan Veteriner. 23 (1), 45(2018).
  11. Linger, R. J., et al. Towards next generation maggot debridement therapy: Transgenic Lucilia sericata larvae that produce and secrete a human growth factor. BMC Biotechnology. 16 (1), 30(2016).
  12. Fonseca-Muñoz, A., Sarmiento-Jiménez, H. E., Pérez-Pacheco, R., Thyssen, P. J., Sherman, R. A. Clinical study of Maggot therapy for Fournier's gangrene. International Wound Journal. 17 (6), 1551(2020).
  13. Franciéle, S. M., Demetrius, S. M., Patricia, J. T. Larval Therapy and the application of larvae for healing: review and state of the art in Brazil and worldwide. Revista Thema. 12 (01), 4-14 (2015).
  14. Greenberg, B. Flies as forensic indicators. Journal of Medical Entomology. 28 (5), 565-577 (1991).
  15. Stevens, J. R., Wallman, J. F., Otranto, D., Wall, R., Pape, T. The evolution of myiasis in humans and other animals in the Old and New Worlds (Part II): Biological and life-history studies. Trends in Parasitology. 22 (4), 181-188 (2006).
  16. Stevens, J. R. The evolution of myiasis in blowflies (Calliphoridae). International Journal for Parasitology. 33 (10), 1105-1113 (2003).
  17. McDonagh, L. M., Stevens, J. R. The molecular systematics of blowflies and screwworm flies (Diptera: Calliphoridae) using 28S rRNA, COX1 and EF-1α Insights into the evolution of dipteran parasitism. Parasitology. 138 (13), 1760-1777 (2011).
  18. Wallman, J. F., Leys, R., Hogendoorn, K. Molecular systematics of Australian carrion-breeding blowflies (Diptera:Calliphoridae) based on mitochondrial DNA. Invertebrate Systematics. 19 (1), (2005).
  19. Yan, L., et al. Monophyletic blowflies revealed by phylogenomics. BMC Biology. 19 (1), 230(2021).
  20. Cardoso, G. A., Deszo, M. S., Torres, T. T. Evolution of coding sequence and gene expression of blowflies and botflies with contrasting feeding habits. Genomics. 113 (1), 699-706 (2021).
  21. Cardoso, G. A., Marinho, M. A. T., Monfardini, R. D., Espin, A. M. L. D. A., Torres, T. T. Evolution of genes involved in feeding preference and metabolic processes in Calliphoridae (Diptera: Calyptratae). PeerJ. 4, 2598(2016).
  22. Stevens, J. R., Wallman, J. F. The evolution of myiasis in humans and other animals in the Old and New Worlds (part I): Phylogenetic analyses. Trends in Parasitology. 22 (3), 129-136 (2006).
  23. Wiegmann, B. M., et al. Episodic radiations in the fly tree of life. Proceedings of the National Academy of Sciences. 108 (14), 5690-5695 (2011).
  24. Azevedo, W. T. D. A., et al. Record of the first cases of human myiasis by Lucilia cuprina (Diptera: Calliphoridae), Rio de Janeiro, Brazil. Journal of Medical Entomology. 52 (6), 1368-1373 (2015).
  25. Bishop, D., Patel, D., Heath, A. A New Zealand case of nasal myiasis involving Lucilia cuprina (Diptera: Calliphoridae). The New Zealand Medical Journal (Online). 131 (1484), 68-70 (2018).
  26. Lukin, L. G. Human cutaneous myiasis in Brisbane: a prospective study. Medical Journal of Australia. 150 (5), 237-240 (1989).
  27. Paulo, D. F., et al. Specific gene disruption in the major livestock pests Cochliomyia hominivorax and Lucilia cuprina Using CRISPR/Cas9. G3 Genes|Genomes|Genetics. 9 (9), 3045-3055 (2019).
  28. Puttalakshmamma, G. C., Dhanalakshmi, H., D'souza, P. E., Ananda, K. J. Incidence of myiasis in domestic animals in Bangalore. Intas Polivet. 6 (2), 353-356 (2005).
  29. Rao, M. A. N., Pillay, M. R. Some notes on cutaneous myiasis in animals in the Madras presidency. Indian Journal of Veterinary Science. 6 (3), (1936).
  30. Soundararajan, C. Traumatic myiasis in an Indian peafowl (Pavo cristatus) due to Lucilia cuprina first report. Journal of Veterinary Parasitology. 34 (1), 49-51 (2020).
  31. Smith, K. G. V. A manual of forensic entomology. , Cornell University Press. UK. (1986).
  32. Goff, M. L. A Fly for the Prosecution. , Harvard University Press. Cambridge, MA and London, England. (2001).
  33. CRC Press. Forensic entomology: the utility of arthropods in legal investigations. , CRC Press. Boca Raton. (2001).
