Name: a simple flight mill for the study of tethered flight in insects
Uploaded: 2015-12-10T14:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 42 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about A Simple Flight Mill for the Study of Tethered Flight in Insects at JoVE.com

Alfredo Attisano was supported by a European Social Fund studentship. James T. Murphy is supported by USDA-NIFA Award 2013-34103-21437.

1. Uçuş Mill Construct <ol><li> Akrilik plastik destek yapısı Construct: <ol><li> İki dış dikey duvarlara 3 mm kalınlıkta saydam akrilik levha kesme, merkezi bir dikey duvar ve Şekil 1 &#39;de gösterilen tasarım ile belirtilen beş yatay raflar. </li><li> Destek yapısı (Şekil 2A) oluşturmak için, dikey duvarlar (OW ve CW Şekil 1 ve 2) içine, raflar (HS Şekil 1 ve 2) takarak birleştirin. </li><li> Cihazı (Şekil 2A ve Şekil 2C) arkasındaki dış köşelerde polistiren sütunları sokarak yapısını güçlendirmek. Gerekirse, yatay raflar için ek destek sağlamak için merkez dikey duvar kavşak boyunca sağ açılı kenar koruyucuları kısa parçaları yapıştırın. </li></ol></li><li> Pivotin Constructg kol tertibatı: <ol><li> Her hücrenin üst merkezine 1 cm çapında plastik bir boru 5 cm uzunluğunda Tutkal. Her hücrede üst ve alt boru hizalanır emin olduktan sonra, her bir hücre alt merkezine 1 cm çapında plastik bir boru 2 cm uzunluğunda Tutkal. Sıcak tutkal kullanarak, tesisin kolu için manyetik yatak oluşturan her desteğin sonuna kadar iki adet 10 mm x 4 mm neodimyum mıknatıslar N42 yapıştırın. </li><li> 20 ul pipet içine entomolojik pimini takın ve sıcak tutkal ile yerinde sabitleyin. Iki ucu uçuş değirmen armatürü oluşturmak için pipet dışarı uzanacak şekilde pimi yerleştirin. Not: Uçuş denemeleri sırasında, pimin üst mıknatıslar üst dizi yerinde tutulur. Mıknatıslar alt kümesi kendi ekseni etrafında sağlayan bir dikey konumda armatürü korumaktır. </li><li> 19 ayar manyetik olmayan hipodermik çelik boru, 24 cm uzunluğunda kesin. Sıcak tutkal kullanarak, pipet ucu f üstüne orta noktayı tutturmakrom adım 1.2.2. Merkez noktasından 12 cm uzun kol ve viraj (Şekil 2B) merkezi 10 cm&#39;lik bir çapa sahip kısa bir kola ayrılan 95 ° &#39;lik bir açıya ucundan 2 cm boru, Bend bir ucu. Not: çapının değişik devir mesafelerde yerleştirilmesi için değiştiirlebilir. </li></ol></li><li> IR sensörü ve data logger ayarlayın: <ol><li> Sensör, dış dik duvar destekleri (Şekil 2C) oyulmuş açıklıklar yoluyla hücre içine uzanan sağlayan, yeniden kullanılabilir yapışkan macun kullanılarak her bir hücrenin sonsuz kenarlarına IR sensör sabitleyin. </li><li> Bir solderless breadboard (Şekil 3) üzerine inşa çok temel bir elektronik devre aracılığıyla veri kaydedicileri IR sensörleri bağlayın. Breadboard (Şekil 3A, B) IR bağlantı giriş ve çıkış sırasıyla 180 Ω ve 2.2 kohm iki dirençleri bağlayın. Alte dirençleri yerleştirinçoklu sensörlerden gelen kayıt sırasında gerilim sinyali damla en aza indirmek için deneysel devre boyunca rnate sıra (Şekil 3C). </li></ol></li></ol> 2. Uçuş Denemeleri <ol><li> Dolaylı bir böcek pimi vasıtasıyla uçuş değirmen koluna böcekleri urgan: <ol><li> Sensörü IR ışını bozulmasını en üst düzeye çıkarmak ve bir karşı olarak hareket etmek Döndürme kolunun bükülmemiş ucunun sonunda küçük bir folyo bayrağı yerleştirin. </li><li> Eki için kullanılabilir böceğin boyut ve manikür alanına bağlı olarak, yeniden yapışkan macun ya da toksik olmayan deri yapıştırıcı ile bir böcek pin deneysel böcek ekleyin. Gerekirse, soğutma ya da CO 2 ile biri tarafından böcek uyutmak. </li><li> Bir entomolojik pim yuvarlak ucu etrafında yapışkan macun bir miktar Kalıp ve toksik olmayan deri yapıştırıcı bir damla ile örtün. Yavaşça Fosilden alanında uygulamak ve tutkal kuruyana kadar 5-10 sn bekleyin. Not: proadım 2.1.3 mıknatıslarından çıkan sert (böcek, böcekler) ya da yumuşak olan böcekler için uygundur manikür (eşekarısı, sinekler). Tüylü manikür (kelebekleri, kelebekler) ile Böcekler hafifçe tethering önce çok ince bir fırça ile temizlenebilir saçlara sahip olmak gerekir. </li><li> Oynar kol takımının bükük ucunu takılı böcek ile pimini takın. </li><li> Uçuş testi bittikten sonra, ince bir forsepsi ile hayvan zinciri çıkartın. Not: Data logger kurmak ve malzemeler tabloda listelenen belirli cihazlar için takip eder ve alternatif ekipmanla kullanılmak için ayarlanmış olması gerektiği gibi edinimi optimize edilmiştir. </li></ol></li><li> Serbestçe