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

Använda slutna Y-labyrinter för att bedöma kemosensoriskt beteende hos reptiler

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-labyrinter gör det möjligt för forskare att bestämma relevansen av specifika stimuli som driver djurs beteende, särskilt isolerade kemiska signaler från en mängd olika källor. Noggrann design och planering kan ge robusta data (t.ex. diskriminering, grad av utforskning, många beteenden). Denna experimentella apparat kan ge kraftfull inblick i beteendemässiga och ekologiska frågor.

Abstract

Reptiler använder en mängd olika miljösignaler för att informera och driva djurbeteende som kemiska doftspår som produceras av mat eller conspecifics. Dekryptering av ryggradsdjurens doftsläpande beteende, särskilt invasiva arter, möjliggör upptäckten av signaler som inducerar undersökande beteende och kan bidra till utvecklingen av värdefulla grundläggande och tillämpade biologiska verktyg. Att fastställa beteenden som dominerar av kemiska signaler jämfört med andra konkurrerande miljösignaler kan dock vara utmanande. Y-labyrinter är vanliga verktyg som används i djurbeteendeforskning som möjliggör kvantifiering av ryggradsdjur chemosensory beteende över en rad taxa. Genom att minska externa stimuli tar Y-labyrinter bort förvirrande faktorer och presenterar fokala djur med ett binärt val. I våra Y-labyrintstudier är ett doftande djur begränsat till ena armen av labyrinten för att lämna ett doftspår och tas bort när doftläggningsparametrarna har uppfyllts. Sedan, beroende på försökstypen, är antingen bränndjuret tillåtet i labyrinten eller så skapas en konkurrerande doftled. Resultatet är en upptringning av fokaldjurets val och beteende samtidigt som det diskriminerar mellan de kemiska signaler som presenteras. Här beskrivs två Y-labyrintapparater skräddarsydda för olika invasiva reptilarter: argentinska svartvita teguödlor (Salvator merianae) och burmesiska pythoner (Pythonbivittatus) som beskriver driften och rengöringen av dessa Y-labyrinter. Vidare har mångfalden av data som produceras, experimentella nackdelar och lösningar och föreslagna ramverk för dataanalys sammanfattats.

Introduction

Y-labyrinter är vanliga, enkla verktyg i studier av djurs beteende som gör det möjligt att ta itu med en mängd olika frågor. Förutom att de används i stor utsträckning i laboratoriestudier är Y-labyrinter också funktionellt kompatibla med olika fältmiljöer för att studera vilda djur i relativt avlägsna miljöer. Forskare har undersökt beteendet hos vilda ryggradsdjur med hjälp av Y-labyrinter i en mängd olika taxa över liknande olika fältapplikationer (t.ex. lampreys1; cikliderfisk 2; gift grodor3; lacertidödlor 4; garter ormar5).

Många forskare är fokuserade på hur och i vilken utsträckning kemiska signaler driver djurbeteenden i reproduktiv, rumslig och mödoande ekologi6. En mängd olika kemiska stimuli kan testas i Y-labyrinter och i fina skalor, såsom två kemiska spår som bara skiljer sig något i koncentration7, eller detektionsförmåga baserat på reproduktionsstatusen hos målarten8. Kemiska spår – den huvudsakliga stimulansen som används i Y-labyrinttester – kan naturligt skapas av conspecifics eller specifikt placeras i miljön av en forskare som använder en definierad kemiskkälla 1,5. Stimuli kan också testas i unika kombinationer för att bestämma multimodal påverkan av signaler som förändrade sammanhang av cue presentation (luftburna vs. substrat spår9; visuella plus kemiska signaler10). Även om det finns många andra metoder för att bedöma kemosensoriska svar i reptiler (se diskussionsavsnitt), tillåter Y-labyrinter att söka beteenden utvärderas och vid flera temporala och rumsliga skalor, vilket kan leda till större nivåer av beteendemässig inferens.

Reptiler har testats brett för deras beroende av kemiska signaler i reproduktiv och mödoande ekologi, och forskare använder ofta Y-labyrinter i dessastudier 11,12. Reptilernas kemiska ekologi fortsätter att dechiffreras genom studier som använder Y-labyrinter för att ta itu med en mängd evolutionära och beteendemässiga frågor som är värdefulla för viltvårdare. Till exempel har nyligen genomförda tester med invasiva orm- och ödlaarter visat att kemiska signaler ensam kan påverka val och tidsfördelning inom den nya miljön i en Y-labyrint13,14,15.

Användningen av stora Y-labyrinter för måttligt stora bränndjur (t.ex. stora reptiler) är i allmänhet begränsad till laboratoriemiljöer där bränndjuren lätt kan inhysas på lång sikt, experimentella faktorer (t.ex. klimat, ljus, yttre stimuli) kan kontrolleras och tillgången till infrastruktur (t.ex. kraft, rinnande vatten) är obegränsad. Studier på vilda djur är dock ofta begränsade till specifika platser av olika skäl (t.ex. logistik, tillstånd). Som ett resultat uppstår utmaningar som måste hanteras genom kreativ problemlösning och metodjusteringar för att upprätthålla konsekventa och jämförbara resultat.

Här har två experimentella inställningar beskrivits med hjälp av Y-labyrinter och fjärrövervakningsverktyg för att bedöma reproduktiv kemisk ekologi av invasiva skivekviva reptiler (dvs. ormar och ödlor) i olika fältscenarier: vildfångade, fångade argentinska svartvita teguödlor (Salvator merianae) i Gainesville, FL och vildfångade burmesiska pythoner (Python bivittatus) i Everglades National Park, FL. Som antyds av dess namn skapar Y-labyrintapparaten en experimentell miljö där ett djur går in i en huvudpassage (basen av Y; “bas”) som sedan leder till två olika gångar (Y: s armar; “armar”). I dessa experiment används två typer av djur för en enda studie: doftläggande djur (ge stimulansdoften i ett begränsat område av labyrinten) och fokala djur (data samlas in på detta djur när det utforskar doftspåret).

