Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.

Yöntem makalesi

Yetişkin Sivrisineklerin Geleneksel Morfometrisi

271 görüntülenme

⸱

DOI:

10.3791/69556

⸱

24 Nisan 2026

 ,  , 
1Entomology and Nematology Department, Institute of Food and Agricultural Sciences, University of Florida, Gainesville

Bu makalede

Özet

Bu protokol, sivrisinek uygunluğunu değerlendirmek için bir görüntü analiz yazılımı kullanarak temel morfolojik özelliklerin diseksiyonu ve ölçülmesi için bir yöntemi detaylandırır.

Özet

Sivrisinekler, insan ve hayvan sağlığını etkileyen başlıca patojenlerin vektörüdür. Sivrisineklerin morfolojik özelliklerini ölçmek, araştırmacıların tedavilerin (örneğin böcek ilaçlarının uygulanması, transgenez) veya ekolojik faktörlerin (örneğin beslenme stresi, yaşam alanı değişiklikleri) fitness üzerindeki etkisini değerlendirmelerini sağlar. Sivrisinek türlerindeki uygunluk, vektör kapasitesiyle ilişkilendirilmiştir ve bu nedenle vektör yoluyla taşınan patojen bulaşım riskini doğrudan etkiler. Burada, sivrisinek gözetimi sırasında toplanan sivrisineklerin temel morfolojik özelliklerini fitnessa gösterecek bir gösterge olarak ölçmek için bir görüntü analiz yazılımı kullanıyoruz.

Giriş

Uygunluk, bireysel organizmanın çevresinde hayatta kalma ve üreme kapasitesini temsil eder. İdeal koşullarda, fitness araştırması çevresel maruziyetlerin toplam üreme kapasitesine yönelik değerlendirmesini içerir. Ancak, ekolojik çalışmalarda doğumluyumu ölçmek genellikle zordur veya hatta imkansızdır, çünkü anket yapılan popülasyonlarda bireylerin yaşı güvenilir şekilde kontrol edilemez. Bu nedenle, ekolojistler, bireyin uygunluğunu etkilediği veya temsil ettiği gösterilen morfolojik, fizyolojik ve fenolojik özellikler dahil fonksiyonel özellikleriölçür 1,2. Bu tür değerlendirmeler, fitness metriklerinin popülasyon dinamiklerini ve sivrisineklerde hastalık bulaşım potansiyelini bilgilendirebildiği durumlarda özellikledeğerlidir 3.

Olgunlaşmamış sivrisinekler suculdur ve farklı cins ve türler farklı yaşam tercihleri sergiler. Örneğin, dünya çapında dengue hastalığının başlıca vektörü olan Aedes aegypti, çiçek saksıları, kutular, şişe kapakları, lastikler ve oluklar gibi çok çeşitli insan yapımı kaplarda geliştiğibilinir 4,5,6. Öte yandan, Aedes triseriatus gibi bazı türler, doğal habitatlarda, örneğin ağaçdeliklerinde yumurtlamayı tercih eder 7. Gelişimsel habitatlardaki bu değişkenlik, larvaların sıcaklık, avcılık ve kaynak için türler içi rekabet gibi farklı stres faktörlerine maruz kalmasına yol açar ve bu da ortaya çıkan yetişkinlerin fitnessini etkileyebilir. Örneğin, çevresel sıcaklık larva gelişim hızıyla pozitif ilişkili olsa da, larva gelişimi sırasında sıcaklık değişkenliği yetişkin sivrisineklerin ömrünü ve doğurmasınıolumsuz etkileyebilir 8,9,10,11. Benzer şekilde, düşük gıda bulunabilirliği veya yüksek larva rekabeti nedeniyle gelişim sırasında kaynak kıtlığı, daha kısa ömürlü daha küçük yetişkinlere yolaçabilir 12,13,14.

