Summary

Des essais pour détecter des structures réfléchissant les UV et de déterminer leur importance dans Maté préférence en utilisant la Sailfin Molly<em> Poecilia latipinna</em

Published: September 14, 2016
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Summary

Ce protocole décrit l'utilisation de la spectrophotométrie pour détecter des structures ultraviolets réfléchissant sur ​​les organismes (dans cet exemple, la sailfin molly Poecilia latipinna) et décrit les tests à choix dichotomiques pour les poissons qui permettent de faire des inférences sur le rôle des indices ultraviolets lors de la sélection des partenaires.

Abstract

De nombreux organismes utilisent des indices et des signaux au-delà de la sensibilité humaine au cours des interactions sociales. Il est important de tenir compte de la façon dont les organismes perçoivent leurs mondes en essayant de comprendre leur comportement et de l'écologie. Sensibilité au spectre ultraviolet (UV; 300 – 400 nm) se trouve à travers les genres multiples d'oiseaux, de poissons, de reptiles, d'amphibiens, et même les mammifères. Ce protocole décrit une technique pour les organismes d'examen pour la présence de structures réfléchissant aux UV et une méthode pour tester si ces indices sont utilisés comme signaux sociaux dans le contexte du choix du partenaire. Un spectrophotomètre est utilisé pour détecter la présence du facteur de réflexion UV et de variation d'intensité de réflexion entre les individus et les sexes. Un exemple de cette technique est présenté dans lequel un test de choix du partenaire dichotomique expose les individus sexuellement réceptives à face des individus de sexe dont l'apparence visuelle peut être manipulé par des filtres qui soit transmettent des longueurs d'onde du spectre ou un bloc UV complet. Cesystème a permis de déterminer que les femmes, mais pas les hommes, mollies SailFin (Poecilia latipinna) utilisaient des marquages ​​UV dans le cadre de leurs décisions d'accouplement. Ces types d'études servent à élargir notre connaissance de la gamme d'organismes qui utilisent UV et donnent un aperçu de la façon dont UV joue un rôle dans leur vie.

Introduction

Comprendre les indices et les signaux utilisés dans les interactions sociales animaux nous permet de comprendre la variation phénotypique à l'intérieur et entre les espèces. Cette variation joue un rôle important dans les processus d'évolution tels que la divergence de la population, la sélection sexuelle et de la spéciation. Souvent, cependant, les chercheurs sont limités à explorer les indices les plus évidents aux systèmes sensoriels humains, en particulier ceux dans les royaumes visuels ou auditifs. L'utilisation de la spectrophotométrie, cependant, nous permet d'étendre nos investigations au-delà du spectre visible humain et dans des longueurs d'onde qui peuvent être importantes dans les interactions sociales dans d'autres espèces.

En particulier, la communication à courte portée offerte par ultraviolets (UV; 300 – 400 nm) la sensibilité a le potentiel d'être très avantageux pendant le choix du partenaire 1. De nombreux prédateurs visuels de chasse d'oiseaux et de poissons, par exemple, sont incapables de détecter le rayonnement UV. Dans les systèmes où les hommes affichent minutieusementpour les femmes, ces hommes réduiraient leur risque de prédation tout en maintenant leur capacité à attirer des partenaires en exploitant le spectre UV plutôt que de développer des signaux détectables dans le spectre visible 2,3 .. Si l' on ne parvient pas à envisager la possibilité que les organismes communiquent les uns avec les d'autres utilisent ces "canaux de communication privés", des moteurs importants de comportement et l'évolution peuvent manquer.

Ce protocole décrit une enquête sur l'utilisation des indices UV pour le choix du partenaire dans le sailfin molly, Poecilia latipinna, un poisson polygame qui n'a pas précédemment connu capacité à détecter les UV ou utiliser des marquages ​​UV. Cette espèce de poisson a une proximité phylogénétique à proximité d'autres poissons vivipares sensibles aux UV 4 et il est prouvé que P. microspectroscopique latipinna, ainsi que d'autres espèces telles que P. molly mexicana et P. formosa, possède une classe de cônes (cellules responsables de la co photoréceptricesla vision lor) qui sont les plus sensibles aux longueurs d'onde UV 5. Dans cette espèce dimorphisme sexuel, le choix des femmes a joué un rôle important dans l'évolution de vives nageoires colorées et agrandies des mâles 6-9. Cette méthodologie nous permet d'explorer si UV est un moyen supplémentaire par lequel les femmes évaluent la qualité des hommes.

La détection et la mesure des marquages ​​UV sur P. latipinna en utilisant un spectrophotomètre avec une sonde à fibre optique est détaillé ici. En outre, si mollies femelles réceptives associent différentiellement avec des mâles vus à travers un filtre optique transmettant la lumière à spectre complet, y compris les UV-A ([UV +]; 320-700 nm) et les hommes vus à travers un filtre anti-UV ([UV]; 400 – 700 nm) est discutée. Cette méthode a de larges applications pour découvrir les modèles de sensibilité aux UV et de couleur dans les poissons et d'autres organismes, ce qui permet la recherche sur une variété de questions impliquant des UV et de son rôle dans le comportement.

Protocol

Toutes les expériences ont été menées avec l'approbation du Comité soin et l'utilisation institutionnelle des animaux de l'Ohio Wesleyan University. 1. Enregistrement UV réflectance du poisson à l'aide d'un spectrophotomètre Calibrer un spectrophotomètre et source de lumière avec un blanc standard connu dans la gamme de longueurs d'onde à mesurer selon les recommandations de l'instrument ou du logiciel. Anesthésier poisson en plaçant dans une solution…

Representative Results

Les figures 1 et 2 montrent l'aquarium de préférence d'accouplement mis en place et les sites de mesure UV pour nos expériences. Mesure de la réflectance UV a permis de déterminer que P. latipinna ne possèdent des caractéristiques UV, en particulier le long des côtés de leur corps (figure 3), en plus de la variation individuelle de ces traits. U…

Discussion

Spectrométrie a réussi à identifier les marquages ​​UV sur P. latipinna. Les deux sexes de P. latipinna possèdent des marquages ​​UV le long de leurs côtés. En outre, certains hommes portaient des marques UV sur leurs nageoires dorsales, traits précédemment jugée importante dans les préférences d'accouplement femelle 7.

Nous vous recommandons d'utiliser spectrophotométrie UV comme un mécanisme pour détecter la présence d'un marq…

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).
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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).

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