فحوصات لكشف الهياكل التي تعكس الأشعة فوق البنفسجية، وتحديد أهميتها في تفضيل ماتي باستخدام مولي شراعية الزعانف<em> البكيللية latipinna</em
Summary
ويعرض هذا البروتوكول استخدام القياس الطيفي للكشف عن الهياكل التي تعكس الأشعة فوق البنفسجية على الكائنات الحية (في هذا المثال، مولي شراعية الزعانف البكيللية latipinna) ويصف اختبارات الاختيار من بين شيئين للأسماك التي تسمح الاستدلالات ليكون على دور العظة فوق البنفسجية خلال اختيار الشريك.
Abstract
العديد من الكائنات الحية تستخدم الاشارات وإشارات وراء حساسية الإنسان خلال التفاعلات الاجتماعية. من المهم أن تأخذ في الاعتبار كيفية فهم الكائنات عوالمهم عند محاولة فهم سلوكهم والبيئة. وجدت عبر أجناس متعددة من الطيور والأسماك والزواحف والبرمائيات، وحتى الثدييات -، الحساسية للطيف الأشعة فوق البنفسجية (400 نانومتر 300 الأشعة فوق البنفسجية). يصف هذا البروتوكول تقنية لدراسة الكائنات الحية وجود هياكل تعكس الأشعة فوق البنفسجية وسيلة لاختبار ما إذا كان يتم استخدام هذه العظة كإشارات الاجتماعية في سياق اختيار الشريك. ويستخدم مقياس الطيف الضوئي للكشف عن وجود انعكاس الأشعة فوق البنفسجية والاختلاف في كثافة عاكسة بين الأفراد وبين الجنسين. وقدم مثالا على هذه التقنية فيه بين شيئين اختبار اختيار زميله يعرض الأفراد تقبلا جنسيا على عكس الأفراد الجنس التي يمكن التلاعب بها من قبل المرشحات التي إما نقل كامل الطيف أو كتلة الأشعة فوق البنفسجية موجات المظهر المرئي. هذايسمح نظام لتحديد أن الإناث، ولكن ليس الذكور، mollies sailfin (البكيللية latipinna) كانوا يستخدمون علامات الأشعة فوق البنفسجية كجزء من القرارات التزاوج. هذه الأنواع من الدراسات تعمل على توسيع معرفتنا مجموعة من الكائنات الحية التي تستخدم الأشعة فوق البنفسجية وتوفير نظرة ثاقبة كيف تلعب الأشعة فوق البنفسجية دورا في حياتهم.
Introduction
فهم الإشارات والإشارات المستخدمة في التفاعلات الاجتماعية الحيوانية يتيح لنا فهم الاختلاف المظهري داخل وبين الأنواع على حد سواء. هذا الاختلاف يلعب دورا هاما في العمليات التطورية مثل اختلاف السكان، الانتقاء الجنسي، وأنواع جديدة. في كثير من الأحيان، ومع ذلك، تقتصر الباحثين لاستكشاف الإشارات الأكثر وضوحا لأنظمة حسية الإنسان، وخاصة تلك التي تدخل في العوالم البصرية أو السمعية. استخدام القياس الطيفي، ومع ذلك، يسمح لنا لتوسيع تحقيقاتنا خارج الطيف المرئي البشري والى الاطوال الموجية التي قد تكون مهمة في التفاعلات الاجتماعية في الأنواع الأخرى.
على وجه الخصوص، والاتصالات قصيرة المدى التي يوفرها فوق البنفسجية (UV، 300-400 نانومتر) حساسية لديه القدرة ليكون من المفيد للغاية خلال اختيار زميله 1. العديد من الحيوانات المفترسة-الصيد بصريا من الطيور والأسماك، على سبيل المثال، غير قادر على الكشف عن الأشعة فوق البنفسجية. في النظم التي تعرض الذكور متقنللإناث، فإن هذه الذكور يقلل من خطر الافتراس مع الحفاظ على قدرتها على جذب زملائه من خلال استغلال طيف الأشعة فوق البنفسجية بدلا من تطوير العظة كشفها في الطيف المرئي 2،3 .. إذا فشل أحد على النظر في إمكانية أن الكائنات الحية والتواصل مع بعضهم الأخرى التي تستخدم هذه "قنوات الاتصال الخاصة"، والسائقين كبيرة من سلوك وتطور يمكن تفويتها.
