Summary

곤충 연구 또는 모니터링 프로그램에 대 한 사진 매력 생물의 핵심 요소

Published: July 26, 2018
doi:

Summary

사진 매력 검정 경기장; 곤충 매력을 극대화 하기 위해 최적의 빛 색상을 결정 하는 데 사용 됩니다. 그러나 생물 검정 및 메서드는 특정 곤충 행동 및 서식 지. 사용자 지정 가능한 장비 및 수정 야행성 일주 및 지상 또는 공중 곤충에 대 한 설명 합니다.

Abstract

최적화 된 비주얼 attractants 인구 제어 또는 모니터링 트랩에 곤충을 유인 하는 수단으로 대상 곤충의 타고 난 동작 (긍정적인 사진-택시)를 사용 하 여 곤충 트래핑 효율성을 증가할 것 이다. 라이트 발광 다이오드 (Led)는 특정 파장 (색상), 농도, 및 대역폭을 모두 대상 곤충을 사용자 지정할 수 있습니다 사용자 정의 조명 옵션을 만들었습니다. 사진-매력 행동 생물 검정 특정 생활사 단계 또는 행동 (짝짓기, 수 유, 또는 대피 소를 찾는) 곤충 종에 대 한 매력적인 색상을 최적화 하기 위해 Led를 사용할 수 있습니다. 연구원은 다음 분야에서 생물 검정 결과 확인 하 고 시각적 attractants의 제한 된 매력적인 거리를 이해 해야 합니다.

인터체인지 검정 경기장 또한 탈출 같은 자연 곤충 동작의 범위를 평가 하 고 먹이 응답 하는 동안 사진 매력을 평가 하는 유연한 방법입니다. 경기장은 일주, 그리고 야행성 곤충 뿐 아니라 지상파 또는 공중 곤충 실험에 대 한 사용할 수 있습니다. 아레나와 데이터 수집 기법 찍고, 빛, 접촉을 계산 또는 그들은 빛으로 매력 육체적으로 곤충을 수집. (회장) 단색 또는 여러 (경쟁) 색상 없음 선택 하 고는 경기장 곤충에 대 한 분석 결과 계정을 수 있습니다. 인터체인지 디자인 하면 곤충 그들은 볼 수 있는 무대의 중심으로 돌아가려면 강한 thigmotaxis와 모든 옵션 경쟁력 있는 led 테스트. 여기에 제시 된 인터체인지 아레나 모기, 침대 버그, Hessian 비행, 집 파리, 물리 midges, 빨간 밀가루 딱정벌레, 및 psocids와 함께 사용 되었습니다. 생물 검정은 정확한 개발 하는 데 사용 됩니다 및 가이드 개발 및 최적화 벌레 트랩의 효과가 곤충 트랩 해충 인구 변동 질병 벡터 위험 평가, 침략 적인 종의 소개에 대 한 모니터링 및/또는 사용 하는 데 사용 인구 억제입니다.

Introduction

거의 모든 곤충학 감시 후각이 또는 시각적 attractants 고 종종 둘 다에 따라 달라 집니다. 휘발성 후 각 attractants 큰 매력적인 지역에서 발생 하는 환경에 걸쳐 분산 될 수 있습니다. 그러나, 시각적 attractants 해결 이미지1,2,3무척 추 동물 화합물 눈 때문에 더 제한 된 범위를 할 수 있습니다. 따라서, 시각적 attractants의 매력과 트랩 대상 곤충의 자연적인 행동의 활용 하도록 설계 된을 극대화 하기 위해 곤충을 낙관 되어야 한다.

시각적 매력 태양 또는; 개체의 표면에 의해 반영 되거나 흡수 되는 빛의 다른 소스에서 파장에 따라 유기 체 색이 흡수/파장의 굴절을 볼. 곤충 비전, 녹색, 파란색과 자외선 (UV) 파장1을 포함 하도록 발견 되었습니다. 곤충 그들의 비전을 사용 하 여 동료, 음식, 대피 소4를 찾는 데 도움이. 곤충은 시각적으로 개체의 크기, 색상, 모양, 움직임 및 대조5,6을 정의할 수 있습니다. Nocturnally 활성 곤충은 일주 곤충 색상 및 이미지, 하루 동안 큰 광자 가용성 때문에 대비 외에 해결할 수 있는 반면 다른 대비와 강도4, 빛을 일반적으로 매력입니다. 모니터링 트랩 매력을 최적화 하 고7캡처를 그들의 이점에 곤충의 시각적 신호를 사용 합니다.

