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