Som en experimentell apparat i kemoekologiska studier måste alla Y-labyrinter konstrueras på ett sätt som gör det möjligt att enkelt avlägsna djuret inuti och kan demonteras för noggrann rengöring och återställning. Också diskuteras de begränsningar som är inneboende i dessa olika testmiljöer (t.ex. dagliga kontra nattliga djur, infrastrukturskillnader) som föranledde metodologiska justeringar. Även om fokus låg på teguödlor och burmesiska pythoner, kan dessa mönster tillämpas på ett brett spektrum av reptilarter. I denna forskning om invasiva reptiler gynnar Y-labyrinter inferensens hastighet och skala eftersom de möjliggör snabb insamling av data för att informera ledningsmål som skiftar i takt med invasionshotet från en viss art. Att studera kemoekologi av invasiva arter är särskilt avgörande för utvecklingen av effektiva kemiska kontrollverktyg.

Diskriminering är den viktigaste iakttagelsen från empiriska tester med hjälp av Y-labyrinter där ett bränndjur väljer mellan två stimuli och att beslutsprocessen bedöms. En mängd beteenden kan också poängsätts i Y-labyrintförsök under själva rättegången (live) eller efter rättegången (video) för att utöka inferentiell kraft. Komplexiteten i a priori-målen för en viss studie dikterar om liveobservation eller arkiverade inspelningar bäst passar designen. Här har Y-labyrintmetoder beskrivits i detalj för att ta itu med kemoekologiska frågor för att informera framtida studier av forskare som är intresserade av liknande frågor om reptilbeteende, särskilt i kemisk ekologi.

