JoVE Journal > Behavior
Summary
Abstract
Introduction
Protocol
Résultats
Discussion
Divulgations
Acknowledgements
Materials
References
Please note that all translations are automatically generated. Click here for the English version.
Sciences du comportement

Использование закрытых Y-лабиринтов для оценки хемосенсорного поведения у рептилий

Published: April 07, 2021
doi:
10.3791/61858
, , , , , , , , ,
1Department of Biology,James Madison University, 2U.S. Geological Survey,Fort Collins Science Center, 3U.S. Department of Agriculture,National Wildlife Research Center, 4U.S. Geological Survey,Fort Collins Science Center

Summary

Y-лабиринты позволяют исследователям определить актуальность конкретных стимулов, которые управляют поведением животных, особенно изолированных химических сигналов из различных источников. Тщательное проектирование и планирование могут дать надежные данные (например, дискриминация, степень исследования, многочисленные модели поведения). Этот экспериментальный аппарат может обеспечить мощное понимание поведенческих и экологических вопросов.

Abstract

Рептилии используют различные экологические сигналы для информирования и управления поведением животных, такими как химические запаховые следы, производимые пищей или конспецифическими веществами. Расшифровка запахового поведения позвоночных, особенно инвазивных видов, позволяет обнаруживать сигналы, которые вызывают исследовательское поведение и могут помочь в разработке ценных базовых и прикладных биологических инструментов. Тем не менее, определение поведения, доминирующе обусловленного химическими сигналами по сравнению с другими конкурирующими экологическими сигналами, может быть сложной задачей. Y-лабиринты являются распространенными инструментами, используемыми в исследованиях поведения животных, которые позволяют количественно оценить хемосенсорное поведение позвоночных в ряде таксонов. Уменьшая внешние раздражители, Y-лабиринты удаляют смешанные факторы и представляют очаговых животных с бинарным выбором. В наших исследованиях Y-лабиринта ароматизируя животное ограничено одной рукой лабиринта, чтобы оставить след запаха, и удаляется после того, как параметры укладки запаха были соблюдены. Затем, в зависимости от типа испытания, либо фокусное животное допускается в лабиринт, либо создается конкурирующий запаховый след. Результатом является запись выбора и поведения фокусного животного при различании представленных химических сигналов. Здесь описаны два аппарата Y-лабиринта, предназначенные для различных инвазивных видов рептилий: аргентинские черно-белые ящерицы тегу(Salvator merianae)и бирманские питоны (Pythonbivittatus),описывающие работу и очистку этих Y-лабиринтов. Кроме того, были обобщены разнообразие полученных данных, экспериментальные недостатки и решения, а также предлагаемые рамки анализа данных.

Introduction

Y-лабиринты являются распространенными, простыми инструментами в исследованиях поведения животных, которые позволяют решать различные вопросы. В дополнение к широкому использованию в лабораторных исследованиях, Y-лабиринты также функционально совместимы с различными полевыми средами для изучения диких животных в относительно отдаленных условиях. Исследователи изучили поведение диких позвоночных, использующих Y-лабиринты в широком спектре таксонов в одинаково разнообразных полевых приложениях (например, миноги1;рыба цихлиды2;ядовитые лягушки3;ящерицы лацертиды4;змеи подвязки5).

Многие исследователи сосредоточены на том, как и в какой степени химические сигналы управляют поведением животных в репродуктивной, пространственной и кормовой экологии6. Различные химические стимулы могут быть протестированы в Y-лабиринтах и в мелких масштабах, таких как два химических следа, которые лишь незначительно отличаются концентрацией7,или способность обнаружения на основе репродуктивного статуса целевого вида8. Химические следы — основной стимул, используемый в тестах Y-лабиринта — могут быть естественным образом созданы конспецифичными или специально помещены в окружающую среду исследователем с использованием определенного химического источника1,5. Стимулы также могут быть протестированы в уникальных комбинациях для определения мультимодального влияния сигналов, таких как изменение контекста представления сигнала (воздушные и субстратные следы9;визуальные плюс химические сигналы10). Хотя существует много других методов оценки хемосенсорных реакций у рептилий (см. раздел обсуждения), Y-лабиринты позволяют оценивать поведение (ы) поиска и в нескольких временных и пространственных масштабах, что может привести к более высоким уровням поведенческого вывода.

Рептилии были широко проверены на их зависимость от химических сигналов в репродуктивной и кормовой экологии, и исследователи часто используют Y-лабиринты в этих исследованиях11,12. Химическая экология рептилий продолжает расшифровываться исследованиями, использующими Y-лабиринты для решения различных эволюционных и поведенческих вопросов, которые ценны для менеджеров дикой природы. Например, недавние испытания с инвазивными видами змей и ящериц показали, что химические сигналы сами по себе могут влиять на выбор и распределение времени в новой среде Y-лабиринта13,14,15.

Использование больших Y-лабиринтов для очаговых животных среднего размера (например, крупнотелых рептилий), как правило, ограничено лабораторными условиями, где очаговые животные могут быть легко размещены в долгосрочной перспективе, экспериментальные факторы (например, климат, свет, внешние раздражители) могут контролироваться, а доступ к инфраструктуре (например, питание, проточная вода) не ограничен. Однако исследования диких животных часто ограничиваются конкретными местами по различным причинам (например, логистика, разрешение). В результате возникают проблемы, которые должны решаться путем творческого решения проблем и методологических корректировок для поддержания последовательных и сопоставимых результатов.

Здесь были описаны две экспериментальные установки с использованием Y-лабиринтов и инструментов удаленного мониторинга для оценки репродуктивной химической экологии инвазивных скваматных рептилий (т.е. змей и ящериц) в различных полевых сценариях: пойманные в дикой природе, пойманные в неволе аргентинские черные и белые ящерицы тегу(Salvator merianae)в Гейнсвилле, штат Флорида, и пойманные в дикой природе бирманские питоны(Python bivittatus)в Национальном парке Эверглейдс, штат Флорида. Как следует из названия, аппарат Y-лабиринта создает экспериментальную среду, в которой животное входит в главный проход (основание Y; “основание”), которое затем ведет к двум расходящимся проходам (рукава Y; «оружие»). В этих экспериментах для одного испытания используются два типа животных: животные, откладывая запах (обеспечивающие стимулирующий запах в ограниченной зоне лабиринта) и фокусные животные (данные собираются об этом животном, когда оно исследует запаховой след).

В качестве экспериментального аппарата в химиоэкологических исследованиях любой Y-лабиринт должен быть построен таким образом, чтобы обеспечить легкое удаление животного внутри и может быть разобран для тщательной очистки и сброса. Также обсуждаются ограничения, присущие этим различным условиям тестирования (например, суточные и ночные животные, различия в инфраструктуре), которые вызвали методологические корректировки. Хотя основное внимание уделялось ящерицам тегу и бирманским питонам, эти конструкции могут быть применены к широкому кругу видов рептилий. В этом исследовании инвазивных рептилий Y-лабиринты выигрывают от скорости и масштаба вывода, поскольку они позволяют быстро получать данные для информирования о целях управления, которые смещаются в ногу с угрозой инвазии, исходящей от данного вида. В частности, изучение химиоэкологии инвазивных видов имеет решающее значение для разработки эффективных средств химического контроля.

Дискриминация является ключевым наблюдением эмпирических тестов с использованием Y-лабиринтов, где фокусное животное выбирает между двумя стимулами и оценивается процесс принятия решений. Ряд поведений также может быть оценен в испытаниях Y-лабиринта во время самого испытания (в прямом эфире) или после испытания (видео), чтобы расширить мощность вывода. Сложность априорных целей данного исследования диктует, лучше ли подходят для дизайна живое наблюдение или архивные записи. Здесь методы Y-лабиринта были подробно описаны для решения хемоэкологических вопросов, чтобы информировать будущие исследования исследователей, заинтересованных в аналогичных вопросах поведения рептилий, особенно в химической экологии.