kullanılabilir Windaq Lite yazılımı ile kayıt oturumu başlatın <ol><li> Özgür yazılım Windaq Lite (ekipman listesine bakınız) indirin ve yükleyin. </li><li> , Enstrüman donanım yöneticisini açın pop-up listesi ve basın &#39;Start Windaq&#39; den veri logger seçin. Açılacak yeni bir pencere ve giriş işaretiher sensörden gelen ark gösterilir. </li><li> Veri logger okur ve sensör çıkışı gösteren hangi istenen örnekleme frekansı seçin. Not: Örnekleme frekansı, ancak küçük-orta ölçekli böcekler uçuş yakalamak için yeterince hızlı olacak 30-45 Hz arasında değişen frekansları örnekleme, böceğin uçuş hızına bağlıdır. </li><li> Ctrl-F4 kayıt oturumu başlatmak için. İlk açılan pencerede kayıt dosyasının hedef yolu seçin. Özellikle böcek ve deney için uçuş kayıt zamanı uygun uzunluğunu seçin. İkinci açılır pencerede kayıt süresi tanımlayın. Kayıt süresi basın geçtikten sonra Ctrl-S kaydedilen dosyayı sonuçlandırmak için. </li></ol></li><li> Kayıt kalitesini kontrol edin. <ol><li> Kaydedilen uçuş parça açın ve bir gerilim kanalı seçin. Ctrl-T her kanal için gerilim istatistikleri ile bir pop-up penceresini açmak için. </li><li> Emin olun hiçbir büyük damla olduğunuasgari değer devresi (Şekil 4) üzerindeki gerilim düşer kaynaklanmıştır. Kanal ortalama ve minimum gerilim farkı 0,1&#39;in V olduğu herhangi bir kanal atın </li></ol></li><li> Bir * CSV formatında dosyayı kaydedin: Dosya git&gt; Farklı kaydet ve pop-up pencerede &quot;Elektronik Tablo print (CSV)&quot; seçeneğini seçin. &quot;E-tablo Yorumlar&quot; pop-up pencerede &quot;Göreli Time&quot; seçin ve tüm diğer seçenekleri seçimini kaldırın. Dosyayı kaydetmek için Tamam&#39;a tıklayın. </li></ol> Python 3.4.x kullanarak Uçuş Veri Analizi 3. <ol><li> Arşiv indirin. En son Python 3.4.x sürümünü yükleyin <a href="https://jove.unicartagenaproxy.elogim.com/files/ftp_upload/53377/Python_scripts.zip">Python_scripts.zip,</a> (Yan Dosyaları) açın ve masaüstüne standardize_peaks.py ve flight_analysis.py kaydedin. </li><li> Standardize etmek ve kaydedilen sinyalde doruklarına seçinaşağıdaki gibi <ol><li> Standardize_peaks.py simgesine sağ tıklayın. &#39;IDLE ile Aç&#39; seçeneğini seçin. Not: IDLE Python için varsayılan editörü, ancak herhangi bir metin editörü, bu amaç için kullanılabilir. </li><li> Lines 18-19, her kanal için gerilim sinyalinin standardizasyonu gerçekleştirmek için kullanılan ortalama geriliminin etrafında eşik değerlerini belirtin. Varsayılan değerler bir ince ayar sinyali standardizasyonu sağlamak için ayarlanmış, ancak kullanıcı her kanal için ortalama gerilim değerine göre istenilen eşiğini tanımlayabilirsiniz: Not. Bu gerilim istatistikler penceresinde bulunabilir (adım 2.3). </li><li> Hat 45, * Kaydedilen CSV dosyasının kaydedildiği klasörün yolunu yazın. </li><li> Hat 91, sen * .TXT zirve dosyasını kaydetmek istediğiniz klasörün yolunu yazın. </li><li> Hat 61 ve hat 72, gerekli kanal sayısını belirtin. Eklemek veya max hat 61-63 ve 72-74 yılı başında # silerek kanalları silebilirsiniz8 kanal imum. </li><li> Dosyayı kaydedin ve F5 tuşuna basarak komut başlatın. </li><li> Belirtilen klasörde standartlaştırılmış sinyalleri ile yeni * .TXT dosyayı kaydetmek için açılan pencere ve basın dönüş olarak (herhangi bir ek alt klasörleri ile birlikte) * .CSV dosyasının adını girin. Not: n kullanılan kanalların sayısına bağlı olarak, bu dosya n + 1 sütun içerir: İlk sütun örnekleme olayın nispi zamanı, diğer N sütunları kayıt için kullanılan n kanallarından taban ve tepe noktaları olayları ifade eder. 1 değeri IR sensörü sayesinde bayrak geçişi türetilmiş bir tepe temsil ederken 0 değeri, baz gerilimi temsil eder. </li></ol></li><li> Standardize dosyasını kullanarak uçuş parça analiz: Kullanıcı deneysel koşullar karşılamak için flight_analysis.py komut dosyasını düzenleyin: <ol><li> Sağ flight_analysis.py simgesine tıklayın. &#39;IDLE ile Aç&#39; seçeneğini seçin. </li><li> Doğrultusunda 39 ve hat 80 uzunluğunu ayarlamakkol yarıçapına göre dairesel uçuş yolunun. </li><li> Gerekirse, çizgiler 50-52 içerisinde silerek isteğe bağlı hız düzeltme döngü etkinleştirin. Buna göre hız değerini değiştirin. </li><li> Hat 77 ve hat 85, uçuş pisti yanlış hız okuma düzeltmek için hız eşiği ve zaman aralığı değerlerini düzenlemek ve üst üste iki uzun kesintisiz uçan nöbetleri arasında oluşan çok kısa zaman aralıkları için hesap. </li><li> Hat 198 yılında