Protocol

Alla förfaranden som involverar användning av levande ryggradsdjur godkändes av institutionella djurvårds- och användningskommittéer vid U.S. Department of Agriculture och U.S. Geological Survey. OBS: Eftersom dessa studier är inriktade på invasiva ryggradsdjur måste efterlevnaden av inneslutningsstandarder också uppfyllas, vilket medför särskilda begränsningar för utformningen och utförandet av experiment. Även om många av metoderna är likartade mellan de två studieplatserna och den dagliga kontra nattliga studietidpunkten, har distinkta metoder beskrivits i vart och ett av följande två avsnitt. 1. Y-labyrint inställning och dagligt protokoll för U.S. Department of Agriculture (USDA) Animal Plant Health Inspection Service (APHIS) Wildlife Services National Wildlife Research Center Florida Field Station: testning på plats av vildfångad, fångad tegus OBS: Planer för alla komponenter i Y-labyrinten och inneslutningsstrukturen finns i kompletterande fil 1. Y-labyrint dimensioner och design Använd en bottenpjäs (1,22 m x 2,44 m fibercement sidopaneler) för att förankra Y-labyrinten. Borra hål i det övre lagret så att vagnsbultar kan passera uppåt för fastsättning av labyrintbitarna. Specifika anvisningar finns i Kompletterande fil 1. Konstruera labyrintens väggar av vit PVC-trimbräda; basens inre dimensioner är 120 cm L (sidoväggar) x 42 cm W x 14 cm H.OBS: Passagebredden var utformad för att rymma 2x fokal djurbredd. Extra bredd gör det möjligt att skapa flexibilitet för två, djurdeponerade doftleder. Se till att armarnas inre dimensioner är 120 cm L (sidoväggar) x 40 cm W x 14 cm H. Montera labyrinten med separata botten-, sido- och toppkomponenter som är säkrade tillsammans innan du kör en provperiod. Gör toppen av klar akryl för att möjliggöra visualisering av djur i labyrint. Specifika anvisningar finns i Kompletterande fil 1. När en enda doft spåret skapas använder du en intern partition i basen för att begränsa utrymmes åtkomsten för doftläggnings tegu. Specifika anvisningar finns i Kompletterande fil 1. När två doftspår deponeras av olika djur i följd, använd ett system av skiljeväggar för att blockera labyrintens alternerande armar och utesluta varje djur från alternerande halvor av basen. Specifika anvisningar finns i Kompletterande fil 1. Använd lådor för att möjliggöra transport och insamling av djur som används i Y-labyrintförsök. Se till att alla lådor är ogenomskinliga och försedda med avtagbara lock och akryldörrar som är lätta att säkra. Se till att basboxen (109 cm L x 56 cm W x 46 cm H) är vid öppningen av Y-labyrintens botten. Använd den för att överföra doftande eller fokala djur till labyrinten och för acklimatisering innan du öppnar dörren och tillåter frivillig tillgång för djuren till labyrinten. Se till att armlådorna (83 cm L x 50 cm W x 44 cm H) är i terminaländarna på armarna på Y-labyrinten för att underlätta fångsten av antingen doftande eller fokala djur. För specifika anvisningar om konstruktion och montering, se kompletterande fil 1. Kamerainställning för dagligt videoförvärv Kameraspecifikationer: Se till att projektkameror kan spela in kontinuerlig video under variabla ljusförhållanden och är lämpliga för utomhusbruk under rådande temperatur- och fuktighetsförhållanden. Med kameran monterad på undersidan av studiehöljet, se till att hela Y-labyrinten kan fångas i kamerans synfält. Justera kamerans lins eller höjd för att öka eller minska siktfältet. När synfältet är inställt kontrollerar du att tillräckliga beteendedetaljer, till exempel tungsnärtningar, kan fångas.OBS: Om höjden på studiehöljet är fast (t.ex. 180 cm H) och därigenom begränsar justeringarna av synfältet, kan flera kameror användas för att få fullständig täckning av Y-labyrintens interiör. Se till att kamerorna är inställda för att möjliggöra “brett dynamiskt omfång” när de används i utomhusapplikationer. Effektspecifikationer: Se till att varje kamera har tillräcklig strömförsörjning för att spela in kontinuerlig video under den planerade testperioden (t.ex. använd en avbrottsfri strömförsörjning (UPS) med ett inbyggt reservbatteri för att säkerställa kontinuerlig ström).OBS: Om det inte finns någon strömförsörjning tillgänglig kan POE-kameror (power over ethernet) drivas via nätverkskablar som är anslutna till en digital videobandspelare (DVR) eller POE-switch där en nätverksvideoinspelare (NVR) används. Inspelningsspecifikationer: När du väljer en DVR eller NVR, se till att den uppfyller projektkraven, inklusive tillräcklig lagringskapacitet och tillräckligt med POE-kontakter (DVR) eller kamerakanaler (NVR) för att rymma antalet kameror som används. Välj inspelningsparametrar som passar den önskade videokvaliteten, med datafilernas storlek i åtanke (t.ex. H264-komprimeringshastighet och en bildhastighet på 10 bilder per sekund [FPS]). Protokoll för att erhålla och bearbeta video: Börja spela in videon från det ögonblick djuret börjar komma in i labyrinten till fångstögonblicket eller den förinställda tidsramen (1.3.3.4). Med hjälp av programvara som kan installeras på en eller flera datorer och tillåter visning av live eller inspelad video exporterar du filer med val av videoformat. Se till att exportera samma tidsfönster och videotid för varje kamera som används för att tillåta samtidig granskning av flera flöden. Se till att exportera data regelbundet eftersom många system kommer att skriva över äldre data med nya data om DVR / NVR fillagringskapacitet är begränsad. Protokoll för att köra doftläggningsdjurBedömning av partiskhet Innan du kör experimentella försök, utvärdera en Y-labyrint för partiskhet genom att montera labyrinten, som beskrivs nedan, men utan att presentera doften på papperet. Acklimatisera