Summary

Testen om UV-reflecterende structuren detecteren en bepalen hun belang in Mate voorkeur met behulp van de Sailfin Molly<em> Poecilia latipinna</em

Published: September 14, 2016
doi:

Summary

Dit protocol beschrijft het gebruik van spectrofotometrie te ultraviolet reflecterende structuren te detecteren op organismen (in dit voorbeeld, de sailfin Molly Poecilia latipinna) en beschrijft strakke scheiding tests voor vis waarmee gevolgtrekkingen worden gemaakt over de rol van ultraviolette signalen tijdens mate selectie.

Abstract

Veel organismen gebruiken signalen en signalen buiten de menselijke gevoeligheid tijdens sociale interacties. Het is belangrijk om rekening te houden met hoe organismen zien hun wereld die probeerden gedrag en ecologie begrijpen. Gevoeligheid voor ultraviolet spectrum (UV; 300-400 nm) komt over meerdere soorten van vogels, vissen, reptielen, amfibieën en zelfs zoogdieren. Dit protocol beschrijft een techniek voor de behandeling van organismen op de aanwezigheid van UV-reflecterende structuren en een werkwijze om te testen of deze signalen worden gebruikt als sociale signalen in de context van partnerkeuze. Een spectrofotometer wordt gebruikt om de aanwezigheid van UV-reflectie en variatie van reflectie-intensiteit tussen individuen en geslachten detecteren. Een voorbeeld van deze techniek voorgesteld waarbij een dichotome paarvorming proef onthult seksueel ontvankelijk individuen andere geslacht personen wier uiterlijk kan worden gemanipuleerd door filters die hetzij doorgeven volledige spectrum of blokkeren UV golflengten. Dezesysteem toegestaan ​​voor de bepaling dat vrouwelijke, maar niet mannelijk, sailfin mollies (Poecilia latipinna) werden met behulp van UV-markeringen als onderdeel van hun paring beslissingen. Deze types van studies dienen om onze kennis van het bereik van de organismen die gebruik maken van UV uit te breiden en inzicht in hoe UV speelt een rol in hun leven.

Introduction

Het begrijpen van de signalen en signalen van dieren gebruikte sociale interacties laat ons toe om de fenotypische verschillen te begrijpen, zowel binnen als tussen soorten. Deze variatie speelt een belangrijke rol in de evolutionaire processen zoals bevolking divergentie, seksuele selectie en soortvorming. Vaak echter, onderzoekers zijn beperkt tot het verkennen van de signalen meest voor de hand liggende voor de menselijke zintuigen, vooral die binnen de visuele of auditieve rijken. Gebruik van spectrofotometrie, echter, kunnen we ons onderzoek boven de menselijke zichtbare spectrum en in golflengten die belangrijk zijn sociale interacties in andere soorten kan uitgebreid worden.

Met name de korteafstandscommunicatie geboden door ultraviolet (UV; 300-400 nm) gevoeligheid heeft het potentieel van groot voordeel tijdens paarvorming 1 te zijn. Veel visueel jacht roofdieren vogels en vissen, bijvoorbeeld, zijn niet UV-straling te detecteren. In systemen waar de mannetjes weer uitvoerigaan vrouwen, zouden deze mannen hun risico op predatie te verminderen met behoud van hun vermogen om partners aan te trekken door het benutten van de UV-spectrum in plaats van het ontwikkelen van signalen waarneembaar in het zichtbare spectrum 2,3 .. Als men er niet in slaagt om de mogelijkheid dat de organismen met elkaar communiceren overwegen andere het gebruik van deze "private communicatiekanalen", belangrijke aanjagers van het gedrag en de evolutie kan worden gemist.

Dit protocol beschrijft een onderzoek naar het gebruik van UV-signalen voor de partnerkeuze in de Sailfin molly, Poecilia latipinna, een polygaam vis die niet eerder bekend heeft het vermogen om UV te detecteren of het gebruik van UV-markeringen. Deze vissoort heeft een nauwe fylogenetische nabijheid van andere UV-gevoelige levendbarende vissen 4 en er is miscrospetroscopie bewijs dat P. latipinna, samen met andere Molly soorten zoals P. mexicana pt P. formosa, beschikken over een klasse van kegels (lichtgevoelige cellen die verantwoordelijk zijn voor color visie) die het meest gevoelig zijn voor UV golflengten 5 zijn. In deze seksueel dimorphic soort, heeft vrouwelijke keuze een belangrijke rol gespeeld in de evolutie van de mannetjes 'felgekleurde en uitgebreid vinnen 6-9. Deze methode stelt ons in staat om te onderzoeken of UV is een extra middel waardoor vrouwen te beoordelen kwaliteit van een mannetje.