saniye cinsinden toplam kayıt süresini belirtin. Itibaren hat 287 çıkış hatlarında değer aralıkları değiştirin. Not: Varsayılan aralıkları kullanıcı deneysel gereksinimlerine göre modifiye edilebilir. Bunu yapmak için, işlev içinde bütün sayısal değerler (değişken &quot;flight_300_900, örneğin,&quot; değişken adı olanlar dahil) arzu edilen bir değere değiştirilmesi gerekir. </li><li> Hat 248 tip klasörün yolunu hangi * .txt standart dosya kaydedilir. </li><li> Sayısını belirtinkanalları. Ekle veya çizgiler 257-259, 270-272 hatlar ve çizgiler 8 kanal maksimum 279-281 başında # ekleyerek veya silerek kanalları silebilirsiniz. </li><li> Hat 304 çıktı dosyalarını kaydetmek istediğiniz klasörün yolunu yazın. </li><li> Tüm kullanıcı ayarları belirtildiğinde sonra, dosyayı kaydedin ve F5 tuşuna basarak komut başlatın. </li><li> Pop-up pencere ve basın karşılığında (herhangi bir ek alt klasörleri ile birlikte) analiz * TXT dosyasının adını girin. </li></ol></li></ol>

<ol>
	<li>Hardie, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Flight+Behavior+in+Migrating+Insects.">Flight Behavior in Migrating Insects.</a> J. Agric. Entomol. 10, 239-245 (1993).</li><li>Reynolds, D., Riley, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Remote-sensing,+telemetric+and+computer-based+technologies+for+investigating+insect+movement:+a+survey+of+existing+and+potential+techniques.">Remote-sensing, telemetric and computer-based technologies for investigating insect movement: a survey of existing and potential techniques.</a> Comput. Electron. in Agric. 35, 271-307 (2002).</li><li>Davis, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Geographic+patterns+in+the+flight+ability+of+a+monophagous+beetle.">Geographic patterns in the flight ability of a monophagous beetle.</a> Oecologia. 69, 407-412 (1986).</li><li>Dingle, H., Blakley, N. R., Miller, E. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Variation+in+body+size+and+flight+performance+in+milkweed+bugs+(Oncopeltus).">Variation in body size and flight performance in milkweed bugs (Oncopeltus).</a> Evolution. , 371-385 (1980).</li><li>Gatehouse, A., Hackett, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+technique+for+studying+flight+behaviour+of+tethered+Spodoptera+exempta+moths.">A technique for studying flight behaviour of tethered Spodoptera exempta moths.</a> Physiol. Entomol. 5, 215-222 (1980).</li><li>Grace, B., Shipp, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+laboratory+technique+for+examining+the+flight+activity+of+insects+under+controlled+environment+conditions.">A laboratory technique for examining the flight activity of insects under controlled environment conditions.</a> Inter. J Biometeorol. 32, 65-69 (1988).</li><li>Kennedy, J., Booth, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Free+flight+of+aphids+in+the+laboratory.">Free flight of aphids in the laboratory.</a> J. Exp. Biol. 40, 67-85 (1963).</li><li>Kennedy, J., Ludlow, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Co-ordination+of+two+kinds+of+flight+activity+in+an+aphid.">Co-ordination of two kinds of flight activity in an aphid.</a> J. Exp. Biol. 61, 173-196 (1974).</li><li>Laughlin, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+modified+Kennedy+flight+chamber.">A modified Kennedy flight chamber.</a> Aust. J. Entomol. 13, 151-153 (1974).</li><li>Krell, R. K., Wilson, T. A., Pedigo, L. P., Rice, M. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Characterization+of+bean+leaf+beetle+(Coleoptera:+Chrysomelidae)+flight+capacity.">Characterization of bean leaf beetle (Coleoptera: Chrysomelidae) flight capacity.</a> J. Kansas Entomol Soc. , 406-416 (2003).</li><li>Liu, Z., Wyckhuys, K. A., Wu, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Migratory+adaptations+in+Chrysoperla+sinica+(Neuroptera:+Chrysopidae).">Migratory adaptations in Chrysoperla sinica (Neuroptera: Chrysopidae).</a> Environ. Entomol. 40, 449-454 (2011).</li><li>Wang, X. G., Johnson, M. W., Daane, K. M., Opp, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Combined+effects+of+heat+stress+and+food+supply+on+flight+performance+of+olive+fruit+fly+(Diptera:+Tephritidae).">Combined effects of heat stress and food supply on flight performance of olive fruit fly (Diptera: Tephritidae).</a> Ann. Entomol. Soc. Am. 102, 727-734 (2009).