Sivrisinek üreme potansiyelini etkileyen birçok faktör, patojenleri bulaştırma kapasitesini deetkiler 15. Sivrisinek kaynaklı patojen enfeksiyonu, fitnes maliyeti gerektirir; çünkü sivrisinek vektörünün enfeksiyona karşı direnç kaynakları ayırması gerekir; bu kaynaklar artık diğer işlevleri yerine getirmek için mevcutdeğildir 16,17,18,19. Daha büyük ve daha fit bireylerin, beslenme sırasında daha fazla nektar ve kan tükettiği ve kaynakları daha etkili tuttukları gösterilmiştir; bu da daha uzun ömür ve bereketliliğeyol açar 20. Ayrıca, bu bireyler patojenlere karşı daha dirençlidir21. Bu, birçok türde gıda stresi ve larval rekabet çalışmalarında görülebilir. Aedes aegypti yüksek miktarda ve kaliteli larva diyeti sağlamış, Zika ve Sindbis virüsü için daha düşük yayılma ve bulaşımoranları göstermiştir 22,23. Benzer şekilde, besin açısından yoksunmuş diyetle yetiştirilen Aedes triseriatus, iyi beslenen muadillerine göre La Crosse virüsüne daha yatkınolmuştur 24 ve benzer bir desen Anopheles gambiae-Plasmodium falciparum enfeksiyonmodeli 25'te de bildirilmiştir. Aedes aegypti ve Aedes albopictus'ta türler arası ve türler içi artan larval rekabeti, dengvirüsüne daha fazla yatkınlıkla ilişkilendirilmiştir 26. Son olarak, ısı stresinin Culex pipiens türkompleksi 17 üyelerinde Batı Nil virüsü bulaşmasını ve Anopheles stephensi27'de sıtma bulaşmasını artırdığı gösterilmiştir.

Çevresel faktörlerin sivrisinek uygunluğu ve vektör kapasitesi üzerindeki etkileri göz önüne alındığında, araştırmacılar ekolojik çalışmalar sırasında gözetilen popülasyonların uygunluğunu dikkate almaları gerekir. Sivrisineklerde uygunluğun göstergesi olarak tanımlanmış ve bu nedenle karşılaştırmalı ekolojik çalışmalarda kullanılabilir. Birçok çalışma, kanat uzunluğunun hem vücut kütlesi hem de doğurganlık 14,28,29,30,31 öngörücü olduğunu göstermiştir. Bacak uzunluğu, hortum uzunluğu ve vücut uzunluğu gibi diğer özelliklerin de fitnessa (32,33,34,35) ile ilişkili olduğu gösterilmiştir. Tarihsel olarak, bu yöntemler analog ızgara slaytları ve ölçüm lenslerinin kullanılmasını içermiştir. Ancak, yüksek detaylı görüntü yakalama ve analiz yazılımları, özelliklerin daha yüksek çözünürlüklü ölçümlerini daha yüksek hassasiyet ve tekrarlanabilirlikle elde etme fırsatı sunar. Burada, laboratuvarımızda ekolojik çalışmalar kapsamında toplanan yabani sivrisinekler üzerinde yüksek hassasiyetli ölçümler kullanılarak kullanılan temel morfolojik özelliklerin diseksiyonu ve ölçülmesi metodolojisini özetliyoruz.

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

Protokol

NOT: Böcekler yasal veya kurumsal inceleme kurulu değerlendirmelerinden muaftır. Bu nedenle, bu tür araştırmalar için herhangi bir onay gerekmez.