De detectie en meting van UV markeringen op P. latipinna met behulp van een spectrofotometer met een vezeloptische sonde hier wordt beschreven. Verder, of receptieve vrouwelijke mollies differentieel associëren met mannen bekeken door een optische filter overdragen van full-spectrum licht met inbegrip van UV-A ([UV +]; 320-700 nm) en mannetjes bekeken door een met UV-filter ([UV]; 400 – 700 nm) besproken. Deze methode heeft een brede toepassing voor het ontdekken UV gevoeligheid en kleurpatronen in vissen en andere organismen, waardoor onderzoek naar een aantal vraagstukken die UV en zijn rol in het gedrag.

Protocol

Alle experimenten werden uitgevoerd met de goedkeuring van de Institutional Animal Care en gebruik Comite van Ohio Wesleyan University. 1. Opnemen UV-reflectie van Fish met behulp van een spectrofotometer Kalibreren van een spectrofotometer en de lichtbron met een bekende witte standaard over het bereik van golflengten te meten volgens de aanbevelingen van het instrument of software. Verdoven vis door in een 0,5% oplossing van ethyl 3-aminobenzoaat methaansulfonzuur zout (MS-222) gebufferd m…

Representative Results

Figuren 1 en 2 tonen de paring voorkeur aquarium opzetten en UV meetpunten voor onze experimenten. Meten UV-reflectie toegestaan ​​voor de bepaling dat P. latipinna bezitten UV kenmerken, speciaal langs de kant van hun lichaam (figuur 3), naast de individuele variatie in deze eigenschappen. Zodra UV eigenschappen werden gevonden, het testen bleek dat vrouwel…

Discussion

Spectrofotometrie was succesvol in het identificeren van UV markeringen op P. latipinna. Beide geslachten van P. latipinna bezitten UV markeringen langs de zijkanten. Bovendien hebben sommige mannetjes hadden UV opschriften op hun rugvin, kenmerken eerder gevonden belangrijk bij vrouwelijke partnervoorkeuren 7 zijn.

We raden het gebruik van UV-spectrometrie als een mechanisme om de aanwezigheid van UV-markeringen te detecteren. Nader onderzoek zou kunnen zijn rol…

Declarações

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

Referências

  1. 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).
  2. 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).
  3. 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).
  4. 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).
  5. 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).
  6. Farr, J. A., Travis, J. Fertility Advertisement by Female Sailfin Mollies, Poecilia latipinna (Pisces: Poeciliidae). Copeia. 1986 (2), 467-472 (1986).
  7. Ptacek, M. B., Travis, J. Mate Choice in the Sailfin Molly, Poecilia latipinna. Evolution. 51 (4), 1217-1231 (1997).
  8. 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).
  9. MacLaren, R. D. The effects of male proximity, apparent size, and absolute size on female preference in the sailfin molly, Poecilia latipinna. Comportamento. 143 (12), 1457-1472 (2006).
  10. 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).
  11. Wagner, W. E. Measuring female mating preferences. Anim. Behav. 55 (4), 1029-1042 (1998).
  12. 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).
  13. 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).
  14. 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).
  15. Siebeck, U. E., Witzany, G. Communication in the Ultraviolet: Unravelling the Secret Language of Fish. Biocommunication of Animals. , 299-320 (2014).
  16. Modarressie, R., Rick, I. P., Bakker, T. UV matters in shoaling decisions. Proc. Biol. Sci. 273 (1588), 849-854 (2006).
  17. 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).
  18. Rick, I. P., Bakker, T. Color signaling in conspicuous red sticklebacks: do ultraviolet signals surpass others?. BMC Evol. Biol. 8, 189 (2008).
  19. 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).
  20. 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).
  21. Macìas Garcia, c., de Perera, T. Ultraviolet-based female preferences in a viviparous fish. Behav. Ecol. Sociobiol. 52 (1), 1-6 (2002).
check_url/pt/54453?article_type=t

Play Video

Citar este artigo
Hankison, S. J., Palmer, M. S. Assays to Detect UV-reflecting Structures and Determine their Importance in Mate Preference using the Sailfin Molly Poecilia latipinna. J. Vis. Exp. (115), e54453, doi:10.3791/54453 (2016).

View Video