Protocol

Все процедуры, связанные с использованием живых позвоночных, были одобрены Институциональными комитетами по уходу за животными и их использованию Министерства сельского хозяйства США и Геологической службы США. ПРИМЕЧАНИЕ: Поскольку эти исследования сосредоточены на инвазивных позвоночных, соблюдение стандартов сдерживания также должно быть соблюдено, что накладывает конкретные ограничения на разработку и проведение экспериментов. Хотя многие из методов похожи между двумя местами исследования и суточным и ночным временем исследования, различные методы были описаны в каждом из следующих двух разделов. 1. Настройка Y-лабиринта и суточный протокол для Службы инспекции здоровья растений диких животных Министерства сельского хозяйства США (USDA) Национальная исследовательская станция служб дикой природы Флориды: тестирование на месте пойманных в дикой природе, пойманных в неволе тегуса ПРИМЕЧАНИЕ: Планы для всех компонентов Y-лабиринта и структуры удержания представлены в дополнительном файле 1. Размеры и конструкция Y-лабиринта Используйте нижнюю часть (1,22 м x 2,44 м фиброцементных сайдинговых панелей) для закрепления Y-лабиринта. Просверлите отверстия в верхнем слое, чтобы болты каретки проходили вверх для крепления частей лабиринта. Конкретные указания см. в дополнительном файле 1. Постройте стены лабиринта из белой обшивки ПВХ; внутренние размеры основания 120 см Д (боковые стенки) x 42 см Ш x 14 см В.ПРИМЕЧАНИЕ: Ширина прохода была спроектирована таким образом, чтобы вместить 2-кратную ширину фокусного животного. Дополнительная ширина обеспечивает гибкость для создания двух ароматических следов, нанесенных животными. Убедитесь, что внутренние размеры рук составляют 120 см Д (боковые стенки) x 40 см Ш x 14 см В. Соберите лабиринт, используя отдельные нижние, боковые и верхние компоненты, закрепленные вместе, перед запуском пробной версии. Сделайте верх из прозрачного акрила, чтобы обеспечить визуализацию животных в лабиринте. Конкретные указания см. в дополнительном файле 1. Когда создается один ароматовый след, используйте внутреннюю перегородку в основании, чтобы ограничить доступ к пространству для тегу, укладывающего запах. Конкретные указания см. в дополнительном файле 1. Когда два запаховых следа осаждены разными животными последовательно, используйте систему перегородок, чтобы блокировать чередующиеся рукава лабиринта и исключить каждое животное из чередующихся половин основания. Конкретные указания см. в дополнительном файле 1. Используйте ящики для транспортировки и сбора животных, используемых в испытаниях Y-лабиринта. Убедитесь, что все коробки непрозрачны и оснащены съемными крышками и акриловыми дверцами, которые легко закрепляются. Убедитесь, что базовая коробка (109 см Д x 56 см Ш x 46 см В) находится в отверстии основания Y-лабиринта. Используйте его для переноса запаха или очаговых животных в лабиринт и для акклиматизации до открытия двери и разрешения добровольного доступа животных в лабиринт. Убедитесь, что ящики для рук (83 см Д х 50 см Ш х 44 см В) находятся на концевых концов рукавов Y-лабиринта, чтобы облегчить захват запаховых или очаговых животных. Конкретные указания по сборке и сборке см. в дополнительном файле 1. Настройка камеры для суточного получения видео Технические характеристики камеры: Убедитесь, что проектные камеры могут записывать непрерывное видео в условиях переменного освещения и подходят для наружного использования в преобладающих условиях температуры и влажности. С помощью камеры, установленной на нижней стороне корпуса исследования, убедитесь, что весь Y-лабиринт может быть захвачен в поле зрения камеры. Отрегулируйте объектив или высоту камеры, чтобы увеличить или уменьшить поле зрения. Когда поле зрения установлено, убедитесь, что можно захватить достаточные поведенческие детали, такие как щелчки языка.ПРИМЕЧАНИЕ: Если высота исследовательского корпуса фиксирована (например, 180 см Н), тем самым ограничивая регулировку поля зрения, можно использовать несколько камер для получения полного покрытия внутренней части Y-лабиринта. Убедитесь, что камеры настроены на «широкий динамический диапазон» при использовании в наружных приложениях. Спецификации питания: Убедитесь, что каждая камера имеет достаточный источник питания для записи непрерывного видео в течение запланированного испытания (например, используйте источник бесперебойного питания (ИБП) со встроенной резервной батареей для обеспечения непрерывного питания).ПРИМЕЧАНИЕ: Если источник питания переменного тока отсутствует, камеры POE (power over Ethernet) могут питаться через сетевые кабели, подключенные к цифровому видеорегистратору (DVR) или коммутатору POE, где используется сетевой видеорегистратор (NVR). Характеристики записи: При выборе DVR или NVR убедитесь, что он соответствует требованиям проекта, включая достаточную емкость хранения и достаточное количество разъемов POE (DVR) или каналов камеры (NVR) для размещения количества используемых камер. Выберите параметры записи в соответствии с требуемым качеством видео, помня о размере файлов данных (например, степень сжатия H264 и скорость изображения 10 кадров в секунду [FPS]). Протокол получения и обработки видео: Начните запись видео с момента, когда животное начинает входить в лабиринт, до момента захвата или заданного таймфрейма (1.3.3.4). Используя программное обеспечение, которое может быть установлено на одном или нескольких компьютерах и позволяет просматривать живое или записанное видео, экспортируйте файлы с использованием выбранного видеоформата. Обязательно экспортируйте одно и то же временное окно и продолжительность видео для каждой используемой камеры, чтобы обеспечить одновременный просмотр нескольких каналов. Обязательно регулярно экспортируйте данные, потому что многие системы перезаписывают старые данные новыми данными, если емкость хранилища файлов DVR / NVR ограничена. Протокол запуска животных-несушек запахаОценка предвзятости Перед проведением экспериментальных испытаний оцените Y-лабиринт на наличие смещения, собрав лабиринт, как описано ниже, но без представления запаха на бумаге. Акклиматизируете очаговое животное и приступайте к испытанию.ПРИМЕЧАНИЕ: В зависимости от дизайна исследования (например, повторные меры с использованием одних и тех же очаговых животных по сравнению с тестированием новых очаговых животных каждый раз), испытания с предвзятостью установят, что сам лабиринт, по замыслу, не влияет на выбор очагового животного. Многие факторы способствуют смещению, такие как высота, солнечный свет и визуальные маркеры. Если переориентации или корректировка других физических аспектов лабиринта не устраняют боковое смещение, рандомизируйте руку, назначенную для получения экспериментального запаха в данном испытании.ПРИМЕЧАНИЕ: В течение определенного числа испытаний непредвзятый лабиринт приводит к вероятности выбора 0,5 для любой руки, и выполняется биномиальный тест(рисунок 2). Подготовка к испытаниям и сборка Y-лабиринта Надевайте нитриловые перчатки при работе с любыми поверхностями, которые животное может исследовать, чтобы избежать загрязнения запахом. Меняйте перчатки между испытаниями и в рамках установки испытания, если создается несколько запаховых следов. Подготовьте новую чистую ароматикую бумагу (белую мясную бумагу, шириной не менее 61 см) на чистой поверхности. Вырежьте на соответствующую длину так, чтобы бумага для каждой секции могла перекрываться на стыке Y и простираться за концы основания и рычаги, чтобы поместиться под коробками. Очистите дно лабиринта, а затем накройте либо непосредственно бумагой, либо пограничным слоем между бумагой и дном (например, пластиковой пленкой), чтобы облегчить очистку, если животное испражняется или мускусирует в лабиринте. Закрепите бумагу на месте, проколов ее болтами каретки в нижней части, работая от одного конца до другого, чтобы сохранить поверхность гладкой. Перекрываем бумаги на стыке так, чтобы базовая бумага была сверху. Расположите боковые стороны лабиринта в положение над болтами каретки, но не закрепляйте их на дне. Вставьте и закрепите раздел(ы), необходимый (разделы), необходимый (которые) для испытания пробного типа (см. односцентовый 1.3.3 против испытаний с двойным ароматом 1.3.4). Сдвиньте акриловые верхние части в пазы и закрепите плоскими ногтями головы. Закрепите боковые стороны внизу, затянув гайки крыла к болтам каретки. Поставьте чистые коробки для рук на место и закрепите винтами для большого пальца. Закрепите крышку коробки с помощью кабельных стяжек. Убедитесь, что двери сняты. Испытания с одним ароматомПРИМЕЧАНИЕ: Цель этих испытаний состоит в том, чтобы представить один запаховый след в Y-лабиринте, который проходит от основания через одну руку. Перед установкой акрилового верха закрепите перегородку, чтобы заблокировать необработанный рычаг. Выберите ароматную руку случайным образом (например, подбрасывание монеты, генератор случайных чисел). Поместите животное, лежащее с запахом, в чистую сухую базовую коробку. Закрепите крышку базового ящика (например, кабельные стяжки, болты) и дверцу (например, винт большого пальца). Транспортирует ящик для хранения в корпус для исследования и закрепите его на конце основания Y-лабиринта с помощью винтов для большого пальца.