12 Haziran 2017
Bal arısı kolonilerinin kaybı ekin tozlama hizmetleri için bir meydan okuma sunar. Günümüzdeki polinatör koruma uygulamaları, bal arılarının kovucu kimyaları kullanarak zararlı böcek ilacıyla temasını en aza indirmek için alternatif bir yaklaşım garanti etmektedir. Burada, arılar için caydırıcı maddeleri taramak için görsel izleme protokolü için ayrıntılı yöntemler sunuyoruz.
Bu prosedürün genel amacı, bal arıları için kimyasal uzaklaştırıcıları değerlendirmektir. Bu yöntem, hangi kimyasalların bal arısı davranışlarını bir besin kaynağından uzaklaştıracak şekilde manipüle ettiği gibi entomoloji alanındaki temel soruların yanıtlanmasına yardımcı olabilir. Bu protokolün temel avantajı, bal arıları için kimyasal uzaklaştırıcıları nispeten hızlı ve kolay bir şekilde taramak için basit bir yaklaşım sunmasıdır.
Kontrol işlemi için bir şeker-agaroz küpü hazırlamak amacıyla, yarı soğumuş bir şeker-agaroz çözeltisini tartım kabı kalıbına dökün. Kovucu işlemi için, istenen miktardaki bileşiği yarı soğumuş agaroz çözeltisine ekleyin. Bu gösterimde, %1 DEET'lik bir son konsantrasyon kullanılmıştır.
Bileşiği karıştırmak için erleni çalkalayın ve ardından çözeltiyi bir tartım kabı kalıbına dökün. Şeker-agaroz küpleri soğuduktan sonra, katılaşmış küpleri tartım kabı kalıplarından çıkarın ve nemli bir kağıt havlu ile birlikte plastik bir kaba yerleştirin. Saklamak için kapları bir buzdolabına yerleştirin.
İzleme yazılımında, ekranın solunda bulunan deney gezgini çubuğundaki deney ayarlarına gidin. Doğru kameranın seçili olduğundan ve video kaydının Petri kabı arenalarına merkezlendiğinden emin olun. Video kaydının merkezlenmesi gerekiyorsa, kameranın ayarlarına gidin, ilgi alanı kontrolleri altından Center X ve Center Y seçeneklerini belirleyin.
Deney ayarları altında, arena sayısını 16 olarak değiştirin. İzlenen özellikler altında, merkez nokta tespitini seçin. Ardından, analiz için istenen arenayı yapılandırmak için arena ayarlarını seçin.
16 Petri kabını, kameranın altına yerleştirilmiş bir ışık kutusunun üzerine dörterli dört sıra halinde dizin. Arena ayarlarında, 16 Petri kabının fotoğrafını çekmek için sağ taraftaki araç panelinde bulunan arka planı yakala düğmesini kullanın. Bu görüntü, arenayı kurmak için şablon olarak kullanılacaktır.
Arena ayarları ekranının üst kısmındaki araç çubuğundan elips oluştur'u seçin ve yakalanan görüntüdeki Petri kaplarından birinin çapına uygun bir daire oluşturun. Arena bir işaretçisini dairenin içine yerleştirin. Ardından, sağ taraftaki araç panelinde arena bir'in altında bulunan bölge grubu bir'i seçin.
Ekranın üst kısmındaki araç çubuğundan dikdörtgen oluştur seçeneğini seçin. Bu aracı kullanarak 30 by 30 piksel boyutunda bir kare oluşturun. Ardından, bunu önceki adımda oluşturulan dairenin merkezine yerleştirin.
Üst araç çubuğundan bölge ekle'yi seçin ve ardından karenin ortasına tıklayın. Bölgeyi, karenin içinde kalacak şekilde bir işaretör kadar hareket ettirin. Ardından, sağ taraftaki araç panelinden birinci arenayı seçin ve ardından tüm arenayı çoğalt'a tıklayın.