사진-매력을 평가 하는 가장 일반적인 방법은 곤충 운동의 꽃8 등 다양 한 컬러 도형 또는 개체 (예: 스티커 카드9,10)으로 관찰 했다. 시각적인 생물 검정 식민지 곤충을 사용 하 여 파장 및 강도, 현장 실험의 수를 감소 시키는 최적의 범위를 식별할 수 있습니다. “양면 라이트 터널” 등 시각적 생물 검정 파리11테스트를 위해 설계 되었습니다. 두 개의 양면된 빛 터널에 대 한 문제는 그들이 수집 되지 않는 곤충에 대 한 계정을 하지 않습니다. 대부분의 곤충 내부 모서리 및 경기장에 있는 가장자리를 따라 붙어 얻을 것 이다. 또한 두 색상은 한 번에 테스트할 수 있습니다. Steverding 및 Troscianko 메서드를 포함 하는 다른 분석 실험 (2004)12, 밝은 색상의 광범위 한 밴드 (± 50 nm)에 체체파리 비행 매력을 좁혀. 발광 다이오드 (Led) 내보낸된 빛1,,1314의 파장을 최적화 하 여 곤충의 매력을 향상 시키기 위해 함정에 통합 되었습니다. 이 트랩의 시각적 매력을 최적화 하거나 모니터링 장치는 곤충을 유인 하기 위해 곤충의 타고 난 동작을 사용 하 여 곤충 수집 효율을 향상 됩니다. 이 방법에서는, 검정 결과 기존 트래핑 기술을 최적화 하는 데 사용 됩니다. “지구 절지동물 함정” 빨간 밀가루 딱정벌레 감시 (미국 특허 # US8276314B2)에 대 한 업계 표준 돔 형 트랩을 개선) 및 “방법 및 구성에 대 한 향상 된 빛 함정” 발광 다이오드 공중으로의 통합 곤충 함정 (미국 특허 # US2009/0025275A1). 2 개의 특허 크게 곤충 트랩을 개선 하기 위해 생물 검정 결과 사용 하 여 최적화 된 LED 기술을 사용 합니다.

이 연구는 사진 매력 생물 분야와 경쟁 또는 단일 매력적인 색상으로 파장 범위 곤충 응답을 평가 하는 조사 수 있는 메서드를 설명 합니다. 장비 및 실험 수정 야행성, 일주, 지구, 및 공중 곤충에 대 한 표시 됩니다.

Protocol

1. 생물의 구성 요소 지상파 경기장 건설 사용 금속 소재를 깜박이 2.54 cm 길이의 스트립. 각 스트립 15.24 cm (그림 1)의 직경을 갖는 반 원형으로 벤드. 각 반 원형의 끝을 연결 하 고 4 조각에서 인터체인지 셰이프를 형성 한다. 그들을 함께 개최 30 원 각의 끝에 잠금 너트와 #10 기계 나사를 연결 합니다. 각 반원 경기장의 바닥에서 0.7…

Representative Results

지상파 무대 해충 모니터링 트랩 빨간 밀가루 딱정벌레14 에 대 한 개선 하는 데 사용 되었습니다 하 고 독일인에 대 한 공중 경기장 파리15 및 물리 midges7. 인터체인지 경기장 유사 했다, 비록 각 곤충 종에 대 한 조건 달랐다 고 크롤링 하거나 비행 수 있는 야행성 또는 일주 곤충의 평가 수용. 더 중요 한 것은 이러한 실…

Discussion

사진 매력 생물 검정은 최적의 매력적인 색상을 결정 하 고 이러한 색상의 현장 실험에 대 한 옵션을 최소화 하는 중요 한 도구입니다. 그러나, 여러 가지 요인 특정 곤충 등 생물 검정을 최적화할 때 고려 되어야 한다: 단일 빛 vs. 경쟁 조명 실험, 밝기, 최적의 스펙트럼 범위, 주변 광 간섭, 곤충, 및 가능한 응답을 제한할 수 있습니다 자연 행동의 주.