1. Sivrisinek diseksiyonu ve görüntüleme

  1. Vahşi toplanmış dişi sivrisinekleri 90 mm Petri kabına aktarın ve dijital kameralı bir diseksiyon mikroskobu altına yerleştirin.
    NOT: Bu protokol hem laboratuvarda yetiştirilen hem de vahşi olarak toplanan sivrisinekler için kullanılabilir. Bilinen sivrisinek toplama yöntemleri bu diseksiyon yöntemiyle kullanılabilir.
  2. Büyütmeyi türe ve bireysel böceğe göre ayarlayın ve sivrisinek tüm vücudunun görünür olup kameranın görüş alanının çoğunu kaplaması için odaklanın.
  3. Mikro-makas kullanarak aşağıdaki dokuları/uzantıları disseksiye edin (Şekil 1): arka sol bacak coxa'da, sol kanat jugumun tabanında, sol anten, klüpeste ise hortum
  4. Parçalanan dokuları, çift taraflı bantla monte edilmiş bir sürdürmeye aktarın.
  5. Uzuvlar çıkarıldıktan sonra, sivrisinek vücudunun geri kalanını sol tarafı görünecek şekilde ayarlayın. Gerekirse, sivrisinek Petri kabıyla hizalı oturması için ek uzuvlar çıkarılabilir. Mikroskop kamerasıyla sivrisinek sol tarafının görüntüsünü alın.
  6. Büyütme veya odaklama ayarlamadan, sivrisinek içeren petri kabını çıkarın ve yerine diseksiyon edilen dokularla (anten, hortum, kanat ve arka bacak) monte edilmiş kaydırak yapın. Mikroskobun kamerasıyla disseksiye edilen dokuların görüntüsünü alın.
  7. Büyütme veya odaklama ayarlamadan, sivrisinek dokularıyla monte edilmiş slaytı çıkarın ve yerine kalibrasyon slaytı (aşama mikrometresi) verin. Mikroskobun kamerasıyla kalibrasyon slaytının görüntüsünü alın.
    NOT: Yakalanan görüntülerin analizi, diseksiyondan ayrı bir zamanda yapılabilir.

2. Sivrisinek özelliği ölçümü

  1. Sivrisinek diseksiyonu sırasında toplanan görüntüleri kameranın görüntü analiz yazılımında açın. Mikroskop kamerası görüntü analiz yazılımı içermiyorsa, ImageJ gibi bağımsız bir görüntü analiz yazılımı kullanılabilir.
  2. Yazılımın piksel ölçüm aracı kullanarak, alınan kalibrasyon slayt görüntüsünde kalibrasyon ölçeğinin 1 mm kesitini ölçün. Bu görüntünün büyütülmesi ve odaklanması için milimetre başına piksel sayısını (px/mm) kaydedin.
  3. Artık sivrisinek ölçümleri yapılabiliyor. Başlangıçta, sivrisinek göğsün ve karın uzunluğunun (piksel cinsinden) yan görüş görüntüsünde ölçüp kaydedilmesi. Toraks uzunluğu, yandan bakıldığında göğsün ön kısmından scutellumun arka kısmına kadar olan mesafe olarak ölçülür. Karın uzunluğu, scutellumun ön kısmından karın arkasınaolan mesafedir 35. Bükülme veya eklemleri olan özellikler üzerinde çoklu noktalı ölçüm aracı veya birden fazla ayrı ölçüm yapılması gerekebilir.
  4. Sonra, sivrisinek uzantılarının ölçümlerini yapın. Öncelikle disseksiyon anteninin uzunluklarını (piksel cinsinden) (antenilerin terminal segmenti ile antenniferin tabanı arasındaki mesafe), kanadı (eksenel kesi ile apikal kenar arasındaki mesafe), arka bacağı (tibiya ve femur uzunluklarının toplamı) ve proboscis (klipeus tabanı ile labium ucu arasındaki mesafe) ölçümlerdir32,36.
  5. Toplanan özelliklerin piksel ölçümlerini, kalibrasyon slayt görüntüsünden elde edilen px/mm ölçümüne bölerek özellik uzunluklarını mm cinsinden elde edin.

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

Sonuçlar

Laboratuvarımız, habitat parçalanmasının sivrisinek uygunluğu üzerindeki etkilerini ve sosyo-ekonomik ile sosyo-demografik faktörlerin sivrisinek bolluğu, çeşitliliği ve fitliği üzerindeki etkilerini inceleyen iki devam eden ekolojik çalışmada tarif edilen metodolojiyi kullanmaktadır. Şu anda, her iki çalışmada da birkaç yüz sivrisinek analiz edilmiştir. Aşağıda, habitat parçalanması çalışmalarından birinin temsil eden verileri, ölçümler ve analizler yer almaktadır.