bränndjuret och starta försöket.OBS: Beroende på studiens utformning (t.ex. upprepade åtgärder med samma fokala djur jämfört med testning av nya fokala djur varje gång) kommer bias-försök att fastställa att labyrinten själv, avsiktligt, inte partisk ett bränndjurs val. Många faktorer bidrar till fördomar som höjd, solljus och visuella markörer. Om omorientering eller justering av andra fysiska aspekter av labyrinten inte tar bort sidoförskjutning, randomisera armen som är avsedd att få en experimentell doft i en viss studie.OBS: Under ett visst antal försök resulterar en opartisk labyrint i en valsannolikhet på 0,5 för båda armen, och ett binomialtest utförs (figur 2). Försöksförberedelse och Y-labyrintmontering Använd nitrilhandskar hela tiden när du hanterar ytor som djuret kan utforska för att undvika doftförorening. Byt handskar mellan försök och inom installationen av en provperiod om flera doftspår skapas. Förbered nytt, rent doftpapper (vitt slaktarpapper, minst 61 cm brett) på en ren yta. Klipp till lämplig längd så att papperet för varje sektion kan överlappa vid korsningen av Y och sträcka sig förbi ändarna av basen och armarna för att passa under lådorna. Sopa botten av labyrinten och täck sedan antingen med papper direkt eller med ett gränsskikt mellan papperet och botten (t.ex. plastfolie) för att underlätta sanering om djuret defecates eller mysk i labyrinten. Säkra papperet genom att genomborra det med vagnsbultar i botten och arbeta från ena änden till den andra för att hålla ytan slät. Överlappa papperen vid korsningen så att baspapperet är överst. Placera labyrintens sidor på plats över vagnsbultarna, men fäst dem inte i botten. Sätt in och säkra de partitioner som behövs för att testtypen ska testas (se 1.3.3 mot dubbeldoftförsök 1.3.4). Skjut in akrylbitarna i slitsar och säkra med platta huvudspikar. Fäst sidorna i botten genom att dra åt vingmuttrarna till vagnsbultarna. Sätt de rena armlådorna på plats och säkra med tumskruvar. Fäst lådlocket med buntband. Se till att dörrarna har tagits bort. Försök med en doftOBS: Syftet med dessa försök är att presentera en enda doftspår i Y-labyrinten som går från basen genom en arm. Innan du monterar akryltoppen, säkra skiljeväggen för att blockera den obehandlade armen. Välj den doftande armen slumpmässigt (t.ex. myntkastning, slumptalsgenerator). Placera doftläggningsdjuret i den rena, torra baslådan. Fäst locket på basboxen (t.ex. buntband, bultar) och dörren (t.ex. tumskruv). Transportera hållboxen till studiehöljet och fäst den i slutet av Y-labyrintens botten med tumskruvar.OBS: Se till att dörren till basboxen är på plats innan du lastar djuret. Acklimatisera djuret i lådan under en viss, konsekvent period (t.ex. 60 min). Ta bort basboxdörren och låt djuret komma in i labyrinten fritt. Övervaka djuraktiviteten på distans med hjälp av videoflöde (se nedan). När djuret har rest från baslådan till armlådan, ta bort djuret från labyrinten eftersom doften är klar. Om djuret är inuti någon låda, sätt in och säkra den avtagbara dörren, ta bort lådan och sätt tillbaka djuret i sin inhägnad. Om djuret är tillbaka i labyrinten, vänta nära labyrinten tills djuret ses återvända till lådan och ta sedan bort lådan.OBS: Squamates defecate defensivt och skapar larmsignaler som förorenar doften som testas, så undvik att skrämma djuret. Om djuret inte återvänder till en låda, närma dig långsamt labyrinten och använd visuella signaler (t.ex. långsam handviftning) för att uppmuntra djuret i lådan och ta sedan bort lådan. Rengör och torka basboxen (1.5.5). Om avföring inträffade, samla och absorbera så mycket som möjligt med en pappershandduk, men torka inte för att förhindra spridning. Demontera delvis labyrinten för att tillåta borttagning av den inre skiljeväggen och sätt sedan ihop igen. Rengör partitionen (1.5.5). Fortsätt till avsnitt 1.4 för protokoll för att köra bränndjur. Försök med dubbel doftOBS: Syftet med dessa försök är att presentera två olika doftspår samtidigt i Y-labyrinten, där båda löper från basen genom sin respektive, slumpmässigt utvalda arm. Innan du monterar akryltoppen, säkra skiljeväggarna för att blockera armen som inte valts för den första doften och hälften av basen mittemot den blockerade armen. Följ procedurerna ovan för en enda doftstudie (1.3.3–1.3.3.8) med ett undantag. När akryldörren tas bort (1.3.3.3), sätt in en halvstor dörr i öppningen på sidan som ska förbli blockerad för att säkerställa att det doftande djuret endast kan röra sig i den öppna delen av labyrinten. Demontera delvis labyrinten, ta bort skiljeväggarna och rengör (1.5.5). Torka med rena handdukar. Installera om partitionerna, men vänd dem för att blockera det nu doftande området i labyrinten. Installera om akryltoppen. Upprepa steg 1.3.4.2 för det andra doftläggande djuret. Ta delvis isär labyrinten och ta bort skiljeväggarna. Sätt ihop labyrinten igen. Fortsätt till avsnitt 1.4 för protokoll för att köra bränndjur. Protokoll för rinnande djur under dagtid Följ steg 1.3.3.2–1.3.3.3 med det bränndjur som planeras för försöket. Övervaka djuraktiviteten på distans med hjälp av video. Om du observerar över ett fast fönster av utforskningstid, starta timern när djuret helt har dykt upp från baslådan. När försöket är avslutat avlägsna djuret (1.3.3.4). Uppdelning och sanering Lossa de återstående lådorna från labyrinten och demontera alla lådor. Använd färska nitrilhandskar i hela demonteringen och rengöringen. Ta bort akrylbitarna och ställ dem åt sidan på en säker plats för rengöring för att undvika repor eller sprickbildning. Var noga med att undvika att repa bitar när de tas bort (tydligt synfält för videoövervakningsbeteende måste upprätthållas). Demontera