Оценка влияния личности на чувствительность к магнитным полям в данио рерио

В настоящем исследовании мы описываем поведенческих протокол на основе лаборатории, которая имеет сферу изучения роли личности рыбы на ориентацию ответ косяки рыбы для внешней ориентации подсказки, например течений и магнитные поля.

Ориентации решений животных в результате взвешивания различных сенсорной информации. Процесс принятия решений зависит от способности животного для навигации (например, способность выбрать и сохранить направление), его внутреннее состояние (например, кормления или репродуктивные потребности), его способность двигаться (например, биомеханика опорно) и несколько дополнительных внешние факторы (например, время суток, взаимодействие с сородичами)¹.

Роль внутреннего состояния или животных личности в поведение ориентации часто плохо понимают или не изучены². Дополнительные проблемы возникают в исследовании ориентации социальной водных видов, которые часто выполняют скоординированных и Поляризованные группы движение поведение³.

Вода токов играть ключевую роль в процессе ориентацию рыбы. Рыбы Ориент водных токов через unconditioned ответ называется Реотаксис⁴, который может быть положительным (то есть, вверх по течению ориентированные) или отрицательным (т.е. вниз по течению ориентированные) и используется для ряда мероприятий, начиная от нагула для минимизации энергичный расходы^5,6. Кроме того растущий объем литературы сообщает, что многие виды рыб использовать геомагнитного поля для ориентации и навигация^7,8,9.

Исследование Реотаксис и плавание производительности в рыба обычно проводится в поток камер (лотковыми), где рыбы подвергаются воздействию поэтапное увеличение скорости потока, от низкой до высокой скорости, часто до исчерпания (называется Критическая скорость)^{10, 11}. С другой стороны предыдущие исследования исследованы роль магнитного поля в ориентации через наблюдение плавательный поведения животных в аренах с негазированной воды^12,13. Здесь мы описываем лабораторная техника, которая позволяет исследователям изучить поведение рыб во время манипулирования океанских течений и магнитного поля. Этот метод был использован для в первый раз на косяки данио рерио (Danio рерио) в нашем предыдущем исследовании, приводит к выводу, что манипуляции окружающего магнитного поля определяет порог rheotactic (т.е., минимальная скорость воды в какие косяки рыбы Восток вверх по течению)¹⁴. Этот метод основан на использовании лотковыми камеры с медленным потоков, в сочетании с установки, предназначенные для управления магнитного поля в лотковая, в диапазоне от напряженности магнитного поля Земли.

Плавательный туннель используется для наблюдения за поведением данио рерио приводится на рисунке 1. Тоннель (из nonreflecting акриловый цилиндр диаметром 7 см и 15 см в длину) подключен к установки для контроля потока скорость¹⁴. С этой установкой скорости потока в туннеле варьируется между 0 и 9 см/сек.

Чтобы управлять магнитного поля в плавательный туннель, мы используем два методологических подходов: первый одномерный и второй трехмерный. Для любого приложения, эти методы манипулирования геомагнитного поля для получения конкретных магнитные условия в определенный объем воды — таким образом, все значения интенсивности магнитного поля, в этом исследовании включают геомагнитного поля.

Что касается одномерный подход¹⁵, манипулируют магнитного поля вдоль направления потока воды (определяемой как оси x) с помощью соленоида, обернутые вокруг плавательный туннель. Это подключено к блоку питания, и это порождает единообразных статические магнитные поля (рис. 2A). Аналогичным образом в случае трехмерного подхода, геомагнитного поля в томе, содержащем плавательный туннель изменяется с помощью катушек электрических проводов. Однако чтобы управлять магнитное поле в трех измерениях, катушки имеют дизайн трех ортогональных Гельмгольца пар (рис. 2B). Каждая пара Гельмгольца состоит из двух круговой катушек, ориентированный вдоль трех ортогональных космических направлениях (x, yи z) и оснащена 3 осевой магнитометр, работающих в условиях замкнутого цикла. Магнитометр работает с интенсивностью поля, сопоставимых с естественным полем Земли, и это недалеко от геометрический центр наборе катушек (где расположен плавательный туннель).

Мы реализуем методы, описанные выше, чтобы проверить гипотезу, что черты личности сочинять косяка рыб влияют на способ они реагируют на магнитные поля¹⁶. Мы проверить гипотезу, что люди с активной и реактивной личности^17,18 по-разному реагируют при воздействии магнитного поля и водных потоков. Чтобы проверить это, мы сначала отсортировать данио рерио, с использованием установленной методологии для присвоения и группы лиц, которые являются активной и реактивной^17,19,,2021. Затем мы оцениваем rheotactic поведение данио рерио, купание в стаи входят только реактивной лиц или составе только активных лиц в магнитных лотковыми танк, который мы представляем в качестве образца данных.

Метод сортировки на основе различных тенденция проактивные и реактивные лиц для изучения новых сред²¹. В частности мы используем танк разделен яркий и темная сторона^17,19,20,21 (рис. 3). Животные акклиматизировались на темную сторону. Когда доступ к яркой стороне открытой, активные люди, как правило, быстро выйти из темной половины бака для изучения новой среде, в то время как реактивный рыбы не оставляют темные танк.