</li><li>Dingle, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Migration: the biology of life on the move. , (2014).</li><li>Blackmer, J. L., Naranjo, S. E., Williams, L. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tethered+and+untethered+flight+by+Lygus+hesperus+and+Lygus+lineolaris+(Heteroptera:+Miridae).">Tethered and untethered flight by Lygus hesperus and Lygus lineolaris (Heteroptera: Miridae).</a> Environ. Entomol. 33, 1389-1400 (2004).</li><li>Riley, J., Downham, M., Cooter, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparison+of+the+performance+of+Cicadulina+leafhoppers+on+flight+mills+with+that+to+be+expected+in+free+flight.">Comparison of the performance of Cicadulina leafhoppers on flight mills with that to be expected in free flight.</a> Entomol. Exp. App. 83, 317-322 (1997).</li><li>Taylor, R., Bauer, L. S., Poland, T. M., Windell, K. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Flight+performance+of+Agrilus+planipennis+(Coleoptera:+Buprestidae)+on+a+flight+mill+and+in+free+flight.">Flight performance of Agrilus planipennis (Coleoptera: Buprestidae) on a flight mill and in free flight.</a> J. Insect Behav. 23, 128-148 (2010).</li><li>Cooter, R., Armes, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tethered+flight+technique+for+monitoring+the+flight+performance+of+Helicoverpa+armigera+(Lepidoptera:+Noctuidae).">Tethered flight technique for monitoring the flight performance of Helicoverpa armigera (Lepidoptera: Noctuidae).</a> Environ. Entomol. 22, 339-345 (1993).</li><li>Chambers, D., Sharp, J., Ashley, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tethered+insect+flight:+A+system+for+automated+data+processing+of+behavioral+events.">Tethered insect flight: A system for automated data processing of behavioral events.</a> Behav. Res. Meth. Instr. 8, 352-356 (1976).</li><li>Clarke, J., Rowley, W., Christiansen, S., Jacobson, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microcomputer-based+monitoring+and+data+acquisition+system+for+a+mosquito+flight.">Microcomputer-based monitoring and data acquisition system for a mosquito flight.</a> Ann. Entomol. Soc. Am. 77, 119-122 (1984).</li><li>Resurreccion, A., Showers, W., Rowley, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microcomputer-interfaced+flight+mill+system+for+large+moths+such+as+black+cutworm+(Lepidoptera:+Noctuidae).">Microcomputer-interfaced flight mill system for large moths such as black cutworm (Lepidoptera: Noctuidae).</a> Ann. Entomol. Soc. Am. 81, 286-291 (1988).</li><li>Taylor, R., Nault, L., Styer, W., Cheng, Z. -. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Computer-monitored,+16-channel+flight+mill+for+recording+the+flight+of+leafhoppers+(Homoptera:+Auchenorrhyncha).">Computer-monitored, 16-channel flight mill for recording the flight of leafhoppers (Homoptera: Auchenorrhyncha).</a> Ann. Entomol. Soc. Am. 85, 627-632 (1992).</li><li>Bruzzone, O. A., Villacide, J. M., Bernstein, C., Corley, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Flight+variability+in+the+woodwasp+Sirex+noctilio+(Hymenoptera:+Siricidae):+an+analysis+of+flight+data+using+wavelets.">Flight variability in the woodwasp Sirex noctilio (Hymenoptera: Siricidae): an analysis of flight data using wavelets.</a> J. Exp. Biol. 212, 731-737 (2009).</li><li>Schumacher, P., Weyeneth, A., Weber, D. C., Dorn, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Long+flights+in+Cydia+pomonella+L.+(Lepidoptera:+Tortricidae)+measured+by+a+flight+mill:+influence+of+sex,+mated+status+and+age..">Long flights in Cydia pomonella L. (Lepidoptera: Tortricidae) measured by a flight mill: influence of sex, mated status and age..</a> Physiol. Entomol. 22, 149-160 (1997).</li><li>Attisano, A., Tregenza, T., Moore, A. J., Moore, P. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Oosorption+and+migratory+strategy+of+the+milkweed+bug,+Oncopeltus+fasciatus.">Oosorption and migratory strategy of the milkweed bug, Oncopeltus fasciatus.</a> An. Behav. 86, 651-657 (2013).</li><li>Martini, X., Hoyte, A., Stelinski, L. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Abdominal+color+of+the+Asian+citrus+psyllid+(Hemiptera:+Liviidae)+is+associated+with+flight+capabilities.">Abdominal color of the Asian citrus psyllid (Hemiptera: Liviidae) is associated with flight capabilities.</a> Ann. Entomol. Soc. Am. 107, 627-632 (2014).</li></ol>

The authors have nothing to disclose.