ПРИМЕЧАНИЕ: Убедитесь, что дверь в базовый ящик находится на месте перед загрузкой животного. Акклиматизировать животное в коробке в течение определенного, последовательного периода (например, 60 мин). Снимите дверцу базового ящика и позвольте животному свободно войти в лабиринт. Отслеживайте активность животных удаленно с помощью видеопотока (см. ниже). После того, как животное отправилось из базового ящика в ящик для рук, удалите животное из лабиринта, когда аромат будет завершен. Если животное находится внутри какой-либо коробки, вставьте и закрепите съемную дверь, снимите коробку и верните животное в вольер. Если животное вернулось в лабиринт, подождите возле лабиринта, пока животное не будет замечено возвращающегося в коробку, а затем извлеките коробку.ПРИМЕЧАНИЕ: Скваматы испражняются оборонительно и создают сигналы тревоги, которые загрязняют тестируемый запах, поэтому не пугайте животное. Если животное не возвращается в коробку, медленно подойдите к лабиринту и используйте визуальные подсказки (например, медленное размахивание рукой), чтобы побудить животное войти в коробку, а затем извлеките коробку. Очистите и высушите базовый ящик (1.5.5). Если произошла дефекация, соберите и впитайте как можно больше бумажным полотенцем, но не протирайте, чтобы предотвратить распространение. Частично разберите лабиринт, чтобы можно было снять межкомнатную перегородку, а затем соберите заново. Очистите раздел (1.5.5). Перейдите к разделу 1.4 для протокола для запуска фокальных животных. Испытания с двойным ароматомПРИМЕЧАНИЕ: Цель этих испытаний состоит в том, чтобы представить два разных запаховых следа одновременно в Y-лабиринте, причем оба они пробегают от базы через их соответствующую, случайно выбранную руку. Перед установкой акрилового верха закрепите перегородки, чтобы заблокировать руку, выбранную не для первого аромата, и половину основания, противоположную заблокированной руке. Следуйте процедурам, изложенным выше, для одного испытания запаха (1.3.3-1.3.3.8) за одним исключением. Когда акриловая дверь удалена (1.3.3.3), вставьте дверь половинного размера в отверстие сбоку, которое останется заблокированным, чтобы гарантировать, что ароматизирующий животное может двигаться только в открытой части лабиринта. Частично разберите лабиринт, удалите перегородки и очистите (1.5.5). Хим с чистыми полотенцами. Переустановите перегородки, но переверните их, чтобы заблокировать теперь ароматную область лабиринта. Переустановите акриловый верх. Повторите этап 1.3.4.2 для второго животного, несущем запах. Частично разберите лабиринт и удалите перегородки. Соберите лабиринт заново. Перейдите к разделу 1.4 для протокола для запуска фокальных животных. Протокол для запуска фокальных животных в суточные часы Выполните шаги 1.3.3.2-1.3.3.3 с фокусным животным, запланированным для этого испытания. Отслеживайте активность животных удаленно с помощью видео. Если вы наблюдаете за заданным окном времени исследования, запустите таймер, когда животное полностью вытастится из базового ящика. По завершении испытания удалите животное (1.3.3.4). Поломка и очистка Отсоедите оставшиеся ящики от лабиринта и разберите все ящики. Надевайте свежие нитриловые перчатки на протяжении всей разборки и уборки. Удалите акриловые верхние части и отложите их в безопасное место для очистки, чтобы избежать царапин или растрескивания. Обязательно избегайте царапин при удалении (необходимо поддерживать четкое поле зрения для поведения видеонаблюдения). Разберите боковые стороны лабиринта и отложите их в сторону для очистки.ПРИМЕЧАНИЕ: Сведите к минимуму царапины и УФ-деградацию материалов Y-лабиринта, сохраняя их всегда затененными. Извлеките бумагу (и пластик) последовательным движением, сворачивая ее вверх, чтобы избежать загрязнения дна, и выбросьте ее. Используйте мыло без запаха лабораторного класса и мягкую щетку для скраба или салфетки из микрофибры, чтобы очистить все поверхности кусочков Y-лабиринта и все коробки. Очистите акриловые верхние части и съемные двери тем же мылом, но мягкими губками или салфетками из микрофибры, чтобы предотвратить царапины.ПРИМЕЧАНИЕ: Известные химические сигналы у скваматных рептилий являются липидорастворимыми соединениями, а промывка моющим средством является стандартным протоколом очистки липидных сигналов и других ароматов от аппаратов на основе полимеров в исследованиях наземных позвоночных11,12,21.ПРИМЕЧАНИЕ: В полевых условиях могут потребоваться протоколы санитарии. Если это так, опрыскайте все внутренние поверхности лабиринта (пол, стены, перегородки, акриловые куски, ящики) соответствующим санитарным раствором, дайте постоять 10 минут, а затем протрите салфеткой из микрофибры. Промойте очищенные компоненты водой, протирая поверхности чистыми влажными полотенцами из микрофибры, и не допускайте высыхания остатков мыла перед полосканием; не наливайте воду в лабиринт. Дайте кусочкам высохнуть на воздухе или высушите их свежими салфетками из микрофибры. После высыхания соберите кусочки лабиринта, если немедленно прогон еще одно испытание. 2. Установка Y-лабиринта и сумеречный протокол синхронизации для испытаний Геологической службы США (USGS) в сотрудничестве со Службой национальных парков: относительно дистанционное тестирование пойманных в дикой природе бирманских питонов ПРИМЕЧАНИЕ:Планы для всех компонентов Y-лабиринта и структуры защитной части представлены в дополнительном файле 2. Компоненты Y-лабиринта и обоснование изменений в дизайне USDAПРИМЕЧАНИЕ: Описанный Y-лабиринт был значительно изменен для расширения потенциальных исследовательских видов и в изолированных условиях. Вертикальная глубина была увеличена для размещения различных видов, а различные материалы и методы строительства были использованы для повышения долговечности и очистки на открытом воздухе. Смотрите рисунок 1 для визуализации завершенного лабиринта. Конкретные указания по строительству и сборке см. в Дополнительном файле 2. Вырежьте компоненты Y-лабиринта из белого полипропилена и сварите термически все вырезанные куски, которые должны быть постоянно закреплены (например, дно лабиринта и боковые стенки). Закрепите дно Y-лабиринта (244 см L x 122 см W) из фанерных листов, скрепленных между собой палубными винтами, прикрепляя его через алюминиевый угловой кронштейн, заклепанный вдоль дна внешних боковых стенок лабиринта. Убедитесь, что основание Y-лабиринта составляет 120 см Д x 42 см Ш x 23 см В, и что каждая внешняя боковая стенка рычага составляет 120 см Д, внутренняя боковая стенка руки – 108 см Л (для конкретных указаний см. Дополнительный файл 2). Проложите акриловый верх на место, используя алюминиевый угол, закрепленный на боковых стенках винтами каждые 30 см (для конкретных направлений см. Дополнительный файл 2).ПРИМЕЧАНИЕ: Винты, размещенные через равные промежутки времени на верхнем краю боковых стенок Y-лабиринта, также служат статическими визуальными маркерами при анализе видео из испытаний и обеспечивают масштаб. Убедитесь, что каждое отверстие Y-лабиринта (основание, рычаги) имеет дополнительную опорную пластину (42 см Ш x 30 см В) на конце боковой стенки, которая крепится к коробке так, чтобы опорная плита обрамляла центральное отверстие (34 см Ш х 16 см В; для конкретных направлений см. Дополнительный файл 2). Используйте перегородку, чтобы ограничить доступ душистого животного (конкретные указания см. в дополнительном файле 2). Закрепите блокирующую пластину (46 см х 22 см В) на месте с помощью крепежной ленты. Закрепите перегородку и пластину с помощью импровизированных, легко очищаемых весов (например, пластиковый кувшин, наполненный водой; 2.3.6; Рисунок 1). Убедитесь, что акриловые кусочки составляют верхнюю часть лабиринта (толщина 0,6 см, прозрачная). Конкретные указания см. в дополнительном файле 2. Используйте непрозрачные коробки, оснащенные раздвижной дверью и крышками, которые легко закрепляются, чтобы обеспечить транспортировку и сбор животных в испытаниях Y-лабиринта(рисунок 1). Модифицируйте коробки (21,6 см Д х 27,9 см Ш) с дренажными отверстиями в нижней части, облегите крышки небольшими винтами и гайками и обеспечьте единое отверстие для входящего/выхода (дверь). Конкретные указания см. в дополнительном файле 2. Прикрепите коробку к концу Y-лабиринта, прикрепив лицевую панель коробки к лицевой панели Y-лабиринта с помощью болтов и вингнутов или замков.