Summary

Ensaios para detectar estruturas de reflexão de UV e determinar a sua importância na preferência do companheiro usando o Sailfin Molly<em> Poecilia latipinna</em

Published: September 14, 2016
doi:

Summary

Este protocolo descreve o uso de espectrofotometria para detectar estruturas de reflexão de raios ultravioleta sobre os organismos (neste exemplo, o sailfin molly Poecilia latipinna) e descreve testes de escolha dicotômicas para peixes que permitem inferências a serem feitas sobre o papel das pistas ultravioleta durante a escolha do parceiro.

Abstract

Muitos organismos usam pistas e sinais para além sensibilidade humana durante as interações sociais. É importante levar em conta a forma como os organismos percebem seus mundos ao tentar compreender o seu comportamento e ecologia. Sensibilidade ao espectro de ultravioleta (UV; 300-400 nm) é encontrado através de vários géneros de aves, peixes, répteis, anfíbios e até mamíferos. Este protocolo descreve uma técnica pela análise de organismos para a presença de estruturas de reflexão de UV e um método para testar se estes sinais são utilizados como sinais de sociais no contexto da escolha de parceiros. Um espectrofotómetro é utilizado para detectar a presença de reflectância de UV e a variação na intensidade reflexiva entre os indivíduos e os sexos. Um exemplo desta técnica é apresentada em que um teste de escolha do parceiro dicotómica expõe indivíduos sexualmente receptiva a indivíduos do sexo oposto cuja aparência visual pode ser manipulado por meio de filtros que transmitem, quer do espectro de comprimentos de onda de UV ou bloco completo. estesistema permitiu a determinação que as mulheres, mas não do sexo masculino, mollies sailfin (Poecilia latipinna) estavam usando marcas de UV como parte de suas decisões de acasalamento. Estes tipos de estudos servem para ampliar o conhecimento da gama de organismos que utilizam UV e fornecer insights sobre como UV desempenha um papel em suas vidas.

Introduction

Compreender os sinais e sinais utilizados nas interações sociais animais nos permite compreender a variação fenotípica dentro e entre as espécies. Esta variação desempenha um papel importante nos processos evolutivos, tais como a divergência populacional, a selecção sexual, e especiação. Muitas vezes, porém, os pesquisadores estão limitados a explorar as pistas mais óbvias para sistemas sensoriais humanos, especialmente aqueles dentro dos domínios visuais ou auditivas. Uso de espectrofotometria, no entanto, nos permite expandir nossas investigações para além do espectro visível humana e em comprimentos de onda que podem ser importantes em interações sociais em outras espécies.

Em particular, a comunicação de curto alcance proporcionada por luz ultravioleta (UV; 300-400 nm) sensibilidade tem o potencial de ser altamente vantajoso durante a escolha do parceiro 1. Muitos predadores visualmente caça de aves e peixes, por exemplo, não são capazes de detectar a radiação UV. Em sistemas onde os machos mostrar elaboradamentepara fêmeas, esses machos reduziria o risco de predação, mantendo a sua capacidade de atrair parceiros, explorando o espectro UV em vez de desenvolver sinais detectáveis ​​no espectro visível 2,3 .. Se alguém deixa de considerar a possibilidade de que os organismos estão se comunicando uns com os outros usam esses "canais de comunicação privados", motoristas significativas de comportamento e evolução pode ser desperdiçada.

Este protocolo descreve uma investigação sobre o uso de pistas de UV para a escolha do companheiro na sailfin molly, Poecilia latipinna, um peixe polígamos que não conheceu anteriormente capacidade de detectar UV ou utilizar marcações UV. Esta espécie de peixe tem uma proximidade filogenética perto de outros peixes Vivípara sensíveis aos raios UV 4 e há evidências de que microspectroscopic P. latipinna, juntamente com outras espécies tais como P. Molly mexicana e P. formosa, possuem uma classe de cones (células fotorreceptoras responsáveis ​​pela covisão lor), que são mais sensíveis para comprimentos de onda UV 5. Nesta espécie dimorfismo sexual, escolha feminina tem desempenhado um papel importante na evolução da dos machos barbatanas coloridas e ampliadas brilhantemente 6-9. Esta metodologia permite-nos explorar se UV é um meio adicional pelo qual as fêmeas avaliar a qualidade do sexo masculino.

A detecção e medição de marcações UV sobre P. latipinna usando um espectrofotómetro com uma sonda de fibra óptica é detalhado aqui. Além disso, se mollies fêmeas receptivas diferencialmente associar com machos vistos através de um filtro óptico de transmissão de luz de espectro total, incluindo UV-A ([UV +]; 320-700 nm) e os machos vistos através de um filtro anti-UV ([UV]; 400 – 700 nm) é discutida. Este método tem amplas aplicações para descobrir padrões de sensibilidade UV e cor em peixes e outros organismos, permitindo a investigação sobre uma variedade de questões que envolvem UV e seu papel no comportamento.

Protocol

Todos os experimentos foram realizados com a aprovação do Comitê de Cuidado e Uso Institucional Animal da Ohio Wesleyan University. 1. Gravação UV refletância dos peixes usando um espectrofotômetro Calibrar um espectrofotômetro e fonte de luz com um padrão branco conhecido em toda a gama de comprimentos de onda a ser medido de acordo com as recomendações do instrumento ou software. Anestesiar os peixes, colocando em uma solução a 0,5% de acetato de 3 aminobenzoate-metano sal de …

Representative Results

As Figuras 1 e 2 mostram a preferência do aquário de acasalamento configurar e locais de medição UV para nossos experimentos. Medição da reflectância de UV permitiu a determinação de que a P. latipinna possuem características de UV, em especial ao longo dos lados do seu corpo (Figura 3), para além da variação individual em esses traços. Um…

Discussion

Espectrofotometria foi bem sucedida na identificação de marcas UV em P. latipinna. Ambos os sexos de P. latipinna possuem marcações UV ao longo de seus lados. Além disso, alguns machos tinha marcas UV em suas barbatanas dorsais, traços encontrados anteriormente a ser importante nas preferências de acasalamento femininos 7.

Recomendamos a utilização de espectrofotometria de UV como um mecanismo para detectar a presença de marcas UV. Mais testes poderia d…

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

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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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