Bir, uygun fiyatlı, esnek ve ayarlanabilir uçuş değirmen tasarımı. Böcek uçuş davranış koşulları dağıtmak için bir haşere türünün eğilimini nasıl etkilediğini anlamak için gerek biokontrol uzmanları değişken ortamlarda böceklerin temel davranışları ilgilenenler gelen bilim adamlarından oluşan bir dizi ilgi çekicidir. Uçuş davranışı yaklaşık saha koşulları gergin uçuş cihazlarını statik için uçuşun &#39;koşu bandı&#39; ve rüzgar tünellerinde aralığı çeşitli yöntemlerle ele alınabilir. Gergin Uçuş değirmenleri, burada sunulan gibi, böyle bir irtifada değişiklikler gibi uçuşun belirli yönleri, sınırlı, 14 olarak ölçülemez. Ancak, gergin uçuş değirmenleri böcekler kesintisiz sinek ve böylece araştırmacılar, uçuş hızı, mesafe ve dönemsellik gibi parametreleri ölçmek için izin ve çevre koşulları, fizyoloji ve m bu parametreleri ilişkilendirmek için izin veriyoruzorphology. Burada sunulan uçuş değirmen inşa etmek ve böceklerde uçuş davranışlarını araştırmak için bir gergin uçuş değirmen kullanmak için elektronik uzman bilgisi olmadan araştırmacılar izin verecek şekilde tasarlanmıştır. Bu tasarımın bir avantajı uçuş değirmen toplam maliyeti, diğer tasarımlara göre düşük olmasıdır. Toplam maliyeti çok altında 300 dolar korunabilir. Plastik akrilik levhalar en pahalı kalemi vardır. İkinci avantaj, özel bir rüzgar tünelinde karşı uçuş değirmen, bir çok laboratuarda sınırlıdır, kontrol koşulu çalışma alanları için adapte edilebilir. 3 mm kalınlığında saydam akrilik plastik levha kullanılması yapısı uçuş denemeleri için uygun bir yere taşınmasını uçuş değirmeni sağlayan böceklerin kolay gözlem ve aynı zamanda hafif izin, hem de şeffaf olduğu anlamına gelir. Uçuş değirmen hücrelerinin yığılmış yapılandırma ayak en aza indirirken numune sayısı koşmak maksimizeCihazın yazdırın. Dahası, cihaz kolayca depolama için demonte edilebilir. Ayrıca, uçuş değirmen nispeten kolay numune alınacak bireylerin büyük sayılar için izin verecek şekilde tasarlanmıştır. Her uçuş değirmen aynı anda birden fazla kişinin uçuş faaliyetini kaydetmek için araştırmacıların sağlayan 8 hücreler içerir. Bireysel böcekler hızla uçuş değirmenden yerleştirilir ve kaldırılması için bir böcek pin yoluyla dönme kola dolaylı böcekleri takılması verir. Son olarak, veri kaydı elektronik veri analizi için serbestçe kullanılabilir yazılım ile, basit ve kullanımı kolaydır. Bir kez monte uçuş değirmen uçuş aktivitesini kaydetmek için basit kızılötesi sensörleri kullanır. Kızılötesi ışın yoluyla kolun ucunda folyo bayrağının geçişi kolunun her devri kaydedilmesini sağlar. Devrimin hızı, katedilen mesafe, toplam uçuş süresi ve uçuş desenleri bir veri kaydedici girdi olarak kaydedilmek üzere hız gibi verileri verir. Uçuş değirmenBöceklerin farklı bir dizi için adapte edilmesi mümkündür. Hatta ağır olsa üretilen sürükleyin hatta küçük böcekler uçuş test olmasını sağlayan, dar çapı azalır, çünkü dönme kolu için hypodermic çelik boru kullanımı, ahşap sopa veya içme payet gibi diğer seçenekler, daha etkili. Son zamanlarda, fiber optik küçük parçalar küçük böcekler 25 için uçuş değirmeni içinde kullanılmıştır. Kolun bükülmüş biten doğal uçuş yönünde deneysel böcek yerleştirmek için destek eksenine göre farklı açılarda armatür yapıştırılmış olabilir. Yarıçap uzunluğu 10 cm olan sunulan tasarım, içinde, tek devrim gitti tüm mesafesi 62,8 cm dir. Merkezi bir dikey duvar çıkarma kolu yarıçapı daha büyük böcekler karşılamak için uzunluğu iki katına ve devrim 1.20 m&#39;ye kadar mesafeler edilebileceği uçuş değirmenin alternatif bir yapılandırma sağlayacaktır. Bu durumda, daha güçlü mıknatısların yapılması önerilmiştir olanded karşılamak ve daha uzun tesisin kolunu stabilize etmek. Boyunca belirtildiği gibi, uçuş değirmen tasarımı, esnek ve ilgi böcek türleri için uyarlanabilir ve araştırmacılar kendi özel ihtiyaçları için özelleştirmek mümkün. Bu boyut, güç, manikür yapısı gibi parametreler değil, aynı zamanda türler arasında biyolojik farklılıklar içeren böcek sadece fiziksel ihtiyaçlarını kapsamaktadır. Tüm uçuş fabrikaları için bir potansiyel dezavantajı tarsal support &#39;güçlerinin böceklerin olmaması, belki de yorgunluktan, uçmak olmasıdır. Bu, bazı türlerde doğru olmakla birlikte, örneğin, bizim milkweed hata denemeleri ile otomatik uçuş yanıtı, biz (örneğin N. vespilloides için) test tüm böcekler için geçerli değildir gözlendi. Kayıt süresi biz böceklerin biyolojisi karşılamak için seçtim çünkü Ancak, hatta otomatik tepki ile, biz kısmen bitkinlik ya da ölüme uçan böcekler