ПРИМЕЧАНИЕ: На месте коробки также закрепляют акриловые верхние части на месте. Настройка камеры для получения зеркального видео: снимок поля зрения камеры см. на рисунке 1. Технические характеристики камеры: Убедитесь, что проектная камера может записывать непрерывное видео в условиях переменного освещения и температуры для размещения сумеречных и ночных исследуемых видов. С помощью проектной камеры, установленной на потолочных поперечных лучах корпуса, убедитесь, что весь Y-лабиринт может быть захвачен в поле зрения камеры. Поднимите или опустийте высоту палатки для увеличения или уменьшения поля зрения (проектная камера установлена на высоте ~3 м). Убедитесь, что отражение инфракрасного света, излучаемого камерой на акриловой вершине, не скрывает критические части кадров в ночных кадрах. Характеристики питания: Убедитесь, что каждая проектная камера имеет достаточный источник питания для записи непрерывного видео для ночной съемки (примерно 20 ч).ПРИМЕЧАНИЕ: Если нет источника питания переменного тока, питание может быть подано с использованием свинцово-кислотных 12-вольтовых батарей с глубоким циклом (например, двух гелевых батарей 12 В 20 Ач, подключенных параллельно). Характеристики записи: Чтобы свести к минимуму объем хранилища файлов, запишите видео самого низкого качества, которое по-прежнему достаточно для подсчета язычковых щелчков в Y-лабиринте.ПРИМЕЧАНИЕ: Отснятый материал с высоким разрешением требует большого объема хранилища, и снижение разрешения является очень эффективным способом обеспечения управляемости размеров файлов. Ограничьте частоту кадров (кадров в секунду, FPS) отснятого материала до минимума, необходимого для обнаружения щелчков языка (например, разрешение записи 800 x 450 с максимальной частотой кадров 25 кадров в секунду приводит к примерно 120 ГБ отснятого материала на испытание). Протокол получения и обработки видео Вооружите камеру в начале каждого события аромата (2.3.10) и позвольте ей непрерывно записывать до конца фокусного события (примерно 20 ч). После завершения каждой пробной версии выключите фотокамеру и извлеките SD-карту (2.4.4). Перенесите отснятый материал в нужное место хранения. Поскольку SD-карты часто заставляют записывающие устройства записывать отснятый материал в 5-минутных клипах, объедините эти клипы с помощью программного обеспечения для обработки фильмов для простоты обработки. Просматривайте отснятый материал с помощью программы для просмотра медиафайлов, которая позволяет изменять скорость воспроизведения и настраивать интервалы перехода вперед.ПРИМЕЧАНИЕ: Это сокращает время просмотра с примерно 20 ч до максимум 1 ч, если во время обработки видео не требуется мелкомасштабное разрешение. Протокол запуска животных-несушек запахаПРИМЕЧАНИЕ: Шаги в этом разделе займут примерно 1,5 дня из-за более длительного времени акклиматизации диких рептилий. См. предисловие к смещению в разделе 1.3.1, чтобы убедиться, что в лабиринте не может быть обнаружено предвзятости. Надевайте нитриловые перчатки при работе с любыми поверхностями или изучайте животных, чтобы избежать загрязнения запахом. Поместите ароматику или очаговое животное в его коробку по крайней мере за 24 часа до испытания для акклиматизации.ПРИМЕЧАНИЕ: Чтобы свести к минимуму стрессовые эффекты, коробку оставляют в затененной области как можно ближе к лабиринту, не нарушая ее при очистке или других действиях. Убедитесь, что все тестируемые животные (ароматические, фокальные) акклиматизированы таким образом. Подготовьте новую, чистую ароматику на чистой поверхности и достаточной длины, чтобы перекрыть ее на стыке Y, и покрыть всю нижнюю поверхность (2 бумаги для рук = 121,9 см; 1 базовая бумага = 152,4 см). Закрепите концы бумаг возле коробок и Y-образного соединения маскировочной лентой. Установите перегородки, чтобы заблокировать половину базового рычага (левую или правую сторону) длинной перегородкой, и переблокируйте вход в противоположный рукав короткой перегородкой. При установке барьеров не рвите ароматику. Для крупных пахающих животных прикрепите тяжелый предмет, который можно легко снять и очистить за барьером, в качестве скобки для предотвращения разрушения барьера (2.1.1.5).ПРИМЕЧАНИЕ: Запаховый след всегда должен начинаться с одной стороны основания, а затем переходить на противоположную руку, чтобы выбор фокусного животного был ясен. Сдвиньте акриловый верх на место, по одной секции за раз, и убедитесь, что углы полностью соответствуют. Используйте прозрачную пластиковую ленту, чтобы закрыть любые зазоры. Прикрепите оба кронштейна к лабиринту, соединив лицевую панель с помощью вингнут и / или навесных замков, и убедитесь, что двери заперты открытыми. За два часа до захода солнца прикрепите базовый ящик (содержащий ароматное животное) и убедитесь, что все движения медленные и устойчивые, чтобы свести к минимуму стресс для животного. Вооружите камеру и откройте дверь в базовый ящик, обязательно зафиксировав дверь на месте, используя оба замка затвора ствола. Оставайтесь вне поля зрения животного и покиньте зону. Через 3 ч (1 ч после захода солнца) обратите внимание на расположение животного в лабиринте, а также на условия окружающей среды. Если животное находится в пути, подождите, пока оно не войдет в коробку. Если животное находится в какой-либо коробке, закройте и закрепите дверцу коробки, извлеките коробку, а затем удалите животное, позаботясь о предотвращении отложений защитного запаха в коробке. Если животное неподвижно внутри тела лабиринта, используйте визуальные подсказки (например, длинный стержень или размахивание рукой), чтобы стимулировать его движение в коробку. Если животное осталось, снимите коробку (коробки) для рук, чтобы можно было удалить акриловую верхушку, а животное можно было собрать вручную и перенести в мешок.ПРИМЕЧАНИЕ: При обращении с крупными животными всегда следует носить надлежащие средства индивидуальной защиты (СИЗ) (например, перчатки, устойчивые к прококам, защита глаз). Частично разберите лабиринт, чтобы можно было снять внутренние перегородки (не нарушая ароматизирующей бумаги), а затем соберите заново. Если произошла дефекация, соберите и впитайте как можно больше чистыми салфетками из микрофибры, но не мойте область. Перейдите к разделу 2.4 протокола для запуска фокальных животных. Протокол для бега сумеречных очаговых животныхПРИМЕЧАНИЕ: Действия в этом разделе займут примерно 2 дня и должны начинаться примерно в то же время, что и начало раздела 2.3. Акклиматизируйте запланированное очаговое животное в коробке в течение не менее 24 часов, прежде чем его прогони в лабиринте. В течение последних часов акклиматизации животных запустите животное, несущее запах, прежде чем переходить к следующему этапу (2.3.9).ПРИМЕЧАНИЕ: Время этапа закладки запаха как можно ближе к времени введения очагового животного в лабиринт для уменьшения деградации запаха. Прикрепите базовый ящик (содержащий очаговое животное) с помощью крыльевых гаек и/или навесных замков к основанию Y-лабиринта. Используйте медленные, устойчивые движения при удержании / транспортировке коробки, чтобы свести к минимуму стресс для фокусного животного. Убедитесь, что обе дверцы манифовыряжника открыты. Начните фокусное испытание, открыв и заперв дверцу базового ящика с помощью затворов ствола. Оставайтесь вне поля зрения животного и покиньте зону.ПРИМЕЧАНИЕ: При испытаниях диких ночных рептилий фокусным животным дают ночь исследовать лабиринт. Через четыре часа после восхода солнца вернитесь в лабиринт и следуйте разделу 2.3.11.1, чтобы удалить очаговое животное. Соберите SD-карту камеры и зарядите батареи, если это необходимо. Выбросьте использованную бумагу из лабиринта и приступайте к очистке (раздел 1.5). Рисунок 1. Компоновка Y-лабиринта USGS. Слева на схеме показаны компоненты Y-лабиринта с шкалой для перспективы. Справа снимок с видеокамеры демонстрирует поле зрения для поведенческих записей. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.