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

Tartışma

Burada açıklanan metodoloji, sivrisinek morfolojik özelliklerini uygunluk için bir vekil olarak değerlendirme imkanı sunar. Bu tür değerlendirmeler, böcekler, kuşlar, sürüngenler ve bitkiler üzerine ekolojik araştırmalardayaygın olarak kullanılır 1,37,38,39,40,41. Temel morfolojik özelliklerin ölçülmesi, araştırmacıların sahada veya doğrudan uygunluk ölçümlerinin zor olduğu koşullarda karşılaştırmalı ekoloji çalışmaları yapmasına olanak tanır.

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

Açıklamalar

Yazarların açıklama yapacak hiçbir açıklaması veya çıkar çatışması bulunmamaktadır.

Teşekkürler

Bu çalışma, kısmen ABD Tarım Bakanlığı, Ulusal Gıda ve Tarım Enstitüsü, Hatch Regular #1024853'un intramural araştırma programı tarafından desteklenmiştir. Bu yayındaki bulgular ve sonuçlar ABD Tarım Bakanlığı tarafından resmi olarak yayımlanmamıştır ve herhangi bir kurum kararı veya politikasını temsil ettiği şeklinde yorumlanmamalıdır.

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

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
AdŞirketKatalog numarasıYorumlar
100mm Petri kabıFischer Scientific08-748C
Montajlı kameralı diseksiyon mikroskobuAmScope veya benzeriSM-4T-144S
Çift taraflı bant3MNC0879005
İnce uçlu forsepslerAven inc.18059USATercihe göre 4 veya 5 numara
Görüntü analiz yazılımıAmScope veya benzeriSM-4T-144SBirçok microscpe montajlı kamera, görüntü analiz yazılımıyla birlikte gelir. Eğer mevcut değilse, ImageJ gibi ücretsiz programlar kullanılabilir.
Mikro makasWexler CerrahiSL2000.1
Mikroskop slaytlarıFischer Scientific12-544-4
Mikroskop Aşama Kalibrasyon SlaytıAmScope veya benzeriA36CALM1