gözlenen asla. Böylece, bunu yapmak için önemli olduğunuilgi böceğin üzerine ön gözlemler veri toplama optimize etmek için uçuş değirmen davranışını anlamak için. Uçuş fabrikaları ile ek, tanınmış bir sorun, atalet böcek aktif uçan durduktan sonra bile hareket koruyabilirsiniz olmasıdır. Script uçuş hızı hızlı azalma ile karakterize zirveleri arasındaki mesafeleri artan nedeniyle uçuş değirmen atalet yanlış okumaları hesaplarını sağladı. Betik &#39;flight_analysis.py&#39; bu &#39;sahte zirveleri&#39; atar ve analiz için yeni bir sinyal oluşturur. Komut verilen notlarda açıklanmıştır gibi kullanıcı, düzeltme hızı eşiğini seçebilirsiniz. A 5 V güç kaynağı ancak değişken çıkış gerilimine sahip bir güç ünitesi güç girişi değişik olmasını sağlayacaktır ve böylelikle her sensör için çalışma voltajı optimize etmek için güç kaynağı olarak kullanılabilir, okunabilir bir gerilim sinyali elde etmek yeterlidir. Böyle bir çözüm, aynı zamanda görselleştirme kalitesi o artırmak için yardımcı olabiliryazılımın kayıt arayüzü f zirve işaretleri. Baz gerilim tepe gerilimi baz gerilim yükselişi ise (IR ışını kesintiye değildir) istirahat sensöründen düşük çıkış gerilimini temsil eden bir taban ve tepe gerilimlerine oluşturduğu olarak sensörün çıkış yazılım arayüzü gösterilir kol kiriş dolaşır olarak IR ışını kesildiğinde ortaya çıkar. 7 V girişi artırırken 5 V giriş gerilimi taban ve tepe gerilimler net bir ayrımcılık sağlayan 300 mV zirvenin yükselişini artıran yaklaşık 100 mV bir artış sağlar. Seçilen solderless breadboard büyüklüğü birçok uçuş hücreleri kalabilirler nasıl belirler. Çoklu sensörlerden gelen kayıt sırasında gerilim sinyali düşüşünü en aza indirmek için, bu (bakınız Şekil 3C) deneysel devre boyunca alternatif sıralardaki dirençleri yerleştirilmesi önerilir. Özelleştirilebilir sinyal standardizasyon ve analizleri:açık erişim programlama dili Python yazılı s komut. Voltaj sinyalinin standardizasyon ve analiz ücretsiz, yaygın olarak kullanılan genel amaçlı ve yüksek seviyeli bir programlama dilidir Python, özel yazılmış komut dosyalarını kullanarak tarafından yürütülmektedir. Son kullanıcının kolayca kendi belirtilen ayarlarla çalışmak için komut özelleştirebilirsiniz. Özelleştirme sadece sayısal değerleri veya değişken adlarını değiştirerek elde edilir. Parametreleri özelleştirmek için nasıl notlar komut kendileri içinde bulunabilir. Komut varsayılan değerleri ince ayar sinyali standardizasyonu sağlamak için ayarlanmış, ancak kullanıcı her kanal için ortalama gerilim değerine göre istenilen eşiğini tanımlayabilirsiniz. Uçuş analiz komut olarak, hat 105 fonksiyon flying_bouts en uzun saniye süresini ve kısa uçan nöbetleri, toplam kayıt zamanla uçuş harcanan zamanın yüzdesini ve olayın nöbeti uçan sayısını hesaplarBelirtilen süre aralığı s. Aralıklar kullanım deney ihtiyaçlarına göre değiştirilebilir. Bunu yapmak için, işlev içinde bütün sayısal değerler (değişken &quot;flight_300_900, örneğin,&quot; değişken adı olanlar dahil) arzu edilen bir değere değiştirilmesi gerekir. Aralıkları ve süreleri sayısı sadece kullanıcının özelliklerine bağlıdır. Komut ekranda her kanal için analiz sonuçlarını basacaktır. Bunlar şunlardır: ortalama uçuş hızı, toplam uçuş süresi, mesafe seyahat kısa ve en uzun uçan nöbetleri ve uçuş bileşimi. Ayrıca, script her kanal için bir * DAT dosyası döndürür ve kullanıcı tarafından belirlenen çıktı klasörüne kaydeder. Her * .DAT dosyası iki sütun içerir: Birincisi zirve olayın nispi zamanı temsil, ikinci iki ardışık tepe olaylar arasında detaylı hız çeşididir. Bu dosya üzerinde hız değişiminin grafiğini üretmek için Excel veya R alınabilirZaman ve uçuş aktivitesi desenleri görselleştirmek. Sonuç olarak, bu sonuçlar, bu uçuş değirmen tasarımı kolayca ve başarıyla farklı böcek modellerinde etkinlik kalıplarını uçan bakarak davranışsal çalışmalar için veri toplamak için uygulanabilir olduğunu göstermektedir. Bu tür veriler, fizyoloji ve morfolojisi, örneğin bağımlı hareket şekilleri içinde bireysel varyasyonda araştırmak için kullanılabilir. Bu sonuçta bir bütün olarak nüfus etkileyen yiyecek arama veya göçmen aktivite gibi hareket desenleri bireysel varyasyon belirleyen altta yatan fizyolojik ve morfolojik özellikleri seyircilerden büyük anlayışlar sunabilir. Zamanla detaylı hız değişimi, kaynak tüketimi kalıplarını veya uçuş faaliyeti vücut parçası morfolojisi varyasyon etkilerini incelemek için bir araç sunan detaylı fizyolojik ve morfolojik ölçümleri ile kombinasyon halinde kullanılabilir.