대부분의 곤충은 ?…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

없음

Materials

metal flashing material
#10 stainless steel machine screw Stock
#10 stainless steel locking nut Stock
5-mm LED holder  Radio Shack Corp 276-080
matte black spray paint  Stock
Fluon Stock
molded polyacrylic 
screw top Nalgene  Thermo Fisher Scientific Nunc polymethylpentene 125 mL, 64 mm outer diameter, 74 mm height
Threaded Teflon pipes Stock 15 mm diameter, 60 mm length 
StellarNet light spectrometer  Stellar Net, Inc BLACK Comet C-SR-25
LED infrared light source  Tracksys LTD
infrared video camera Panasonic Corp WV-BP330 Panasonic CCTV camera
MEDIACRUISE software Canopus Corp

References

  1. Briscoe, A. D., Chittka, L. The evolution of color vision in insects. Annu. Rev. Entomol. 46, 471-510 (2001).
  2. Srinivasan, M. V., Chahl, J. S., Nagle, M. G., Zhang, S. W., Srinivasan, M. V., Venkatesh, S. Embodying natural vision into machines. From living eyes to seeing machines. , 249-265 (1997).
  3. Srinivasan, M., Moore, R. J. D., Thurrowgood, S., Soccol, D., Bland, D., Barth, F. G., Humphrey, J. A. C., Srinivasan, M. V. From Biology to engineering: insect vision and applications to robotics. Frontiers in sensing. , 19-39 (2012).
  4. Allan, S. A., Day, J. F., Edman, J. D. Visual ecology of biting flies. Annu.Rev. Entomol. 32, 297-316 (1987).
  5. Brown, A. W. A. Studies of the responses of the female Aedes mosquito Part V. The role of visual factors. Bull. Entomol. Res. 44, 567-574 (1953).
  6. Brown, A. W. A. Studies on the responses of the female Aedes mosquito Part VI. The attractiveness of coloured cloths and Canadian species. Bull. Entomol. Res. 45, 67-78 (1954).
  7. Snyder, D., Cernicchiaro, N., Cohnstaedt, L. W. Sugar-feeding status alters biting midge photoattraction. Med. Vet. Entomol. 30, 31-38 (2016).
  8. Menzel, R., Shmida, A. The ecology of flower colours and the natural colour vision of insect pollinators: The Israeli flora as a study case. Biological Reviews. 68, 81-120 (1993).
  9. Walker, W. F. Responses of selected thysanoptera to colored surfaces. Environ. Entomol. 3, 295-304 (1974).
  10. Lelito, J. P., Fraser, I., Mastro, V. C., Tumlinson, J. H., Baker, T. C. Novel visual-cue-based stickytraps for monitoring of emerald ash borers, Agrilus planipennis (Col., Buprestidae). J. Appl. Entomol. 132, 668-674 (2008).
  11. Diclaro, J. W., Cohnstaedt, L. W., Pereira, R. M., Allan, S. A., Koehler, P. G. Behavioral and Physiological Response of Musca domestica to Colored Visual Targets. J. Med. Entomol. 49 (1), 94D100 (2012).
  12. Steverding, D., Troscianko, T. On the role of blue shadows in the visual behaviour of tsetse flies. Proc. R. Soc. Lond. B. 271, 16-17 (2004).
  13. Cohnstaedt, L. W., Gillen, J. I., Munstermann, L. E. Light-emitting diode technology improves insect trapping. J. Am. Mosq. Control Assoc. 24, 331-334 (2008).
  14. Duehl, A. J., Cohnstaedt, L. W., Arbogast, R. T., Teal, P. E. A. Evaluating light attraction to increase trap efficiency for Tribolium castaneum (Coleoptera: Tenebrionidae). J. Economic Entomol. 104, 1430-1435 (2011).
  15. Schmid, R. B., Snyder, D., Cohnstaedt, L. W., McCornack, B. P. Hessian Fly (Diptera: Cecidomyiidae) Attraction to Different Wavelengths and Intensities of Light-EmittingDiodes in the Laboratory. Environ. Entomol. 46 (4), 895-900 (2017).
  16. Cohnstaedt, L. W., Snyder, D. Design features of a proposed insecticidal sugar trap for biting midges. Vet. Ital. 52 (3-4), 265-269 (2016).

Play Video

Cite This Article
Cohnstaedt, L. W., Disberger, J. C., Paulsen, E., Duehl, A. J. Key Elements of Photo Attraction Bioassay for Insect Studies or Monitoring Programs. J. Vis. Exp. (137), e57445, doi:10.3791/57445 (2018).

View Video