Representative Results

Множество переменных может быть записано и/или оценено из испытаний Y-лабиринта. Дизайн исследования должен в первую очередь определяться желаемыми результатами/результатами. Кроме того, если исследование опирается на повторные меры (например, повторное использование одних и тех же очаговых животных), требуются надлежащие структуры тестирования и анализа. Например, поскольку испытания UsDA основывались на повторном тестировании фокального тегуса, планирование экспериментальных испытаний было полностью рандомизировано. Данные выбора: Большинство исследований с использованием Y-лабиринтов сообщают простые данные бинарного выбора и анализируют результаты с параметрической статистикой, такой как биномиальный тест. Главным ограничением здесь является размер выборки, который напрямую влияет на силу любого статистического анализа. На рисунке 2показан ряд статистических пороговых значений для каждого размера выборки исследования, которые демонстрируют, сколько «успехов» должно произойти для данного биномиального теста, чтобы дать статистически значимые результаты. Они математически выведены и, следовательно, могут быть обобщены для любого теста Y-лабиринта. Биномиальную статистику легко генерировать с помощью бесплатных онлайн-программ. Для вычисления вероятностей используются однохвостые распределения, если дано априорное обоснование; в противном случае следует использовать двуххвостое распределение. Выбор руки часто определяется расстоянием, на которое перемещается фокусное животное в данной руке. Самый простой способ установить этот порог — установить ориентир в лабиринте. Для большинства исследований Y-лабиринта ориентиром является вход в ящик для рук. Поскольку рептилии проводят всю хемосенсорную оценку с химическими органами в передней области головы, голова является фокусом во время испытания. Например, поскольку бирманские питоны часто длиннее всего лабиринта, выбор лучше всего и наиболее эффективно определяется движением головы мимо ориентира. Другими вариантами определения выбора являются время, проведенное в руке, и полное перемещение фокусного животного в коробку. Неудача определяется тем, что очаговое животное не делает выбор в течение определенного периода. Более тонкий анализ разрешения может быть получен из данных выбора в Y-лабиринте. Например, исследователи могут генерировать выбор штрафного балла16. Здесь исследователи должны отслеживать степень, в которой фокусное животное исследовало нецелевую руку лабиринта. Нецелевая может быть определена как рука, которую исследователи определяют априори, которую фокусное животное не выберет на основе проверенной альтернативной гипотезы. Простейшим примером нецелевой руки может быть рука без запаха, когда только одна рука содержит целевой запах. Более сложными примерами может быть выбор между двумя ароматами из одного и того же источника, но представленными в разных концентрациях7. Когда экспериментальный дизайн является многоуровневым и/или данные переходят от двоичного к инкрементному, как в случае с штрафом за выбор, следует использовать соответствующий статистический подход, такой как анализ дисперсии повторных мер (ANOVA) или другие методы, используемые с непрерывными или пропорциональными наборами данных. Поведение: На протяжении всего эксперимента, в котором наблюдаются очаговые животные, можно количественно оценить различные индивидуальные модели поведения. Это число переменных может быть определено либо априори в зависимости от того, что известно16, либо post hoc после предварительных наблюдений за подмножеством данных14,15. Цели исследования и степень их разрешения определяют, какие поведенческие оценки должны быть сделаны в лабиринте, если таковые имеются (т. Е. Во многих исследованиях количественно оцениваются только данные выбора17). Поведение может быть оценено по всему лабиринту, в секциях или в течение определенных периодов времени; например, поведение, наблюдаемое только в основании или на стыке рычагов, может быть приоритетным8. Видеозаписи облегчают поведенческую оценку, хотя разрешение видео и его длина — факторы, которые накладывают ограничения на хранение данных — должны быть рассмотрены до начала экспериментов. Временные переменные: Как и в отношении поведенческих переменных, многие временные аспекты производительности животных могут быть количественно определены во время испытаний Y-лабиринта. Например, исследователи могут использовать периоды задержки во времени (например, задержка, возникает из коробки8). Большинство временных переменных связаны с исследованием лабиринта, таких как общее время замыкания или время, проведенное в каждом рукаве. Эти переменные обычно анализируются в многофакторном анализе, таком как многосторонный ANOVA. Смещение наблюдателя: При любых исследованиях, связанных с поведением животных, предвзятость наблюдателя существенно влияет на сбор данных18. Поэтому наблюдатели должны быть слепы к тестируемой процедуре. Самый простой способ сделать это — закодировать видеофайлы в числовом виде, а затем случайным образом отсортировать их (например, генератор случайных чисел), прежде чем назначать их наблюдателям. Контроль смещения наблюдателей трудно невозможно, когда сбор данных в реальном времени является единственным вариантом. В полевых условиях для этого потребуются два кооператора: наблюдатель, слепой к лечению, и координатор, который назначает испытание. Обширные обзоры обобщают влияние предвзятости экспериментаторов на сбор и интерпретацию данных в поведенческих и экологических исследованиях18,19. Рисунок 2. Размеры выборки и P-значения для биномиальных тестов по результатам Y-лабиринта. Каждый заданный размер выборки представляет собой определенное количество испытаний, в которых запах тестируется в одной руке Y (целевой руки), в то время как другая может быть контрольной (нецелевой). Верхнее число над каждой полосой – это однохвостое P-значение для этого количества вариантов целевой руки, нижнее – двуххвостое. Цифры в верхней панели представляют собой максимальное количество нецелевого выбора, которые по-прежнему традиционно статистически значимы (P < 0,05). Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка. Дополнительный файл 1. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы загрузить этот файл.  Дополнительный файл 2. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы загрузить этот файл. 