Birçok laboratuar teknikleri böcek uçuş davranış 1,2 çalışması için geliştirilmiştir. Gergin böcek 5 için daha fazla hareket özgürlüğü sağlayan sofistike cihazlara basit statik bağlama 3,4 Bunlar arasında. Tarih uçuş odalarına 6-9 kontrollü koşullarda uçuş özgürlüğü en üst düzeyde sağlayan cihazlar temsil etmektedir. Bu teknik, iki ana dezavantajlara sahiptir: bu büyük böcekler çalışma ve veri toplama el yordamı kullanmak için zor zaman alıcıdır. Uçuş fabrikaları laboratuvar koşullarında 10-12 altında böcek uçuş çalışma için en yaygın ve uygun fiyatlı tekniklerden birini temsil etmektedir. Bu teknik uyaranlara 13 hareket teklifler nedeniyle statik tethering tercih edilir, ancak serbest uçuş davranışsal tepki 14-16 farklıdır. Değirmen ve vahşi uçuş davranışının bazı yönleri vardır similagöçmen uçuş Çeşidi olduğu gibi r 5,17 nedenle bazı sınırlamalara rağmen, uçuş fabrikaları, özellikle uçuş davranış tepkilerinin ortaya çıkması ile ilgili soruları araştırmak için uygun bir seçenek oluşturmaktadır. Ayrıca, uçuş değirmenleri rüzgar tünellerinde veya uçuş odaları ve veri toplama kolaylıkla otomatik hale getirilebilir daha gerçekleştirmek kolaydır. Böylece, uçuş davranışları ile ilgilenen araştırmacılar sık ​​sık uçuş fabrikaları en iyi seçimdir bulmak, ama yöntemin olası sınırlamaların farkında olmalıdır. Burada, esnek ve özelleştirilebilir uçuş değirmen tasarım uçuş davranışlarını araştırmak için uçuş değirmenleri kullanmaya seçtiniz araştırmacılar için sunulmuştur. Birçok yazar, alternatif uçuş değirmen tasarımları açıklar. Uçuş değirmen sistemi, yani dönme fabrikasının kolunun genel ana bölümünde, gerçekleştirmek için oldukça basittir. Az basit veri kaydına izin verir uçuş değirmen sistemi, elektronik bir parçasıdır. El ile başa çıkmakectronic devreleri tasarımı, özellikle entomologist veya elektronik bilgi birikimi eksik davranışsal ekolojist için zor olabilir. Bazı yazarlar uçuş değirmen tasarımı 18-21 veya 22,23 eksik uçuş değirmen elektronik kısmının açıklamasında karmaşık veya tarih elektronik devre elemanları dışında açıklar. Diğer tasarımlar gerçekleştirmek için oldukça karmaşık ama daha karmaşık davranışsal gözlemler 5 üstlenmek için müfettişler yardımcı olabilir mekanik karmaşık actographs, açıklar. Basit bir tasarım oluşturmak için bu yazıda, böceklerde gergin uçuş çalışma için nispeten ucuz uçuş değirmen açıklanmıştır. Birlikte, son derece basit bir elektronik bileşen, tasarım bir çok avantaj vardır. Uçuş değirmeni standart böcek ekolojik laboratuarda tipik olarak uygun kısıtlı alanlarda kullanılmak üzere tasarlanmıştır. Yapı saydam akrilik p dışında yapılırTek bir ışık kaynağı eşit değirmen ayrı odalarında her bireyin ulaşmak böylece lastic. Malzeme ve küçük boyutlu şeffaflığını göz önüne alındığında, bir uçuş değirmeni standart ışık ve sıcaklık koşulları için bir kuluçka makinesi içinde kullanılabilir. Demonte kez, o küçük bir alanda saklanabilir, Nihayet, tüm yapının monte edilebilir ve kolayca sökülüp. Tasarımından diğer bir avantajı, bir uçuş değirmen, farklı büyüklükte ve farklı dönme böcekler mesafeler ile çalışma sağlamak için değiştirilebilir olmasıdır. Bu uçuş değirmen, Oncopeltus fasciatus 24, kudzu böcek, Megacopta cribraria ve gömme böcekleri, Nicrophorus vespilloides boyutu gibi çeşitli böcekler hakkında veri toplamak ve milkweed böcek olarak şekillendirmek için kullanılır olmuştur. Uçuş değirmen tasarımı aynı zamanda büyük örneklem büyüklüğü gerektiren çalışmalar için gerekli through-put yüksek sağlar. Veri dataloggerların u her biri için 8 eşzamanlı kanalları kullanarak toplanabilirsed yüzden birey yüksek sayıda eş zamanlı olarak analiz edilebilir ve örnekler çok sayıda aynı gün içinde ele alınabilir. No pahalı yazılım verilerini kaydetmek ve görselleştirmek için gerekli olan ve veri analizi için özel yazılmış bir senaryo deney tasarımı özel ihtiyaçlarına şu değiştirilebilir. Uçuş yanıt farklı böcek türleri olarak çok değişkendir. Böylece, tam bir uçuş değirmen deney yapmadan önce, fokal böcek modelinin uçuş cevabına ön testler önerilmektedir. Bunlar kayıt süresi veya uçuş hızı aralığı olarak uçuş analizi ince ayar yönlerine kullanılacak uçuş yanıt davranış değişimi, ölçüde bir anlayış sağlayacaktır.