Kaynaklar

  1. Pistón, N., et al. Multidimensional ecological analyses demonstrate how interactions between functional traits shape fitness and life history strategies. J Ecol. 107 (5), 2317-2328 (2019).
  2. Laughlin, D. C., Gremer, J. R., Adler, P. B., Mitchell, R. M., Moore, M. M. The net effect of functional traits on fitness. Trends Ecol Evolut. 35 (11), 1037-1047 (2020).
  3. Chandrasegaran, K., Lahondère, C., Escobar, L. E., Vinauger, C. Linking mosquito ecology, traits, behavior, and disease transmission. Trends Parasitol. 36 (4), 393-403 (2020).
  4. Foote, R. H. Aedes aegypti (L.), the yellow fever mosquito. Its life history, bionomics, and structure. Science. 133 (3463), 1473-1474 (1961).
  5. Valença, M. A., Marteis, L. S., Steffler, L. M., Silva, A. M., Santos, R. L. C. Dynamics and characterization of Aedes aegypti (L.) (Diptera: Culicidae) key breeding sites. Neotropical Entomol. 42 (3), 311-316 (2013).
  6. Brady, O. J., Hay, S. I. The global expansion of dengue: how Aedes aegypti enabled the first pandemic arbovirus. Ann Rev Entomol. 65 (2020), 191-208 (2020).
  7. Barker, C. M., Paulson, S. L., Cantrell, S., Davis, B. S. Habitat preferences and phenology of Ochlerotatus triseriatus and Aedes albopictus (Diptera: Culicidae) in southwestern Virginia. J Med Entomol. 40 (4), 403-410 (2003).
  8. Couret, J., Dotson, E., Benedict, M. Q. Temperature, larval diet, and density effects on development rate and survival of Aedes aegypti (Diptera: Culicidae). PLoS One. 9 (2), e87468(2014).
  9. Reinhold, J. M., Lazzari, C. R., Lahondère, C. Effects of the environmental temperature on Aedes aegypti and Aedes albopictus a review. Insects. 9 (4), 158(2018).
  10. Carrington, L. B., Seifert, S. N., Willits, N. H., Lambrechts, L., Scott, T. W. Large diurnal temperature fluctuations negatively influence Aedes aegypti (Diptera: Culicidae) life-history traits. J Med Entomol. 50 (1), 43-51 (2013).
  11. Mordecai, E. A., et al. Thermal biology of mosquito-borne disease. Ecol Lett. 22 (10), 1690-1708 (2019).
  12. Price, D. P., Schilkey, F. D., Ulanov, A., Hansen, I. A. Small mosquitoes, large implications: crowding and starvation affects gene expression and nutrient accumulation in Aedes aegypti. Parasites Vectors. 8 (1), 252(2015).
  13. Huxley, P. J., Murray, K. A., Pawar, S., Cator, L. J. Competition and resource depletion shape the thermal response of population fitness in Aedes aegypti. Comm Biol. 5 (1), 66(2022).
  14. Briegel, H. Fecundity metabolism, and body size in Anopheles (Diptera: Culicidae), vectors of malaria. J Med Entomol. 27 (5), 839-850 (1990).
  15. Carvajal-Lago, L., Ruiz-López, M. J., Figuerola, J., Martínez-dela Puente, J. Implications of diet on mosquito life history traits and pathogen transmission. Environ Res. 195, 110893(2021).
  16. Hurd, H., Taylor, P. J., Adams, D., Underhill, A., Eggleston, P. Evaluating the costs of mosquito resistance to malaria parasites. Evolution. 59 (12), 2560-2572 (2005).
  17. Ciota, A. T., Ehrbar, D. J., Matacchiero, A. C., Van Slyke, G. A., Kramer, L. D. The evolution of virulence of West Nile virus in a mosquito vector: implications for arbovirus adaptation and evolution. BMC Evo Biol. 13 (1), 71(2013).
  18. Maciel-de-Freitas, R., Koella, J. C., Lourenço-de-Oliveira, R. Lower survival rate, longevity and fecundity of Aedes aegypti (Diptera: Culicidae) females orally challenged with dengue virus serotype 2. Trans Royal Soc Tropical Med Hygiene. 105 (8), 452-458 (2011).
  19. Delhaye, J., Aletti, C., Glaizot, O., Christe, P. Exposure of the mosquito vector Culex pipiens to the malaria parasite Plasmodium relictum: effect of infected blood intake on immune and antioxidant defences, fecundity and survival. Parasites Vectors. 9 (1), 616(2016).
  20. Takken, W., Klowden, M. J., Chambers, G. M. Articles: effect of body size on host seeking and blood meal utilization in Anopheles gambiae sensu stricto (Diptera: Culicidae): the disadvantage of being small. J Med Entomol. 35 (5), 639-645 (1998).
  21. Ponton, F., et al. Integrating nutrition and immunology: A new frontier. J Insect Physiol. 59 (2), 130-137 (2013).
  22. Paige, A. S., Bellamy, S. K., Alto, B. W., Dean, C. L., Yee, D. A. Linking nutrient stoichiometry to Zika virus transmission in a mosquito. Oecologia. 191 (1), 1-10 (2019).
