הערכת השפעתה של האישיות על רגישות לשדות מגנטיים ב דג זברה

במחקר הנוכחי, אנו מתארים פרוטוקול התנהגותי מבוסס מעבדה אשר היקף חוקרים את התפקיד של דגים אישיות על התגובה כיוון של shoaling דגים כדי רמזים התמצאות חיצוניים, כגון זרמי המים, שדות מגנטיים.

ההחלטות orienting של בעלי החיים הם תוצאה של שקילה שונים מידע חושי. תהליך קבלת ההחלטות מושפע על ידי היכולת של החיה כדי לנווט (למשל, היכולת לבחור ולשמור על כיוון), מצבו הפנימי (למשל, צרכי האכלה או הרבייה), את יכולתו להעביר (למשל, מכניקה ומכניקה), וכמה נוספים גורמים חיצוניים (למשל, זמן של יום, האינטראקציה עם בני מינו)¹.

התפקיד של מצב פנימי או בעלי אישיות בהתנהגות התמצאות בדרך כלל מובן או לא בחנו². אתגרים נוספים להיווצר במחקר על הכיוון של מינים ימיים חברתית, אשר לעיתים קרובות לבצע מתואמת מקוטב קבוצה תנועה התנהגות³.

זרמי המים לשחק תפקיד מרכזי בתהליך התמצאות של דגים. דגים אוריינט למים זרמי באמצעות התגובה unconditioned שנקרא rheotaxis⁴, אשר יכול להיות חיובי (כלומר, במעלה הנהר בכיוון) או שלילי (כלומר במורד הנהר בכיוון), משמש עבור מספר פעילויות, החל שיחור מזון כדי צמצום ההוצאה האנרגטית^5,6. יתר על כן, גוף גדל והולך של הספרות מדווח כי מינים רבים של דגים להשתמש בשדה גאומגנטית התמצאות וניווט^7,8,9.

חקר ביצועים rheotaxis ושחייה ב הדג מתבצע בדרך כלל תוך זרימה צ’יימברס (לבריכה), שבו דגים נחשפים העלייה stepwise של מהירות זרימה, מ נמוך במהירויות גבוהות, לעתים קרובות עד תשישות (נקרא מהירות קריטית)^{10, 11}. מצד שני, מחקרים קודמים חקר את התפקיד של השדה המגנטי בכיוון דרך התבוננות ההתנהגות שחייה של החיות בזירות עם המים עדיין^12,13. כאן, אנו מתארים טכניקה מעבדה המאפשרת החוקרים ללמוד את אופן הפעולה של דגים זמן מניפולציה של זרמי המים והן השדה המגנטי. שיטה זו היה מנוצל בפעם הראשונה על shoaling דג זברה (רזבורה rerio) במחקר הקודם שלנו, מובילים למסקנה כי המניפולציה של השדה המגנטי שמסביב קובע את סף rheotactic (קרי, את המים המינימליים המהירות shoaling איזה דגים אוריינט במעלה הזרם)¹⁴. שיטה זו מבוססת על השימוש תא לבריכה עם זורם לאט בשילוב עם מלכודת שנועד לשלוט השדה המגנטי בתעלת, בטווח של עוצמת השדה המגנטי של כדור הארץ.

המנהרה שחייה מנוצל כדי לצפות את ההתנהגות של דג זברה המותווה באיור1. המנהרה (עשוי של צילינדר אקריליק nonreflecting בקוטר 7 ס מ ו- 15 ס מ אורך) מחובר מלכודת עבור הפקד קצב הזרימה¹⁴. במבנה הזה, טווח המחירים זרימה בתוך המנהרה משתנה בין 0 ל- 9 ס”מ/s.

לתמרן השדה המגנטי במנהרה שחייה, נשתמש שתי גישות מתודולוגיות: הראשון הוא חד-ממדי, השני הוא תלת-ממדי. עבור כל יישום, שיטות אלה לתפעל את השדה גאומגנטית כדי להשיג תנאים מגנטי מסוימים בנפח מוגדר של מים – לכן, כל הערכים של עוצמת השדה המגנטי דיווח במחקר זה לכלול את השדה גאומגנטית.

בנוגע מימדי להתקרב¹⁵, השדה המגנטי מטופל לאורך כיוון זרימת המים (כהגדרתו של ציר ה-x) באמצעות ברז חשמלי העוטפת את המנהרה שחייה. זה קשור יחידת כוח, זה יוצר שדה מגנטי סטטי אחיד (איור 2 א). בדומה לכך, במקרה של הגישה תלת מימדי, השדה גאומגנטית באמצעי האחסון שמכיל את המנהרה שחייה משתנה באמצעות סלילי חוטי חשמל. אולם, כדי לקבוע את השדה המגנטי בשלושה ממדים, הגלילים יש את העיצוב של שלושה זוגות של הלמהולץ אורתוגונלית (איור 2B). כל זוג הלמהולץ הוא מורכב שני סלילי מעגלית בכיוון לאורך שטח אורתוגונלית משלושה כיוונים (x, yו- z), מצוידים מגנטומטר שלוש-צירית לעבוד בתנאים לולאה סגורה. מגנטומטר עובדת עם עוצמות השדה דומה עם שדה הטבעי של כדור הארץ, הוא ממוקם קרוב למרכז גיאומטרי של ערכת סלילי (היכן המנהרה שחייה ממוקם).

אנו מיישמים את הטכניקות המתוארות לעיל כדי לבדוק את ההשערה כי התכונות האישיות של הדג להלחין רב להשפיע על הדרך שבה שהם מגיבים שדות מגנטיים¹⁶. נוכל לבדוק את ההשערה כי אנשים עם מרכיבי האישיות^17,18 להגיב באופן שונה כאשר הם נחשפים זורמים מים, שדות מגנטיים. כדי לבדוק את זה, אנחנו למיין תחילה דג זברה באמצעות מתודולוגיה הוקמה כדי להקצות ויחידים קבוצה אשר הם מקדימים או תגובתי^17,19,20,21. . אז, אנחנו להעריך את ההתנהגות rheotactic של דג זברה שוחים להקות מורכב רק תגובתי יחידים או מורכב רק פרואקטיבית יחידים במיכל לבריכה מגנטי, אשר אנו מציגים כנתונים לדוגמה.

בשיטת המיון מבוססת על הנטייה שונים של אנשים מרכיבי לחקור סביבות הרומן²¹. באופן ספציפי, אנו משתמשים טנק מחולקת בהיר של הצד האפל^17,19,20,21 (איור 3). בעלי חיים הם שאמבטיה לצד האפל. בעת גישה אל הצד החיובי הוא פתוח, יוזם אנשים נוטים לצאת במהירות החצי האפל של הטנק כדי לחקור את הסביבה החדשה, ואילו הדג תגובתי אל תשאירו את הטנק כהה.