labyrintens sidor och ställ dem åt sidan för rengöring.OBS: Minimera repor och UV-nedbrytning till Y-labyrintmaterial genom att hålla dem alltid skuggade. Ta bort papperet (och plasten) i en konsekvent rörelse genom att rulla upp det för att undvika förorening av botten och kassera det. Använd en luktfri tvål av laboratoriekvalitet och mjuk skrubbborste eller mikrofiberdukar för att rengöra alla ytor på Y-labyrintbitarna och alla lådor. Rengör akrylbitarna och detagbara dörrarna med samma tvål, men med mjuk svamp eller mikrofiberdukar för att förhindra repor.OBS: De kända kemiska signalerna i skivemat reptiler är lipidlösliga föreningar, och tvättning med ett tvättmedel är standardprotokollet för rengöring av lipidsignaler och andra dofter från polymerbaserade apparater i terrestra ryggradsdjursstudier11,12,21.OBS: I fältapplikationer kan sanitetsprotokoll krävas. Om så är möjligt, spraya alla labyrintens inre ytor (golv, väggar, skiljeväggar, akrylbitar, lådor) med en lämplig sanitetslösning, låt den sitta i 10 minuter och torka sedan med en mikrofiberduk. Skölj de rengjorda komponenterna med vatten genom att torka av ytorna med rena, våta mikrofiberhanddukar och undvik att låta tvålrester torka före sköljning. Häll inte vatten i labyrinten. Låt bitarna lufttorka eller klappa dem torra med färska mikrofiberdukar. När det är torrt, sätt ihop labyrintbitarna igen om du kör en ny rättegång omedelbart. 2. Y-labyrintinställning och crepuscular timingprotokoll för USGS-försök (U.S. Geological Survey) i samarbete med National Park Service: relativt fjärrtestning av vildtagna burmesiska pythoner OBS: Planer för alla komponenter i Y-labyrinten och inneslutningsstrukturen finns i kompletterande fil 2. Y-labyrintkomponenter och motivering för ändringar i USDA-designOBS: Den beskrivna Y-labyrinten ändrades avsevärt för att expandera potentiella forskningsarter och under isolerade förhållanden. Det vertikala djupet ökades för att rymma en mängd olika arter, och olika material och konstruktionsmetoder användes för att förbättra utomhus hållbarhet och rengöring. Se bild 1 för en visualisering av den färdiga labyrinten. För specifika anvisningar om konstruktion och montering, se kompletterande fil 2. Skär Y-labyrintkomponenter från vit polypropylen och värmesvetsa alla skurna bitar som ska fixeras permanent (t.ex. labyrintbotten och sidoväggar). Förankra botten av Y-labyrinten (244 cm L x 122 cm W) av plywoodplåtar fastsatta tillsammans med däckskruvar och fäst den via ett aluminiumvinkelfäste nitat längs botten av labyrintens ytterväggar. Se till att basen på Y-labyrinten är 120 cm L x 42 cm W x 23 cm H och att varje ytterarmsvägg är 120 cm L, inre sidoväggen är 108 cm L (för specifika riktningar, se Kompletterande fil 2). Placera akryltoppen på plats med hjälp av en aluminiumvinkel fastsatt på sidoväggarna med skruvar var 30 cm (för specifika riktningar, se kompletterande fil 2).OBS: Skruvar placerade med jämna mellanrum i överkanten av Y-labyrintens sidoväggar fungerar också som statiska visuella markörer när man analyserar videon från försöken och ger skala. Se till att varje öppning av Y-labyrinten (bas, armar) har en extra basplatta (42 cm W x 30 cm H) i änden av sidoväggen som fästs på en låda så att basplattan ramar in en central öppning (34 cm W x 16 cm H; för specifika riktningar, se kompletterande fil 2). Använd en skiljevägg för att begränsa åtkomsten till det doftande djuret (för specifika anvisningar, se kompletterande fil 2). Fäst en blockeringsplatta (46 cm W x 22 cm H) på plats med hjälp av fästelementstejp. Förankra skiljeväggen och plattan med improviserade, lätt rengjorda vikter (t.ex. plastkanna fylld med vatten; 2.3.6; Figur 1). Se till att akrylbitarna utgör toppen av labyrinten (0,6 cm tjocka, klara). Specifika anvisningar finns i Kompletterande fil 2. Använd ogenomskinliga lådor försedda med skjutdörr och lock som är lätta att fästa för transport och insamling av djur i Y-labyrintförsök(figur 1). Modifiera lådorna (21,6 cm L x 27,9 cm W) med dräneringshål i botten, montera locken med små skruvar och muttrar och ge en enda öppning för ingång/utgång (dörren). Specifika anvisningar finns i Kompletterande fil 2. Fäst lådan i slutet av Y-labyrinten genom att fästa lådans ansiktsplatta på Y-labyrintens ansiktsplatta med bultar och vinge eller lås.OBS: När lådorna är på plats förankrar de också de akryltoppiga bitarna på plats. Kamerainställningar för crepuscular videoförvärv: Se figur 1 för en ögonblicksbild av kamerafältet. Kameraspecifikationer: Se till att projektkameran kan spela in kontinuerlig video under varierande ljus- och temperaturförhållanden för att rymma crepuscular och nattliga studiearter. Med projektkameran monterad på takets tvärbalkar i höljet, se till att hela Y-labyrinten kan fångas inom kamerans synfält. Höj eller sänk tälthöjden för att öka eller minska siktfältet (projektkamera monterad på en höjd av ~3 m). Se till att reflektionen av det infraröda ljuset som avges från kameran på akryltoppen inte skymmer kritiska delar av ramarna i bilderna över natten. Effektspecifikationer: Se till att varje projektkamera har tillräcklig strömförsörjning för att spela in kontinuerlig video för filmning över natten (cirka 20 timmar).OBS: Om det inte finns någon strömförsörjning tillgänglig kan ström levereras med djupcykelförslutna blybatterier med 12 volts batterier (t.ex. två 12-V 20-Ah gelbatterier kopplade parallellt). Inspelningsspecifikationer: För att minimera fillagringsvolymen spelar du in videon av lägsta kvalitet som fortfarande är tillräcklig för att möjliggöra räkning av tungsnärtningar i Y-labyrinten.OBS: Högupplösta bilder kräver stor lagringsvolym, och att sänka upplösningen är ett mycket