Discussion

В то время как Y-лабиринты являются очень мощными инструментами для исследования химической экологии у рептилий, их ограниченный дизайн может препятствовать другим путям исследования. Тем не менее, разнообразие других вариантов доступно11,12,20,21,22. Например, анализы на языке проще в выполнении и позволяют одновременно оценить поведение, проявляемое к массиву химических стимулов относительно контрольных запахов23,24,25,26. Испытания в открытом поле являются еще одним вариантом, когда очаговое животное свободно исследует вольер, пока не столкнется с источником химических сигналов, а его поведенческие реакции впоследствии оцениваются27,28. Комбинации этих подходов могут оценить дискриминационные способности рептилий в различных контекстах, таких как сочетание искусственных и естественных запахов наряду с рефугией29. Y-лабиринты также могут быть модифицированы для того, чтобы подвергать животных воздействию химических сигналов в воздухе отдельно или в сочетании с субстратными сигналами16,30,и пост-специальный вывод может быть использован для изменения сбора данных, если архивные видеоданные доступны31. Биоанализ должен быть разработан таким образом, чтобы упростить сбор данных и свести к минимуму противоречивые стимулы, особенно когда оценивается конкретный источник сигналов (например, химические сигналы21).

Исследователи поведения животных часто наблюдают и количественно оценивают фокусные реакции животных в новых, искусственных средах (например, в закрытом лабиринте с безликим ландшафтом), и следует позаботиться о том, демонстрирует ли данное животное естественное, исследовательское поведение по сравнению с избеганием, возбуждением или аналогичным проблемным поведением. Проблемное поведение животных в экспериментальных аппаратах в первую очередь связывают с неофобией: боязнь новизны32. Примером является поведение побега, когда очаговое животное прижимается к суставам или краям аппарата для достижения выхода. Другим примером является застенчивость, когда очаговое животное демонстрирует нежелание входить в лабиринт, степень которого может быть количественно определена латентностью входа в лабиринт. Аппарат (пере)дизайн может облегчить вовлечение фокусного животного, чтобы избежать этих смешанных эффектов дистресса. Наиболее распространенным подходом является повторное введение очагового животного в аппарат для устранения новизны окружающей среды до начала тестирования, а современные статистические модели (например, обобщенные линейные смешанные модели) позволяют использовать подсобных животных в нескольких испытаниях. Важным аспектом, имеющим отношение к экологическим соображениям в поведенческом тестировании, является то, что снижение неофобии связано с успехом инвазивных видов33. Таким образом, в зависимости от априорных знаний о рассматриваемом виде, неофобия может иметь переменное значение в качестве экспериментального проекта.

Получение поведенческих данных из видео накладывает множество ограничений, которые становятся основными узкими местами в экспериментальных временных линиях. Например, продолжительность данного испытания может экспоненциально увеличить время извлечения данных. Одним из обходных мешательей является анализ поведения только до тех пор, пока не будет достигнут пороговый уровень (например, общее время активности). Пороговое значение может быть основано на самом длинном видео, доступном для данного испытания. В качестве альтернативы может быть разработано машинное наблюдение (например, искусственный интеллект), хотя это отнимает много времени и ресурсов со значительными усилиями, необходимыми для контроля качества. Другой проблемой является управление данными: видео должно быть достаточного качества, чтобы обеспечить поведенческую оценку и оценку, что приводит к ограничениям хранения данных. В то время как облачное хранилище теперь доступно, скорость загрузки / выгрузки часто проблематична, особенно когда сбор данных происходит в удаленных полевых местоположениях. Дополнительные проблемы проявляются в ограничениях инструментов записи, которые влияют на целостность поведенческого наблюдения. Четкое наблюдение за фокусным поведением животных всегда необходимо, но видимости часто препятствуют неконтролируемые факторы (например, влага, насекомые, движение ветра). Кроме того, когда записи происходят с одной точки зрения (например, с высоты птичьего полета), поведение, происходящее в вертикальной плоскости (например, подъем головы14),трудно оценить. Решение состоит в том, чтобы обеспечить несколько углов камеры за испытание. Наконец, время суток значительно влияет на поведенческую запись. Ночной поведенческий анализ требует камеры с ночным режимом и минимальной световой проекцией, чтобы избежать обструктивных бликов на поверхности Y-лабиринта или привлечения насекомых, которые могут прервать подачу камеры. Учитывая вышесказанное, предвидение исследуемого участка или биологии вида может информировать о том, какие ограничения могут возникать с какой частотой, и, таким образом, информировать о желаемых размерах выборки.

Поведение тесно связано с физиологией, и была продемонстрирована полезность Y-лабиринтов для оценки поведенческой эндокринологии у различных видов. Тем не менее, в этой статье подчеркиваются некоторые различия в выполнении этих экспериментов в зависимости от целевого вида, исследовательского вопроса и доступных ресурсов. Поэтому выбор материалов и размеров каждой испытательной установки должен быть тщательно рассмотрен для потенциального последующего расширения исследований. В разделе 2 описываются изменения, внесенные в материалы, изложенные в разделе 1, которые были включены для будущих, более сложных поведенческих испытаний с тегусом. Увеличенная вертикальная глубина лабиринтов Эверглейдс позволит ответить на новые вопросы о химической экологии в дикой природе без чрезмерно затяжного проектирования и настройки, что еще больше продемонстрирует переводимость этого экспериментального аппарата.

При использовании вышеописанных методов в относительно отдаленных условиях (см. раздел 2) необходимо учитывать несколько ограничивающих факторов, и планирование проекта имеет первостепенное значение. В зависимости от статистической мощности, необходимой для предписанного эксперимента по лечению, и биологических сроков целевого вида (например, сезонности), будут затронуты ресурсы и рабочая сила, необходимые для проведения эксперимента. Кроме того, если желательно однократное или повторное использование очаговых животных, необходимо тщательное внимание к снижению потенциальных стрессоров. Каждый из этих факторов либо продлит сроки проекта, либо потребует увеличения рабочей силы, пространства и материалов. Например, в разделе 2 представлено использование пойманных в дикой природе самцов питонов в качестве фокусных животных, следующих за другой группой пойманных в дикой природе и гормонально манипулируемых самцов, для минимизации воздействия стресса требуется примерно 24 ч спокойного времени акклиматизации в ящиках для хранения. Хотя эти периоды акклиматизации увеличили время испытаний до более чем двух дней, стресс из-за неволи и обращения с ними влияет на поведение диких животных и должен быть сведен к минимуму для создания чистых наборов данных34,35.

Таким образом, Y-лабиринты являются мощными, адаптируемыми инструментами, которые могут быть использованы для исследования химической экологии разнообразной дикой природы в широко варьирующихся условиях, при условии, что существует бдительное априорное планирование. Необходимо тщательно рассмотреть вопросы и правильно спроектировать экспериментальную установку для данных таксонов и условий. Исследователи и менеджеры могут извлечь значительную выгоду из использования Y-лабиринтов для лучшего понимания хемосенсорной биологии животных, поскольку эти инструменты позволяют создавать гибкие экспериментальные проекты, которые обеспечивают большие объемы мелкомасштабных поведенческих данных, особенно в сочетании с инструментами удаленного мониторинга.