ويحدد هذا البروتوكول تحقيقا في استخدام منبهات للأشعة فوق البنفسجية للاختيار زميله في مولي شراعية الزعانف، البكيللية latipinna، سمكة تعدد الزوجات الذي لا يعرف سابقا القدرة على الكشف عن الأشعة فوق البنفسجية أو استخدام علامات للأشعة فوق البنفسجية. أنواع الأسماك هذه لديها النشوء والتطور مقربة من الأسماك الأخرى الحية الحاملة حساسة للأشعة فوق البنفسجية 4 وهناك أدلة microspectroscopic أن P. latipinna، جنبا إلى جنب مع الأنواع مولي أخرى مثل P. المكسيكية وP. فورموزا، امتلاك فئة من المخاريط (خلايا مستقبلة للضوء المسؤولة عن التعاونرؤية لور) التي هي الأكثر حساسية للموجات فوق البنفسجية 5. في هذه الأنواع ديمبرافيك عن طريق الاتصال الجنسي، وقد لعبت اختيار الإناث دورا قويا في تطور زعانف ملونة وتوسيع الزاهية الذكور "6-9. هذه المنهجية يسمح لنا لاستكشاف ما إذا كان للأشعة فوق البنفسجية هو وسيلة إضافية التي الإناث تقييم جودة الذكور.
كشف وقياس علامات الأشعة فوق البنفسجية على P. latipinna باستخدام مقياس الطيف الضوئي مع هو مفصل التحقيق الألياف البصرية هنا. وعلاوة على ذلك، سواء mollies الإناث تقبلا المنتسبين تفاضلي مع الذكور ينظر اليها من خلال فلتر البصرية نقل الضوء كامل الطيف بما في ذلك الأشعة فوق البنفسجية-A ([الأشعة فوق البنفسجية +]؛ 320-700 نانومتر) والذكور ينظر اليها من خلال فلتر حجب الأشعة فوق البنفسجية ([الأشعة فوق البنفسجية]. 400 ويناقش 700 نانومتر) -. هذا الأسلوب له تطبيقات واسعة لاكتشاف الحساسية للأشعة فوق البنفسجية واللون أنماط في الأسماك والكائنات الأخرى، مما يتيح البحث في مجموعة متنوعة من الأسئلة التي تنطوي على الأشعة فوق البنفسجية ودورها في السلوك.
Protocol
Representative Results
Discussion
كان القياس الطيفي ناجحة في تحديد علامات الأشعة فوق البنفسجية على P. latipinna. كلا الجنسين من P. latipinna تمتلك علامات الأشعة فوق البنفسجية على طول الجانبين. وبالإضافة إلى ذلك، فإن بعض ذكور علامات الأشعة فوق البنفسجية على زعانف ظهرية، والصفات وجدت في وقت سابق إلى أن ?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
We are grateful to anonymous reviewers for comments and suggestions that greatly improved this manuscript. We thank R. Bowes, R. Carreno, and T. Panhuis for assistance in collecting the fish. We also thank M. Lee for assistance with male preference trials. We are grateful to the Ohio Wesleyan University Department of Zoology for helpful advice and suggestions throughout this study and Arizona State University (McGraw Lab) for software advice.
Materials
| Spectrophotometer, P1000 | Ocean Optics | newer models are availabe | |
| DT 1000 xenon UV light source | Ocean Optics | newer models are availabe | |
| Ocean Optics Overture Software | Ocean Optics | newer software is available | |
| R200-Angle-UV bifurcated fiber-optic probe (Guided Wave) | Ocean Optics | newer models are availabe | |
| Certified reflectance standard, white | labsphere | ||
| 75.7 L Aquarium, divided | Experimental Builder | ||
| Full Spectrum Bulb | Nature's Sunlight | ||
| UV blocking sheet | GAM UV Sheet |
References
- Endler, J. A., Zaret, T. M. Natural and sexual selection on color patterns in poeciliid fishes. Evolutionary ecology of neotropical freshwater fishes. , 95-111 (1984).