effektivt sätt att se till att filstorlekarna är hanterbara. Begränsa bildhastigheten (bildrutor per sekund, FPS) för bilder till det minimum som behövs för att upptäcka tungsnärtningar (t.ex. inspelningsupplösning på 800 x 450 med en maximal bildhastighet på 25 FPS resulterar i ca 120 GB bilder per försök). Protokoll för att erhålla och bearbeta video Beväpna kameran i början av varje dofthändelse (2.3.10) och låt den spela in kontinuerligt till slutet av brännpunkten (cirka 20 timmar). När varje provperiod är klar, stänga av kameran och hämta SD-kortet (2.4.4). Överför bilderna till önskad lagringsplats. Eftersom SD-kort ofta tvingar inspelningsenheter att spela in bilder i 5-minutersklipp, kombinera dessa klipp med filmbehandlingsprogram för enkel bearbetning. Granska bilderna med hjälp av ett mediefilgranskningsprogram som tillåter variabel uppspelningshastighet och anpassningsbara framåthoppsintervall.OBS: Detta minskar granskningstiden från ca 20 h ner till högst 1 h om finskaleupplösning inte krävs under videobehandling. Protokoll för att köra doftläggningsdjurOBS: Steg i det här avsnittet tar cirka 1,5 dagar att slutföra på grund av längre acklimatiseringstider för vilda reptiler. Se bias preface i avsnitt 1.3.1 för att säkerställa att ingen partiskhet finns i labyrinten. Använd nitrilhandskar hela tiden när du hanterar ytor eller studera djur för att undvika doftförorening. Placera doft- eller bränndjuret i sin låda minst 24 timmar före acklimatiseringsförsöket.OBS: För att minimera stresseffekter lämnas lådan i ett skuggat område så nära labyrinten som möjligt utan att störas av rengöring eller andra aktiviteter. Se till att alla djur som testas (doftande, fokala) acklimatiseras på detta sätt. Förbered nytt, rent doftpapper på en ren yta och tillräckligt långt för att överlappa vid korsningen av Y och täck hela bottenytan (2 armpapper = 121,9 cm; 1 baspapper = 152,4 cm). Säkra ändarna på papperen nära lådorna och Y-korsningen med maskeringstejp. Installera partitionerna för att blockera halva basarmen (vänster eller höger sida) med en lång partition och blockera ingången till motsatt arm med en kort partition. När du installerar barriärerna ska du inte riva det doftande papperet. För stora doftdjur, anbringa ett tungt föremål som enkelt kan avlägsnas och rengöras bakom barriären som en ortos för att förhindra barriärfel (2.1.1.5).OBS: Doftspåret måste alltid börja på ena sidan av basen och sedan korsa till motsatt arm så att fokaldjurets val är klart. Skjut akryltoppen på plats, en sektion i taget, och se till att vinklarna möts helt. Använd klar plasttejp för att täcka eventuella luckor. Fäst båda armlådorna på labyrinten genom att ansluta ansiktsplattorna med vingmuttrar och/eller hänglås och se till att dörrarna är låsta. Två timmar före solnedgången, fäst baslådan (som innehåller det doftande djuret) och se till att alla rörelser är långsamma och stadiga för att minimera stressen på djuret. Beväpna kameran och öppna dörren till basboxen, se till att låsa dörren på plats med båda fatbultlåsen. Håll dig utanför djurets utsikt och lämna området. Efter 3 h (1 h efter solnedgången), notera djurets plats i labyrinten samt de omgivande förhållandena. Om djuret är i transit, vänta tills det kommer in i lådan. Om djuret är i någon låda, stäng och säkra boxdörren, ta bort lådan och ta sedan bort djuret, var noga med att förhindra defensiv doftdeposition i lådan. Om djuret är orört inuti labyrintens kropp, använd visuella signaler (t.ex. lång stav eller handviftande) för att stimulera dess rörelse i en låda. Om djuret kvarstår, ta bort armboxen(es) så att akryltoppen kan avlägsnas, och djuret kan samlas in manuellt och överföras till en påse.OBS: Korrekt personlig skyddsutrustning (PPE) ska alltid bäras vid hantering av stora djur (t.ex. punkteringssäkra handskar, ögonskydd). Demontera delvis labyrinten för att möjliggöra borttagning av de inre skiljeväggarna (undvik att störa doftpapperet) och sätt sedan ihop igen. Om avföring inträffade, samla och absorbera så mycket som möjligt med rena mikrofiberdukar, men tvätta inte området. Fortsätt till avsnitt 2.4 för protokoll för rinnandea djur. Protokoll för löpning av crepuscular fokala djurOBS: Stegen i det här avsnittet tar cirka 2 dagar att slutföra och måste börja ungefär samtidigt som början av avsnitt 2.3. Acklimatisera det schemalagda bränndjuret i lådan i minst 24 timmar innan det körs i labyrint. Under de sista timmarna av fokal djuracklimatisering, kör doftläggningsdjuret innan du går vidare till nästa steg (2.3.9).OBS: Tid doftläggningssteget så nära som möjligt till tidpunkten för införsel av bränndjuret till labyrinten för att minska doftnedbrytningen. Fäst basboxen (som innehåller bränndjuret) med vingmuttrar och/eller hänglås på Y-labyrintens botten. Använd långsamma, stadiga rörelser när du håller/transporterar lådan för att minimera stressen för bränndjuret. Se till att båda armlådedörrarna är låsta. Börja brännvidden genom att öppna och låsa basboxdörren med hjälp av tunnbultar. Håll dig utanför djurets utsikt och lämna området.OBS: Med vilda nattliga reptilförsök ges fokala djur över natten för att utforska labyrinten. Fyra timmar efter soluppgången, återvänd till labyrinten och följ avsnitt 2.3.11.1 för att avlägsna bränndjuret. Samla kamerans SD-kort och ladda batterierna vid behov. Kassera det använda papperet från labyrinten och fortsätt till rengöring (avsnitt 1.5). Figur 1. Layout av USGS Y-labyrinten. Till vänster visar ett schema komponenterna i Y-labyrinten med en skalbar för perspektiv. Till höger visar en ögonblicksbild från videokameran synfältet för beteendeinspelningar. Klicka här om du vill visa en större version av den här figuren.