Divulgations

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Разработка первого Y-лабиринта была поддержана соглашениями о сотрудничестве (15-7412-1155-CA, 16-7412-1269-CA и 17-7412-1318-CA) между Университетом Джеймса Мэдисона (JMU) и Службой инспекции здоровья животных и растений Министерства сельского хозяйства США. Развитие Y-лабиринта в Национальном парке Эверглейдс финансировалось соглашением о сотрудничестве (P18AC00760) между JMU и Службой национальных парков. Мы благодарим Т. Дина и Б. Фалька за их содействие этому проекту в Эверглейдс НП и помощь в выдаче разрешений и финансировании. Благодарим У. Келлоу за помощь в строительстве Y-лабиринта USGS. К. Ромагоса, Л. Боунуэлл и Р. Рид оказывали административную и материально-техническую поддержку. Мы благодарим двух анонимных рецензентов, которые предложили полезную обратную связь. Финансирование работы Эверглейдс и поддержка в натуральной форме были предоставлены Геологической службой США (USGS), Программой приоритетных экосистемных наук Большого Эверглейдса, Службой национальных парков (P18PG00352) и Программой инвазивных видов USGS. Любое использование торговых, фирменных или продуктовых названий предназначено только для описательных целей и не подразумевает одобрения со стороны правительства США. Выводы и заключения в этой публикации не были официально распространены Министерством сельского хозяйства США и не должны толковаться как представляющие решимость или политику Министерства сельского хозяйства США.

Materials

1" Steel zinc-plated corner brace Everbilt, The Home Depot 13619 See Supplemental File 1, Step 2.1 "90 degree 2.5 cm steel corner brace"
121.92cm W x 304.8cm  L x 1.27cm H white polypropylene Extended Range High-Heat UHMW Sheet TIVAR UHMNV SH See "2.1. Y-maze components and rationale for changes to USDA design " (step 2.1.1. "white polpropylene")
182.88 cm L x 81.28 cm W x 0.64 cm Thick Clear Acrylic Sheet Plexiglass 32032550912090 See "2.1. Y-maze components and rationale for changes to USDA design " (step 2.1.1.6. "Acrylic pieces")
2.54 cm W x 2.54 cm H x 243.84 cm L Mill-Finished Aluminum Solid Angle Steelworks 11354 See "2.1. Y-maze components and rationale for changes to USDA design " (step 2.1.1.1. "aluminum angle bracket")
4.5 kg spool of 5 mm Round Polypropylene Welding Rods HotAirTools AS-PP5N10 See "2.1. Y-maze components and rationale for changes to USDA design " (step 2.1.1. "heat weld")
5 mm Plain Aluminum Rivets Arrow RLA3/16IP See "2.1. Y-maze components and rationale for changes to USDA design " (step 2.1.1.1. "rivet")
Aluminum angle, 1.9 cm Everbilt, The Home Depot 802527 See Supplemental File 1, Step 1.2 "aluminum angle (1.9 cm x 1.9 cm x 0.16 cm thick)"
Aluminum angle, 2.5 cm Everbilt, The Home Depot 800057 See Supplemental File 1, Steps 1.2 and 2.2.2 "aluminum angle (2.5 cm x 2.5 cm x 0.16 cm thick)"
Aluminum angle, 3.2 cm Everbilt, The Home Depot 800037 See Supplemental File 1, Step 1.2 "aluminum angle (3.2 cm x 3.2 cm x 0.16 cm thick)"
Aluminum flat bar 1" x 1/8" thick Everbilt, The Home Depot 801927 See Supplemental File 1, Step 3.2.1 "aluminum strap"
Avigilon 2.0 MP camera Avigilon, a Motorola Solutions Company 2.0C-H4SL-BO1-IR See "1.5 Camera set-up and video acquisition" (step 1.5.1 "Avigilon 2.0 MP")
Avigilon NVR Avigilon, a Motorola Solutions Company HD-NVR3-VAL-6TB-NA See "1.5 Camera set-up and video acquisition" (step 1.5.3 "NVR")
Clear acrylic sheet (5.6 mm thick) United States Plastic Corp. 44363 See Supplemental File 1, Step 1.3 "clear acrylic sheet" and step 3.2.1 "clear acrylic door"
Fillet Weld Nozzle 3/16" x 15/32" / 4.5 x 12 mm TRIAC 107.139 See "2.1. Y-maze components and rationale for changes to USDA design " (step 2.1.1. "heat weld")
Hanging File Folder Box Sterilite 18689004 See "2.1. Y-maze components and rationale for changes to USDA design " (step 2.1.2.1. "Boxes")
HardiePanel HZ10 James Hardie Building Products 9000525 See Supplemental File 1, Step 1.1 "fiber cement siding"
Heat Welding Gun TRIAC 141.227 See "2.1. Y-maze components and rationale for changes to USDA design " (step 2.1.1. "heat weld")
Kraft Butcher Paper Roll, 24" Bryco Goods 24 inch x 175 FT See "1.2 Protocol for running scent-laying tegus" (step 1.2.1.2 "butcher paper")
Kraft Butcher Paper Roll, 46 cm wide Bryco Goods BGKW2100 See "2.3. Protocol for running scent-laying pythons" (step 2.3.4. "scenting paper")
Micro-90 Concentrated Cleaning Solution  International Products Corporation M-9050-12 See "1.4 Breakdown and clean-up" (step 1.4.4 "laboratory-grade soap")
MKV ToolNix – Matroska tools for linux/Unix and Windows Moritz Bunkus v.48.0.0 See "2.2. Camera setup and video acquisition" (step 2.2.4.2. "movie processing software")
Network Camera Axis Communications M3104-LVE See "2.2. Camera setup and video acquisition" (step 2.2.1. "Project camera")
Palight ProjectPVC 1/4" Palram 159841 See "2.1. Y-maze components and rationale for changes to USDA design " (step 2.1.2.3. "faceplate")
Palight ProjectPVC 1/8" Palram 156249 See "2.1. Y-maze components and rationale for changes to USDA design " (step 2.1.2.1. "door")
Privacy windscreen (green) MacGregor Size to fit See Supplemental File 1, Step 4.2 "green heavy duty shade cloth"
Protective Glove, Full-Finger ArmOR Hand HS1010-RGXL See "2.3. Protocol for running scent-laying pythons" (step 2.3.11.2. NOTE: "puncture-resistant glove")
REScue Disinfectant Virox Animal Health 44176 See "1.5. Breakdown and clean-up." (step 1.5.4. NOTE "sanitation solution")
Reversable PVC trim, 1/2" x 24" UFP Industries, Veranda products H120XWS17 See Supplemental File 1, Step 2.1 "PVC board partition", and step 3.2.1 "thinner PVC trim boards"
S4S / Veranda HP TRIM UFP Industries, Veranda products H190OWS4 See Supplemental File 1, Steps 1.2, 2.2.2, and 2.2.3 "PVC board"
S4S / Veranda HP TRIM (1" x 8" Nominal) UFP Industries, Veranda products 827000005 See Supplemental File 1, Steps 3.2.1 "PVC trim board"
ScotchBlue 24 in. Pre-taped Painter’s Plastic 3M PTD2093EL-24-S See "1.2 Protocol for running scent-laying tegus" (step 1.2.1.3 "plastic sheeting")
Sterilite 114 L tote box Sterilite Company 1919, Steel See Supplemental File 1, Step 3.2 "arm box"
Sterilite 189 L tote box Sterilite Company 1849, Titanium See Supplemental File 1, Step 3.2 "Base box"
Super Max Canopy ShelterLogic 25773 See Supplemental File 1, Step 4.3 "white canopy"
VLC Media Player  VideoLAN v.3.0.11 See "2.2. Camera setup and video acquisition" (step 2.2.4.3. "media file reviewing program")
White Pavilion Tent King Canopy BJ2PC See Supplimental File 2 "3. Enclosure materials and consideratons" (step 3. "pavilion tent")
DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Fine, J. M., Vrieze, L. A., Sorensen, P. W. Evidence that petromyzontid lampreys employ a common migratory pheromone that is partially comprised of bile acids. Journal of Chemical Ecology. 30 (11), 2091-2110 (2004).
  2. Hesse, S., Bakker, T. C., Baldauf, S. A., Thünken, T. Kin recognition by phenotype matching is family-rather than self-referential in juvenile cichlid fish. Animal Behaviour. 84 (2), 451-457 (2012).