- Cummings, M. E., Rosenthal, G. G., Ryan, M. J. A private ultraviolet channel in visual communication. Proc. R. Soc. Lond. [Biol]. 270 (1518), 897-904 (2003).
- Siebeck, U. E., Parker, A. N., Sprenger, D., Mäthger, L. M., Wallis, G. A Species of Reef Fish that Uses Ultraviolet Patterns for Covert Face Recognition. Curr. Biol. 20 (5), 407-410 (2010).
- Hrbek, T., Seckinger, J., Meyer, A. A phylogenetic and biogeographic perspective on the evolution of poeciliid fishes. Mol. Phylogenet. Evol. 43 (3), 986-998 (2007).
- Körner, K. E., Schlupp, I., Plath, M., Loew, E. R. Spectral sensitivity of mollies: comparing surface- and cave-dwelling Atlantic mollies, Poecilia mexicana. J. Fish Biol. 69 (1), 54-65 (2006).
- Farr, J. A., Travis, J. Fertility Advertisement by Female Sailfin Mollies, Poecilia latipinna (Pisces: Poeciliidae). Copeia. 1986 (2), 467-472 (1986).
- Ptacek, M. B., Travis, J. Mate Choice in the Sailfin Molly, Poecilia latipinna. Evolution. 51 (4), 1217-1231 (1997).
- Ptacek, M., Grier, H. J., Uribe, M. C. Mating signal divergence, sexual selection and species recognition in mollies (Poeciliidae: Poecilia: Mollienesia). Proceedings from the Second International Symposium on Livebearing Fishes. , 71-87 (2005).
- MacLaren, R. D. The effects of male proximity, apparent size, and absolute size on female preference in the sailfin molly, Poecilia latipinna. 행동분석학. 143 (12), 1457-1472 (2006).
- Palmer, M. S., Hankison, S. J. Use of ultraviolet cues in female mate preference in the sailfin molly, Poecilia latipinna. Acta Ethol. 18 (2), 153-160 (2014).
- Wagner, W. E. Measuring female mating preferences. Anim. Behav. 55 (4), 1029-1042 (1998).
- Rémy, A., Grégoire, A., Perret, P., Doutrelant, C. Mediating male-male interactions: the role of the UV blue crest coloration in blue tits. Behav. Ecol. Sociobiol. 64 (11), 1839-1847 (2010).
- Guillermo-Ferreira, R., Therézio, E. M., Gehlen, M. H., Bispo, P. C., Marletta, A. The Role of Wing Pigmentation, UV and Fluorescence as Signals in a Neotropical Damselfly. J. Insect Behav. 27 (1), 67-80 (2013).
- Ord, T. J., Stamps, J. A., Losos, J. B. Convergent evolution in the territorial communication of a classic adaptive radiation: Caribbean Anolis lizards. Anim. Behav. 85 (6), 1415-1426 (2013).
- Siebeck, U. E., Witzany, G. Communication in the Ultraviolet: Unravelling the Secret Language of Fish. Biocommunication of Animals. , 299-320 (2014).
- Modarressie, R., Rick, I. P., Bakker, T. UV matters in shoaling decisions. Proc. Biol. Sci. 273 (1588), 849-854 (2006).
- Lim, M. L. M., Li, J., Li, D. Effect of UV-reflecting markings on female mate-choice decisions in Cosmophasis umbratica, a jumping spider from Singapore. Behav. Ecol. 19, 61-66 (2008).
- Rick, I. P., Bakker, T. Color signaling in conspicuous red sticklebacks: do ultraviolet signals surpass others?. BMC Evol. Biol. 8, 189 (2008).
- Siebeck, U. E. Communication in coral reef fish: the role of ultraviolet colour patterns in damselfish territorial behaviour. Anim. Behav. 68 (2), 273-282 (2004).
- Cummings, M. E., De Leòn, F. J. G., Mollaghan, D. M., Ryan, M. J. Is UV ornamentation an amplifier in swordtails?. Zebrafish. 3, 91-100 (2006).
- Macìas Garcia, c., de Perera, T. Ultraviolet-based female preferences in a viviparous fish. Behav. Ecol. Sociobiol. 52 (1), 1-6 (2002).