Açılır menüden diğer tüm arenaları seçin ve ardından Tamam'a tıklayın. Çoğaltılan arena kurulumlarını, yakalanan görüntüdeki kalan Petri kaplarına taşıyın. Ardından birinci arenayı seçin ve üst araç çubuğundaki ölçeği kalibre et seçeneğine tıklayın. Kalibrasyon çizgisini birinci arena Petri kabının çapı boyunca çizin.
Çap ölçümünü dokuz santimetre olarak değiştirin. Sağ taraftaki araç panelinden arena ayarlarını doğrula seçeneğini seçin. Ardından, soldaki kontrol çubuğundan tespit ayarlarını seçin.
Saptama ayarları bir'i (detection settings one) seçin ve ardından sağ taraftaki araç kutusunda bulunan açılır menüden gri tonlama (gray scaling) seçeneğini belirleyin. Saptama başlığı altında, aralığı 0 ile 83 arası olacak şekilde ayarlayın. Saptama ayarlarına sağ tıklayın ve Saptama Ayarları İki (Detection Settings Two) adında yeni bir ayar oluşturun.
Gri tonlama seçeneğinin hala seçili olduğundan emin olun ancak diğer parametreleri değiştirmeyin. Deney gezgininde (experimental explorer) deneme listesini seçin ve üst araç çubuğundaki değişken ekle (add variable) düğmesine tıklayın. Kullanıcı tanımlı değişkene Treatment adını verin.
Kullanıcı tanımlı işlem sütunundaki önceden tanımlanmış değerler açılır çubuğunu seçin ve önceden tanımlanmış değerler olarak kontrol ve işlem gruplarını ekleyin. Üst araç çubuğunda bulunan denemeleri ekle düğmesine tıklayın ve iki deneme ekleyin. Ardından her bir arena için, arenanın kontrol arenası mı yoksa işlem arenası mı olduğunu seçin.
Ardından, deney gezgini paneli altından veri profilini seçin. Sol sütunda, kullanıcı tanımlı bağımsız değişkenler başlığı altında bulunan işlemi seçin. Bu işlem, akış şemasının bulunduğu alana bir filtre kutusu ekleyecektir.
Açılır kutudan C'yi seçin ve ardından yeni oluşturulan filtreyi başlangıç kutusu ile sonuç kutusu arasına yerleştirin. Akış şeması okları, başlangıç kutusundan filtreye ve son olarak sonuç kutusuna yönelecek şekilde ayarlanmalıdır. Bu adımı tekrarlayın, ancak bu sefer filtre için T'yi seçin ve ardından ortak öğeler bölümünün altından result seçeneğini seçin.
Yeni oluşturulan kutuları akış şeması alanına taşıyın ve kutuları oklarla birbirine bağlayarak dosyayı kaydedin. Görsel takip programını başlatın ve bu analiz için oluşturulan kayıtlı deneysel dosyayı açın. İkinci tespit ayarlarını seçin.
Ardından, 16 Petri kabından sekizinin merkezine kontrol şeker-agaroz küplerini yerleştirin. Bu işlemi kalan sekiz kapta şeker-agaroz bileşik küpleriyle tekrarlayın. Plastik kutudan tek bir bal arısını almak için pens kullanın ve onu kontrol Petri kaplarından birine yerleştirin.
Bu adımı geri kalan 15 Petri kabı için tekrarlayın. Tüm kapları ışık kutusunun üzerine yerleştirin. Işık kutusunu alttan, kırmızı spektruma ayarlanmış bir LED ışık dizisiyle aydınlatın ve arena tespit alanlarının her bir Petri kabı arenasının içine denk gelecek şekilde konumlandırın.
Dış ışığı önlemek ve arenalardaki gölgeleri azaltmak için kutunun ve kameranın tamamını siyah bir plastik örtüyle çevreleyin. Petri kapları yerleştirildikten sonra, "detection settings one" seçeneğinin seçili olduğundan emin olun. Bu noktada, görsel izleme yazılımı yalnızca Petri kabı arenaları içindeki bal arılarını algılıyor olmalıdır.