  23. Muturi, E. J., Kim, C. H., Alto, B. W., Berenbaum, M. R., Schuler, M. A. Larval environmental stress alters Aedes aegypti competence for Sindbis virus. Trop Med Int Health. 16 (8), 955-964 (2011).
  24. Grimstad, P. R., Walker, E. D. Aedes triseriatus (Diptera: Culicidae) and La Crosse virus. IV. Nutritional deprivation of larvae affects the adult barriers to infection and transmission. J Med Entomol. 28 (3), 378-386 (1991).
  25. Vantaux, A., Ouattarra, I., Lefèvre, T., Dabiré, K. R. Effects of larvicidal and larval nutritional stresses on Anopheles gambiae development, survival and competence for Plasmodium falciparum. Parasites Vectors. 9 (1), 226(2016).
  26. Alto, B. W., Lounibos, L. P., Mores, C. N., Reiskind, M. H. Larval competition alters susceptibility of adult Aedes mosquitoes to dengue infection. Proc Royal Soc B Biol Sci. 275 (1633), 463-471 (2007).
  27. Lemos-Silva, T., De Neef, E., Valgaerts, Y., Simões, M. L. Fluctuating warm and humid conditions differentially impact immunity and development in the malaria vector Anopheles stephensi. Global Change Biol. 31 (8), e70382(2025).
  28. Koella, J. C., Lyimo, E. O. Variability in the relationship between weight and wing length of Anopheles gambiae (Diptera Culicidae). )J Med Entomol. 33 (2), 261-264 (1996).
  29. Packer, M. J., Corbet, P. S. Size variation and reproductive success of female Aedes punctor (Diptera: Culicidae). )Ecol Entomol. 14 (3), 297-309 (1989).
  30. Blackmore, M. S., Lord, C. C. The relationship between size and fecundity in Aedes albopictus. J Vector Ecol J Soc Vector Ecol. 25 (2), 212-217 (2000).
  31. Armbruster, P., Hutchinson, R. A. Pupal mass and wing length as indicators of fecundity in Aedes albopictus and Aedes geniculatus (Diptera: Culicidae). )J Med Entomol. 39 (4), 699-704 (2002).
  32. Wheeler, D., Wong, A., Ribeiro, J. M. C. Scaling of feeding and reproductive structures in the mosquito Aedes aegypti L (Diptera: Culicidae). J Kansas Entomol Soc. 66 (1), 121-124 (1993).
  33. Gunathilaka, N., Upulika, H., Udayanga, L., Amarasinghe, D. Effect of larval nutritional regimes on morphometry and vectorial capacity of Aedes aegypti for dengue transmission. BioMed Res Int. 2019 (1), 3607342(2019).
  34. Barr, J. S., et al. Temperature and age, individually and interactively, shape the size, weight, and body composition of adult female mosquitoes. J Insect Physiol. 148, 104525(2023).
  35. Yeap, H. L., Endersby, N. M., Johnson, P. H., Ritchie, S. A., Hoffmann, A. A. Body size and wing shape measurements as quality indicators of Aedes aegypti mosquitoes destined for field release. Am Soc Tropical Med Hygiene. 89 (1), 78-92 (2013).
  36. Nasci, R. S. Relationship of Wing Length to Adult Dry Weight in Several Mosquito Species (Diptera: Culicidae)). J Med Entomol. 27 (4), 716-719 (1990).
  37. Wall, R., Begon, M. Population density, phenotype and reproductive output in the grasshopper Chorthippus brunneus. Ecol Entomol. 12 (3), 331-339 (1987).
  38. Branson, D. H. Influence of individual body size on reproductive traits in melanopline grasshoppers (Orthoptera: Acrididae)). J Orthoptera Res. 17 (2), 259-263 (2008).
  39. Meza-Joya, F. L., Morgan-Richards, M., Trewick, S. A. Relationships among body size components of three flightless New Zealand grasshopper species (Orthoptera, Acrididae) and their ecological applications. J Orthoptera Res. 31 (1), 91-103 (2022).
  40. Swartz, T. M., Gleditsch, J. M., Behm, J. E. A functional trait approach reveals the effects of landscape context on ecosystem services provided by urban birds. Landscape Urban Planning. 234, 104724(2023).
  41. Patankar, S., Jambhekar, R., Suryawanshi, K. R., Nagendra, H. Which traits influence bird survival in the city. A review Land. 10 (2), 92(2021).
  42. Mondor, E. B., Messing, R. H. Direct vs. inclusive fitness in the evolution of aphid cornicle length. J Evo Biol. 20 (2), 807-812 (2007).

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

Yeniden basım ve izinler

Daha fazla makale keşfet

Sivrisinek MorfometrisiMorfolojik ÖzelliklerSivrisinek SürveyansıGörüntü AnaliziVektörel Kapasiteİnsektisit UygulamasıBesinsel StresHabitat DeğişimleriFitness DeğerlendirmesiPatojen İletimi

Bu makale yayımlandı

Video yakında

Bize Ulaşın
Kütüphaneye Öner

Gizlilik

Kullanım Koşulları

Politikalar

Telif Hakkı © 2026 MyJoVE Corporation. Tüm hakları saklıdır.