Representative Results

En mängd variabler kan registreras och/eller poängsättas från Y-labyrintförsök. Studiens utformning ska i första hand drivas av önskade resultat/resultat. Om studien dessutom förlitar sig på upprepade åtgärder (t.ex. upprepad användning av samma fokala djur) krävs lämpliga test- och analysstrukturer. Till exempel, eftersom USDA-studierna förlitade sig på upprepade tester av focal tegus, randomiserades planeringen av experimentella prövningar helt. Alternativdata: Majoriteten av studierna med Y-labyrinter rapporterar enkla binära valdata och analyserar resultaten med parametrisk statistik som ett binomialt test. Den främsta begränsningen här är provstorlek, vilket direkt påverkar kraften i alla statistiska analyser. I figur 2avbildas en serie statistiska trösklar per studieprovstorlek som visar hur många “framgångar” som skulle behöva inträffa för att ett visst binomialtest ska ge statistiskt signifikanta resultat. Dessa härleds matematiskt och kan därför generaliseras till alla Y-labyrinttest. Binomial statistik är lätt att generera med hjälp av online freeware. För beräkning av sannolikheter används enstjärtfördelningar om en a priori-motivering ges. Annars bör fördelningen med två svansar användas. Val av en arm bestäms ofta av avståndet bränndjuret rör sig i en given arm. Det enklaste sättet att sätta denna tröskel är genom att etablera ett landmärke i labyrinten. För de flesta Y-labyrintstudier är landmärket ingången till armboxen. Eftersom reptiler utför alla kemosensoriska bedömningar med de kemiskt avkännande organen i huvudets främre region, är huvudet i fokus under en studie. Till exempel, eftersom burmesiska pythoner ofta är längre än hela labyrinten själv, är valet bäst och mest effektivt bestämt av huvudets rörelse förbi ett landmärke. Andra alternativ för att bestämma val är tid som spenderas i en arm och fullständig rörelse av bränndjuret i en låda. Fel bestäms av ett fokalt djur som inte gör ett val inom en viss period. Mer finupplösningsanalyser kan härledas från valdata i Y-labyrinten. Till exempel kan forskare generera ett val straffpoäng16. Här måste forskare spåra i vilken grad bränndjuret utforskade labyrintens icke-målarm. Icke-mål kan definieras som den arm som forskarna bestämmer a priori att bränndjuret inte kommer att välja baserat på den alternativa hypotesen som testats. Det enklaste exemplet på en icke-målarm skulle vara den ocenterade armen när endast en arm innehåller en måldoft. Mer komplexa exempel skulle vara valet mellan två dofter från samma källa, men presenteras vid olika koncentrationer7. När den experimentella utformningen är på flera nivåer och/eller data går från binära till inkrementella, som med valstraff, bör ett lämpligt statistiskt tillvägagångssätt användas, t.ex. Beteenden: Under hela varaktigheten av ett experiment där fokala djur observeras kan en mängd olika individuella beteenden kvantifieras. Detta antal variabler kan antingen bestämmas på förr beroende på vad som ärkänt 16 eller efter hoc efter preliminära observationer på en delmängd av data14,15. Studiemålen och deras grad av upplösning avgör vilka beteendebedömningar som ska göras i labyrinten, om några (dvs. i många studier kvantifieras endast valdata17). Beteenden kan bedömas i hela labyrinten, i avsnitt eller under specifika tidsperioder. Till exempel kan beteenden som endast ses i basen eller vid korsningen av armarna prioriteras8. Videoinspelningar underlättar beteendebedömning, även om videons upplösning och dess längd – faktorer som medför datalagringsbegränsningar – bör beaktas innan experimentet börjar. Temporala variabler: Som med beteendevariabler kan många temporala aspekter av djurens prestanda kvantifieras under Y-labyrintförsök. Forskare kan till exempel tidsfördröjningsperioder (t.ex. latens för att komma ut ur rutan8). De flesta temporala variabler är förknippade med utforskning av labyrinten, såsom total efterföljande tid eller tid som spenderas i varje arm. Dessa variabler analyseras vanligtvis i en multifaktoranalys som multivägs-ANOVA. Observatörsbias: Med alla studier som involverar djurs beteende påverkar observatörsbias avsevärt datainsamlingen18. Observatörer bör därför vara blinda för den behandling som testas. Det enklaste sättet att göra detta är att koda videofilerna numeriskt och sedan slumpmässigt sortera dem (t.ex. slumptalsgenerator) innan de tilldelas observatörer. Att kontrollera för observatörsbias är svårt att omöjligt när insamling av levande data är det enda alternativet. På ett område skulle detta kräva två samarbetsvilliga: en observatör som är blind för behandlingen och en samordnare som inrättar rättegången. Omfattande recensioner sammanfattar effekterna av experimenterande bias på datainsamling och tolkning i beteendemässiga och ekologiska studier18,19. Figur 2. Provstorlekar och P-värden för binomiala tester från Y-labyrintresultat. Varje given provstorlek representerar ett visst antal försök där en doft testas i ena armen av Y (målarmen) medan den andra kan vara en kontroll (icke-mål). Toppnummer ovanför varje stapel är P-värdet med en svans för det antalet målarmval, botten är tvåstjärt. Tal i det övre fältet representerar det maximala antalet icke-målval som fortfarande traditionellt är statistiskt signifikanta (P < 0,05). Klicka här om du vill visa en större version av den här figuren. Kompletterande fil 1. Klicka här för att ladda ner den här filen.  Kompletterande fil 2. Klicka här för att ladda ner den här filen. 

Discussion

Medan Y-labyrinter är mycket kraftfulla verktyg för att undersöka kemisk ekologi hos reptiler, kan deras begränsade design utesluta andra undersökningsvägar. En mångfald av andra alternativ är dock tillgänglig11,12,20,21,22. Till exempel är tunga-flick analyser enklare att utföra och tillåta samtidig bedömning av beteenden som uppvisas för en rad kemiska stimuli i förhållande till kontroll lukt23,24,25,26. Öppna fälttester är ett annat alternativ där ett bränndjur fritt utforskar ett hölje tills det stöter på en källa till kemiska signaler, och dess beteendereaktioner poängsättsdärefter 27,28. Kombinationer av dessa metoder kan bedöma reptilernas diskriminerande kapacitet i olika sammanhang, såsom att presentera en blandning av artificiella och naturliga lukter tillsammans med refugia29. Y-labyrinter kan också modifieras för att utsätta djur för luftburna kemiska signaler ensam eller i kombination med substratburna signaler16,30, och post hoc-härledning kan användas för att omforma datainsamling om arkiverade videodata finns tillgängliga31. Bioassays bör utformas för att förenkla datainsamlingen och minimera motstridiga stimuli, särskilt när en specifik källa till signaler bedöms (t.ex. kemiska signaler21).

Forskare i djurbeteende observerar och kvantifierar ofta fokala djursvar i nya, konstgjorda miljöer (t.ex. en sluten labyrint med ett funktionslöst landskap), och man bör vara noga med att bedöma om ett visst djur uppvisar naturligt, utforskande beteende kontra undvikande, agitation eller liknande ångest. Nödlidande djurbeteende i experimentella apparater tillskrivs främst neofobi: rädsla för nyhet32. Ett exempel är flyktbeteende, där bränndjuret trycker mot lederna eller apparatens kanter för att uppnå utgående. Ett annat exempel är blyghet, där bränndjuret visar motvilja mot att komma in i labyrinten, vars grad kan kvantifieras genom latens av labyrintingång. Apparatur (re)design kan underlätta det fokala djurets engagemang för att undvika dessa förvirrande effekter av nöd. Det vanligaste tillvägagångssättet är upprepad introduktion av brännämnet till apparaten för att ta bort miljöns nyhet innan testningen börjar, och samtida statistiska modeller (t.ex. generaliserade linjära blandade modeller) gör det möjligt att använda testdjur i flera försök. En viktig åsido som är relevant för ekologiska överväganden vid beteendetestning är att minskad neofobi är förknippad med framgången för invasiva arter33. Beroende på a priori-kunskaper om arten i fråga kan neofobi ha varierande betydelse som experimentell design.