Ardından, deney gezgininden acquisition seçeneğini belirleyin. Kaydı başlatmak için sağdaki acquisition kontrol açılır penceresinde bulunan yeşil start trial düğmesine basın. Analizi 10 dakika boyunca çalıştırın ve ardından kaydı durdurmak için acquisition kontrol açılır penceresindeki kırmızı stop trial düğmesine tıklayın.
DEET'in bireysel bal arılarının beslenme davranışı üzerindeki etkisine dair temsili sonuçlar burada gösterilmiştir. Kontrol küplerine maruz kalan bireyler beslenme bölgesinde ortalama 343 saniye geçirirken, DEET içeren küplere maruz kalan bireylerde bu süre 16 saniye olarak gerçekleşmiştir. Burada, iki farklı bileşiğin bireysel bal arılarının beslenme davranışı üzerindeki etkilerine dair temsili sonuçlar gösterilmektedir.
Caydırıcı olmayan bir bileşiğe maruz kalan bireyler, beslenme bölgesinde ortalama 282 saniye geçirirken; kontroller ise burada yaklaşık 352 saniye geçirmiştir. Caydırıcı bir bileşiğe maruz kalma, bireylerin beslenme bölgesinde yaklaşık 23 saniye gibi anlamlı derecede daha az bir süre geçirmesiyle sonuçlanmıştır. Buna karşılık, kontroller bölgede ortalama 493 saniye geçirmiştir.
Bu teknik uzmanlaşıldığında, doğru şekilde uygulandığı takdirde 20 dakika içinde tamamlanabilir. Bu prosedürü uygularken, her şeyi önceden hazırlamanın ve bal arılarını yeterli süre boyunca aç bırakmanın önemli olduğunu unutmamak gerekir. Bu videoyu izledikten sonra, bir besin kaynağına infüze edilmiş bir bileşiğin bireysel bal arıları üzerindeki etkilerinin video takip yazılımı kullanılarak nasıl belirleneceği konusunda iyi bir anlayışa sahip olmalısınız.
Bu prosedürün ardından, bir bileşiğin koloni düzeyindeki etkisine ilişkin ek soruları yanıtlamak amacıyla yakın alan ve saha deneyleri gibi diğer yöntemler uygulanabilir. Geliştirilmesinin ardından bu teknik, entomoloji alanındaki araştırmacıların yeni kimyasalları ve bunların bal arılarındaki beslenme davranışı üzerindeki etkilerini keşfetmelerinin önünü açmıştır. Bileşiklerle çalışmanın son derece tehlikeli olabileceğini ve bu prosedür uygulanırken kişisel koruyucu ekipman giymek gibi önlemlerin her zaman alınması gerektiğini unutmayın.
Tam transkripti görüntüleyin ve binlerce bilimsel videoya erişin
Bu makale, bir video takip deneyi kullanarak bal arılarında (Apis mellifera L.) kimyasal caydırıcıların değerlendirilmesi için bir protokol sunmaktadır. Bu yöntem, bal arılarını besin kaynaklarından uzaklaştırabilecek bileşiklerin hızlı bir şekilde taranmasına olanak tanıyarak, polen taşıyıcıların pestisitlere maruziyetini azaltmaya yönelik stratejilerin geliştirilmesi için değerli bir araç sağlar.
Bal arılarında caydırıcı kimyasalların video takibi kullanılarak hızlı bir şekilde taranması, polen taşıyıcılar için güvenli agrokimyasal geliştirme süreçlerindeki erken aşama hedef doğrulamasını doğrudan destekler. Bu protokol, kantitatif davranışsal değerlendirmeye olanak tanıyarak mekanistik belirsizliği azaltır ve aday bileşikler için devam/dur kararlarını bilgilendirir. Bu yaklaşım, keşif biyolojisi ile çevresel güvenlik portföylerindeki translasyonel uygulama arasındaki arayüzde öngörü güvenini artırır.
Bu video takip protokolü, erken bileşik taraması ile tozlaştırıcı güvenliğine yönelik translasyonel risk değerlendirmesi arasında köprü kurarak, keşiften preklinik aşamaya kadar olan süreklilik içerisinde konumlandırılmıştır.