Évaluer l’Influence de la personnalité sur la sensibilité aux champs magnétiques chez le poisson zèbre

Dans la présente étude, les auteurs décrivent un protocole comportemental en laboratoire qui a la portée de l’enquête sur le rôle de la personnalité des poissons sur la réponse de l’orientation des bancs de poissons aux signaux de l’orientation externe, tels que les courants d’eau et les champs magnétiques.

Les décisions d’orientation des animaux proviennent des diverses informations sensorielles de pesage. Le processus de décision est influencé par la capacité de l’animal pour naviguer (p. ex., la capacité à sélectionner et garder une direction), son état interne (par exemple, les besoins alimentaires ou de reproduction), sa capacité à se déplacer (par exemple, biomécanique de locomotion) et plusieurs autres facteurs externes (par exemple, l’heure du jour, interaction avec des congénères)¹.

Le rôle de l’état interne et de la personnalité animale dans le comportement d’orientation est souvent mal compris ou pas exploré². Autres défis se posent dans l’étude de l’orientation sociale espèces aquatiques, qui souvent effectuer coordonnée et polarisé groupe mouvement comportement³.

Courants d’eau jouent un rôle clé dans le processus d’orientation des poissons. Poisson oriente l’eau courants grâce à un approvisionnement inconditionel réponse appelé rhéotaxie⁴, qui peut être positif (c’est-à-dire, en amont orienté) ou négatif (c’est-à-dire en aval orienté) et est utilisé pour plusieurs activités, allant de la recherche de nourriture à la minimisation de les dépenses énergétiques de^5,6. En outre, un nombre croissant de la littérature rapporte que plusieurs espèces de poissons utilisent le champ magnétique terrestre pour l’orientation et navigation^7,8,9.

L’étude des performances rhéotaxie et nage dans le poisson est généralement menée dans des chambres de flux (flume), où les poissons sont exposés à l’augmentation progressive de la vitesse d’écoulement, de faible à grande vitesse, souvent jusqu’à épuisement (appelée vitesse critique)^{10, 11}. En revanche, des études antérieures a examiné le rôle du champ magnétique dans l’orientation par le biais de l’observation du comportement natation des animaux dans les arènes avec eau plate^12,13. Nous décrivons ici une technique de laboratoire qui permet aux chercheurs d’étudier le comportement des poissons tout en manipulant les courants d’eau tant le champ magnétique. Cette méthode a été utilisée pour la première fois sur les bancs de poisson zèbre (Danio rerio) dans notre étude précédente, conduisant à la conclusion que la manipulation du champ magnétique environnant détermine le seuil rhéotaxique (c.-à-d., l’eau minime vitesse à qui rechauffent poisson orient en amont)¹⁴. Cette méthode est basée sur l’utilisation d’une chambre de flume avec flux lents combinés avec une configuration conçue pour contrôler le champ magnétique dans le canal, au sein de la gamme d’intensité du champ magnétique de la terre.

Le tunnel de natation utilisé pour observer le comportement du poisson-zèbre est décrite à la Figure 1. Le tunnel (en un cylindre acrylique nonreflecting avec un diamètre de 7 cm et 15 cm de long) est connecté à un programme d’installation pour le contrôle du taux de débit¹⁴. Avec cette configuration, la gamme des débits dans le tunnel varie entre 0 et 9 cm/s.

Pour manipuler le champ magnétique dans le tunnel de natation, nous utilisons deux approches méthodologiques : le premier est unidimensionnel et le second est en trois dimensions. Pour toute demande, ces méthodes manipulent le champ magnétique terrestre pour obtenir les conditions magnétiques spécifiques dans un volume défini d’eau — ainsi, toutes les valeurs d’intensité de champ magnétique dans cette étude incluent le champ géomagnétique.

En ce qui concerne la dimension approche¹⁵, le champ magnétique est manipulé le long de la direction d’écoulement de l’eau (définie comme l’axe des x) à l’aide d’un solénoïde enroulé autour du tunnel de la natation. Cela est lié à une unité de puissance, et il génère des champs magnétiques statiques uniformes (Figure 2 a). De même, dans le cas de l’approche en trois dimensions, le champ géomagnétique dans le volume contenant le tunnel de natation est modifié à l’aide de bobines de fils électriques. Toutefois, pour contrôler le champ magnétique en trois dimensions, les bobines ont la conception de trois paires de Helmholtz orthogonales (Figure 2 b). Chaque paire de Helmholtz est composé de deux bobines circulaires orientés dans les trois directions orthogonales de l’espace (x, yet z) et équipé d’un magnétomètre trois axes travaillant dans des conditions de la boucle fermée. Le magnétomètre travaille avec des intensités de champ comparables avec champ naturel de la terre, et il est situé près du centre géométrique de l’ensemble de bobines (où le tunnel de natation se trouve).

Nous implantons des techniques décrites ci-dessus pour vérifier l’hypothèse que les traits de personnalité des poissons composer un haut-fond influencent la manière dont ils réagissent aux champs magnétiques¹⁶. Nous testons l’hypothèse que les individus ayant une personnalité proactives et réactives^17,18 réagissent différemment lorsqu’ils sont exposés à l’eau s’écoule et champs magnétiques. Pour tester ceci, nous avons tout d’abord trier poisson zèbre à l’aide d’une méthodologie éprouvée pour assigner et les individus de groupe qui sont proactive ou réactive^17,19,20,21. Ensuite, nous évaluons le comportement rhéotaxique de poisson-zèbre, nager en bancs composé de seulement les personnes réactives ou composé de seulement proactive personnes dans la citerne antiroulis magnétique, qui nous présentent comme des exemples de données.

La méthode de tri est basée sur la tendance différente des individus proactives et réactives pour explorer de nouveaux environnements,²¹. Plus précisément, nous utilisons un réservoir divisé en un brillant et un côté obscur^17,19,20,21 (Figure 3). Animaux est acclimatés au côté obscur. Lorsque l’accès au côté lumineux est ouverte et proactive individus ont tendance à quitter rapidement la moitié sombre de la cuve pour découvrir le nouvel environnement, tandis que les poissons réactifs ne pas laissent le réservoir sombre.