  3. Forester, D. C., Wisnieski, A. The significance of airborne olfactory cues to the recognition of home area by the dart-poison frog pumilio. Journal of Herpetology. 25 (4), 502-504 (1991).
  4. Khannoon, E. R., El-Gendy, A., Hardege, J. D. Scent marking pheromones in lizards: cholesterol and long chain alcohols elicit avoidance and aggression in male Acanthodactylus boskianus (Squamata: Lacertidae). Chemoecology. 21 (3), 143-149 (2011).
  5. Parker, M. R., Mason, R. T. How to make a sexy snake: estrogen activation of female sex pheromone in male red-sided garter snakes. Journal of Experimental Biology. 215 (5), 723-730 (2012).
  6. Wyatt, T. D. . Pheromones and animal behavior: chemical signals and signatures. , (2014).
  7. Smith, T. L., Bevelander, G. S., Kardong, K. V. Influence of prey odor concentration on the poststrike trailing behavior of the Northern Pacific Rattlesnake. Herpetologica. 61 (2), 111-115 (2005).
  8. Yosuke, K., Akira, M. Active foraging for toxic prey during gestation in a snake with maternal provisioning of sequestered chemical defences. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences. 282, 20142137 (2015).
  9. Parker, M. R., Kardong, K. V. The role of airborne and substrate cues from non-envenomated mice during rattlesnake (Crotalus oreganus) post-strike trailing. Herpetologica. 61 (4), 349-356 (2006).
  10. Bezzina, C. N., Amiel, J. J., Shine, R. Does invasion success reflect superior cognitive ability? A case study of two congeneric lizard species (Lampropholis, Scincidae). PLoS ONE. 9 (1), 86271 (2014).
  11. Mason, R. T., Parker, M. R. Social behavior and pheromonal communication in reptiles. Journal of Comparative Physiology A. 196 (10), 729-749 (2010).
  12. Parker, M. R., Mason, R. T., Aldridge, R. D., Sever, D. M. Pheromones in snakes: history, patterns and future research directions. Reproductive Biology and Phylogeny of Snakes. , 563-584 (2011).
  13. Greene, M. J., Stark, S. L., Mason, R. T. Pheromone trailing behavior of the brown tree snake, irregularis. Journal of Chemical Ecology. 27 (11), 2193-2201 (2001).
  14. Richard, S. A., Tillman, E. A., Humphrey, J. S., Avery, M. L., Parker, M. R. Male Burmese pythons follow female scent trails and show sex-specific behaviors. Integrative Zoology. 14 (5), 460-469 (2019).
  15. Richard, S. A., et al. Conspecific chemical cues facilitate mate trailing by invasive Argentine black and white tegus. PLoS ONE. 15 (8), 0236660 (2020).
  16. Parker, M. R., Kardong, K. V. Airborne chemical information and context-dependent post-strike foraging behavior in Pacific Rattlesnakes (Crotalus oreganus). Copeia. 105 (4), 649-656 (2017).
  17. Lutterschmidt, D. I., Maine, A. R. Sex or candy? Neuroendocrine regulation of the seasonal transition from courtship to feeding behavior in male red-sided garter snakes (Thamnophis sirtalis parietalis). Hormones and Behavior. 66 (1), 120-134 (2014).
  18. Burghardt, G. M., et al. Perspectives-minimizing observer bias in behavioral studies: a review and recommendations. Ethology. 118 (6), 511-517 (2012).
  19. Holman, L., Head, M. L., Lanfear, R., Jennions, M. D. Evidence of experimental bias in the life sciences: why we need blind data recording. PLoS Biology. 13 (7), 1002190 (2015).
  20. Mason, R. T., Gans, C., Crews, D. Reptilian pheromones. Biology of the Reptilia: Hormones, brain, and behavior. 18, 114 (1992).
  21. Mason, R. T., Chivers, D. P., Mathis, A., Blaustein, A. R., Haynes, K. F., Millar, J. G. Bioassay methods for amphibians and reptiles. Methods in Chemical Ecology. 2, 271-325 (1998).
  22. Martín, J., López, P., Rheubert, J. L., Siegel, D. S., Trauth, S. E. Pheromones and chemical communication in lizards. Reproductive biology and phylogeny of lizards and tuatara. , 43-77 (2014).
  23. Smith, K. P., Parker, M. R., Bien, W. F. Behavioral variation in prey odor responses in northern pine snake neonates and adults. Chemoecology. 25 (5), 233-242 (2015).
  24. Parker, M. R., Patel, S. M., Zachry, J. E., Kimball, B. A. Feminization of male Brown Treesnake methyl ketone expression via steroid hormone manipulation. Journal of Chemical Ecology. 44 (2), 189-197 (2018).
  25. Cooper, W. E. Evaluation of swab and related tests as a bioassay for assessing responses by squamate reptiles to chemical stimuli. Journal of Chemical Ecology. 24 (5), 841-866 (1998).
  26. Goetz, S. M., Godwin, J. C., Hoffman, M., Antonio, F., Steen, D. A. Eastern indigo snakes exhibit an innate response to pit viper scent and an ontogenetic shift in their response to mouse scent. Herpetologica. 74 (2), 152-158 (2018).
  27. Clark, R. W. Timber rattlesnakes (Crotalus horridus) use chemical cues to select ambush sites. Journal of Chemical Ecology. 30 (3), 607-617 (2004).
  28. Martín, J., López, P. Supplementation of male pheromone on rock substrates attracts female rock lizards to the territories of males: a field experiment. PLoS ONE. 7 (1), 30108 (2012).
  29. Downes, S., Shine, R. Sedentary snakes and gullible geckos: predator-prey coevolution in nocturnal rock-dwelling reptiles. Animal Behaviour. 55 (5), 1373-1385 (1998).
  30. Parker, M. R., Kardong, K. V., LeMaster, M. P., Mason, R. T., Muller-Schwarze, D. Rattlesnakes can use airborne cues during post-strike prey relocation. Chemical Signals in Vertebrates 10. , 397-402 (2005).
  31. Parker, M. R., Young, B. A., Kardong, K. V. The forked tongue and edge detection in snakes (Crotalus oreganus): an experimental test. Journal of Comparative Psychology. 122 (1), 35-40 (2008).
  32. Greggor, A. L., Thornton, A., Clayton, N. S. Neophobia is not only avoidance: improving neophobia tests by combining cognition and ecology. Current Opinion in Behavioral Sciences. 6, 82-89 (2015).
  33. Candler, S., Bernal, X. E. Differences in neophobia between cane toads from introduced and native populations. Behavioral Ecology. 26 (1), 97-104 (2015).
  34. Currylow, A. F., Louis, E. E., Crocker, D. E. Stress response to handling is short lived but may reflect personalities in a wild, Critically Endangered tortoise species. Conservation Physiology. 5 (1), (2017).
  35. Currylow, A. F., et al. Comparative ecophysiology of a critically endangered (CR) ectotherm: Implications for conservation management. PLoS ONE. 12 (8), 0182004 (2017).

Tags

Y-mazeChemosensory BehaviorReptilesExploratory BehaviorAnimal BehaviorPreferenceModular BehaviorScenting PaperBarrierAmbient ConditionsDefensive Scent Deposition

Play Video
PDF
DOI
DOWNLOAD MATERIALS LIST
Citer Cet Article
Parker, M. R., Currylow, A. F., Tillman, E. A., Robinson, C. J., Josimovich, J. M., Bukovich, I. M. G., Nazarian, L. A., Nafus, M. G., Kluever, B. M., Adams, A. A. Y. Using Enclosed Y-Mazes to Assess Chemosensory Behavior in Reptiles. J. Vis. Exp. (170), e61858, doi:10.3791/61858 (2021).
Télécharger la Citation
Réimpressions et Autorisations

View Video

✖

To prove you're not a robot, please enter the text in the image below

CAPTCHA Image
Play CAPTCHA Audio
Refresh Image