  34. Greenberg, B., Kunich, J. C. Entomology and the law: flies as forensic indicators. , (2002).
  35. Ellis, A. M. Incorporating density dependence into the oviposition preference-offspring performance hypothesis. Journal of Animal Ecology. 77 (2), 247-256 (2008).
  36. Vargas, M. E. I., Azeredo-Espin, A. M. L. Genetic variability in mitochondrial DNA of the screwworm, Cochliomyia hominivorax (Diptera: Calliphoridae), from Brazil. Biochem Genet. 33, 237-256 (1995).
  37. Bambaradeniya, Y. T. B., Karunaratne, W. I. P., Tomberlin, J. K., Goonerathne, I., Kotakadeniya, R. B. Temperature and tissue type impact development of Lucilia cuprina (Diptera: Calliphoridae) in Sri Lanka. Journal of Medical Entomology. 55 (2), 285-291 (2018).
  38. Chaaban, A., et al. Insecticide activity of Curcuma longa (leaves) essential oil and its major compound α-phellandrene against Lucilia cuprina larvae (Diptera: Calliphoridae): Histological and ultrastructural biomarkers assessment. Pesticide Biochemistry and Physiology. 153, 17-27 (2019).
  39. Selem, G., Geden, C. J., Khater, H., Khater, K. S. Effects of larval diets on some biological parameters and morphometric and biochemical analysis of ovaries of Lucilia cuprina (Wiedemann) (Diptera: Calliphoridae). Journal of Vector Ecology. 48 (2), (2023).
  40. Fouche, Q., Hedouin, V., Charabidze, D. Effect of density and species preferences on collective choices: an experimental study on maggot aggregation behaviours. Journal of Experimental Biology. 224 (6), 233791(2021).
  41. Richards, C. S., Rowlinson, C. C., Cuttiford, L., Grimsley, R., Hall, M. J. R. Decomposed liver has a significantly adverse affect on the development rate of the blowfly Calliphora vicina. International Journal of Legal Medicine. 127, (2013).
  42. Boulay, J., Deneubourg, J. -L., Hédouin, V., Charabidzé, D. Interspecific shared collective decision-making in two forensically important species. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences. 283 (1824), 20152676(2016).
  43. Joseph, R. M., Devineni, A. V., King, I. F. G., Heberlein, U. Oviposition preference for and positional avoidance of acetic acid provide a model for competing behavioral drives in Drosophila. Proceedings of the National Academy of Sciences. 106 (27), 11352-11357 (2009).
  44. Mierzejewski, M. K., Horn, C. J., Luong, L. T. Ecology of fear: Environment-dependent parasite avoidance among ovipositing Drosophila. Parasitology. 146 (12), 1564-1570 (2019).
  45. Stensmyr, M. C., et al. A conserved dedicated olfactory circuit for detecting harmful microbes in drosophila. Cell. 151 (6), 1345-1357 (2012).
  46. Yang, S. -T., Shiao, S. -F. Oviposition preferences of two forensically important blow fly species, chrysomya megacephala and C. rufifacies (Diptera: Calliphoridae), and implications for postmortem interval estimation. Journal of Medical Entomology. 49 (2), 424-435 (2012).
  47. Brodie, B. S., Wong, W. H. L., VanLaerhoven, S., Gries, G. Is aggregated oviposition by the blow flies Lucilia sericata and Phormia regina (Diptera: Calliphoridae) really pheromone-mediated?: Pheromone-mediated Lucilia sericata and Phormia regina flies. Insect Science. 22 (5), 651-660 (2015).
  48. Horn, C. J., Liang, C., Luong, L. T. Parasite preferences for large host body size can drive overdispersion in a fly-mite association. International Journal for Parasitology. , (2023).
  49. Liu, W., et al. Enterococci mediate the oviposition preference of Drosophila melanogaster through sucrose catabolism. Scientific Reports. 7 (1), 13420(2017).
  50. Parodi, A., et al. Black soldier fly larvae show a stronger preference for manure than for a mass-rearing diet. Journal of Applied Entomology. 144 (7), 560-565 (2020).

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

Blowfly Larval PreferenceOviposition Site ChoiceTemperature PreferenceLucilia CuprinaLarval Feeding PreferenceFemale Oviposition PreferenceMyiasis ModelSapro necrophagyBehavioral Assay

İlgili makaleler