Förvärv av beteendedata från videor medför flera begränsningar som blir stora flaskhalsar i experimentella tidslinjer. Till exempel kan längden på en viss utvärderingsversion exponentiellt öka data extraheringstiden. En lösning är att analysera beteendet endast tills ett tröskelvärde har uppfyllts (t.ex. total aktiv tid). Tröskelvärdet kan baseras på den längsta videon som är tillgänglig för en viss testversion. Alternativt kan maskinbaserad observation (t.ex. artificiell intelligens) utvecklas, även om detta är tidskrävande och resurskrävande med betydande ansträngning som krävs för kvalitetskontroll. Ett annat problem är datahantering: videor måste vara av tillräcklig kvalitet för att möjliggöra beteendebedömning och bedömning, vilket resulterar i datalagringsbegränsningar. Även om molnlagring nu är tillgängligt är uppladdnings-/nedladdningsfrekvensen ofta problematisk, särskilt när datainsamling sker på avlägsna fältplatser. Ytterligare utmaningar manifesteras i begränsningarna för inspelningsverktyg som påverkar integriteten för beteendeobservation. Tydlig visning av fokalt djurbeteende är alltid nödvändigt, men synlighet hindras ofta av okontrollerbara faktorer (t.ex. fukt, insekter, vindrörelse). Vidare, när inspelningar kommer från ett enda perspektiv (t.ex. fågelperspektiv), är beteenden som förekommer i det vertikala planet (t.ex. huvudhöjningar14) svåra att bedöma. En lösning är att tillhandahålla flera kameravinklar per provperiod. Slutligen påverkar tiden på dagen avsevärt beteenderegistrering. Beteendeanalys nattetid kräver en kamera med nattläge och minimal ljusprojektion för att undvika obstruktiv bländning på Y-labyrintytan eller attraktion av insekter som kan avbryta kameramatningen. Med tanke på ovanstående kan förkunskaper om studieområdet eller artbiologin informera om vilka begränsningar som sannolikt kommer att uppstå med vilken frekvens och därmed informera önskvärda provstorlekar.

Beteendet är tätt i kombination med fysiologi, och nyttan av Y-labyrinter för utvärdering av beteendemässig endokrinologi hos en mängd olika arter har visats. Detta dokument betonar dock viss variation i utförandet av dessa experiment beroende på målarter, forskningsfråga och tillgängliga resurser. Därför bör valet av material och dimensioner för varje testinställning noggrant övervägas för potentiell efterföljande forskningsexpansion. Avsnitt 2 beskriver ändringar gjorda av material som beskrivs i avsnitt 1, som införlivades för att rymma framtida, mer komplexa beteendeförsök med tegus. Det ökade vertikala djupet i Everglades labyrinter kommer att göra det möjligt att besvara nya frågor om kemisk ekologi i vild fångad tegus utan onödigt långvarig projektdesign och installation, vilket ytterligare visar översättningen av denna experimentella apparat.

När man använder ovannämnda tekniker i en relativt avlägsen miljö (se avsnitt 2) finns det flera begränsande faktorer som måste beaktas, och projektplanering är av största vikt. Beroende på den statistiska kraft som behövs för det föreskrivna behandlingsexperimentet och den biologiska tidpunkten för målarten (t.ex. säsongsvariation) kommer de resurser och den arbetskraft som krävs att påverkas. Vidare, om enkel eller upprepad användning av bränndjur önskas, är noggrann uppmärksamhet på att minska potentiella stressfaktorer nödvändig. Var och en av dessa faktorer kommer antingen att förlänga projektets tidslinje eller kräva ökat arbete, utrymme och material. Till exempel presenterar avsnitt 2 användningen av vildspåriga manliga pythoner som fokala djur som följer en annan grupp vildspiga och hormonellt manipulerade män, som alla kräver cirka 24 h tyst acklimatiseringstid i att hålla lådor för att minimera stresseffekter. Även om dessa acklimatiseringsperioder förlängde försökstiderna till över två dagar, påverkar stress på grund av fångenskap och hantering vilda djurs beteende och måste minimeras för att generera rena datamängder34,35.

Sammanfattningsvis är Y-labyrinter kraftfulla, anpassningsbara verktyg som kan användas för att undersöka den kemiska ekologin hos olika vilda djur under mycket varierande förhållanden, förutsatt att det finns vaksam a priori-planering. Noggrant övervägande måste tas för att välja lämpliga frågor och för att korrekt utforma den experimentella inställningen för givna taxa och villkor. Forskare och chefer kan avsevärt dra nytta av att använda Y-labyrinter för att bättre förstå djur chemosensory biologi eftersom dessa verktyg möjliggör flexibla experimentella mönster som ger stora volymer av finskalad beteendedata, särskilt i kombination med fjärrövervakningsverktyg.

Divulgations

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Utvecklingen av den första Y-labyrinten stöddes av samarbetsavtal (15-7412-1155-CA, 16-7412-1269-CA och 17-7412-1318-CA) mellan James Madison University (JMU) och USDA Animal and Plant Health Inspection Service. Utvecklingen av Y-labyrinten i Everglades nationalpark finansierades av ett samarbetsavtal (P18AC00760) mellan JMU och National Park Service. Vi tackar T. Dean och B. Falk för deras underlättande av detta projekt i Everglades NP och hjälp med tillstånd och finansiering. Vi tackar W. Kellow för hjälp med byggandet av USGS Y-labyrinten. C. Romagosa, L. Bonewell och R. Reed gav administrativt och logistiskt stöd. Vi tackar de två anonyma granskarna som erbjöd användbar feedback. Finansiering för Everglades arbete och in natura stöd tillhandahölls av U.S. Geological Survey (USGS) Greater Everglades Priority Ecosystem Science Program, National Park Service (P18PG00352) och USGS Invasive Species Program. All användning av handels-, firma- eller produktnamn är endast för beskrivande ändamål och innebär inte godkännande från den amerikanska regeringen. Resultaten och slutsatserna i denna publikation har inte formellt spridits av det amerikanska jordbruksdepartementet och bör inte tolkas som ett resultat av USDA:s beslutsamhet eller politik.

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