<table><tbody><tr><td>Data Logger</td><td>DATAQ Instruments, Ohio, USA</td><td>DI-149</td><td>These particular data loggers were chosen because they can be easily connected via USB to a computer and come with free proprietary software (WinDaq/Lite, DATAQ Instruments, Ohio, USA) to visualize and record the sensor&#039;s output, increasing the affordability of the flight mill design.</td></tr><tr><td>Data Logger - potential alternative</td><td></td><td></td><td>A potential alternative to the DATAQ data loggers&amp;nbsp; is an RS232 to USB adaptor, readily available through office or electronic supply stores.&amp;nbsp; These should be able to read data directly from the serial port via the pyserial module.</td></tr><tr><td>Entomological pins</td><td>BioQuip</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Hypodermic steel tubing 19 guage</td><td>Small Parts</td><td>B000FN5Q3I</td><td>Available through Amazon.com; other suppliers are available but be sure to purchase austenitic steel tubing to ensure the arm in non-magnetic</td></tr><tr><td>IR Sensors</td><td>Optek Technology Inc., Texas USA</td><td>OPB800W</td><td></td></tr><tr><td>N42 neodymium magnets</td><td></td><td></td><td>Readily available; can be purchased through specialized magnet suppliers, hobby stores or Amazon</td></tr><tr><td>Plexiglass/perspex</td><td></td><td></td><td>Readily available at any hardware store</td></tr><tr><td>Polystyrene columns for support</td><td></td><td></td><td>Any polystyrene or styrofoam packing materials that might otherwise be discarded or recycled can be used to fashion the support columns for the flight mill.&amp;nbsp; Otherwise, styrofoam insulation sheets are available at any hardware store.</td></tr><tr><td>Solderless Breadboard Power Supply Module</td><td>Arrela</td><td>MB102</td><td>The 5V power unit, breadboard and solderless male-male jumper wires can be easily purchased as a kit.</td></tr></tbody></table>

a simple flight mill for the study of tethered flight in insects

Flight in insects can be long-range migratory flights, intermediate-range dispersal flights, or short-range host-seeking flights. Previous studies have shown that flight mills are valuable tools for the experimental study of insect flight behavior, allowing researchers to examine how factors such as age, host plants, or population source can influence an insects' propensity to disperse. Flight mills allow researchers to measure components of flight such as speed and distance flown. Lack of detailed information about how to build such a device can make their construction appear to be prohibitively complex. We present a simple and relatively inexpensive flight mill for the study of tethered flight in insects. Experimental insects can be tethered with non-toxic adhesives and revolve around an axis by means of a very low friction magnetic bearing. The mill is designed for the study of flight in controlled conditions as it can be used inside an incubator or environmental chamber. The strongest points are the very simple electronic circuitry, the design that allows sixteen insects to fly simultaneously allowing the collection and analysis of a large number of samples in a short time and the potential to use the device in a very limited workspace. This design is extremely flexible, and we have adjusted the mill to accommodate different species of insects of various sizes.

Şekil 5, bir önceki bölümde tarif edilen komut kullanılarak elde edilebilir grafikler türü tipik örneklerini göstermektedir. Uçuş bilgileri gömme böceği Nicrophorus vespilloides model olarak (Attisano, yayınlanmamış veri) kullanılarak Cambridge Üniversitesi Zooloji Bölümü&#39;nde yürütülen deneysel çalışmadan elde edilmiştir. Yaş yaklaşık 20 gün iki genç unmated erkek uçuş fabrikaları gergin ve Ge ve 21 ° C: 14:10 L kontrollü çevre koşullarında yerleştirilir. Böcekleri 8 ardışık saat uçuş değirmende kalmıştı ve uçuş aktivitesi kaydedildi. Ekran analizi ve grafik çıkışında uçuş aktivitesi desenleri bireysel farklılıkları çözmek için mümkün kılar. Örneğin, birinci bir erkek (Şekil 5A) yaklaşık üç saat süren yüksek hızda ve sürekli bir uçuş ile karakterize kaydın ilk bir saat içinde güçlü bir uçuş aktivite gösterdi. Thuzun süreli aktivite fazı yaklaşık 1 m / s olduğu yaklaşık 1.6 m / s den hızda kademeli bir azalma ile karakterize edilir. İlk uçan maçın ardından, bireysel nispeten kısa uçuşun neredeyse periyodik desen yaklaşık 10-15 dakika süresi her nöbetleri gösterdi. İkinci erkek 15-20 dakika (Şekil 5B) süresini aştı asla uçan nöbetleri ile çok farklı bir uçuş paterni gösterdi. Bu bireyde uçuş faaliyeti aktivitesi neredeyse periyodik hale bundan sonra kaydın ilk 4 saat içinde uçan nöbetleri geniş bir yayılma ile karakterizedir. Bu birey aynı zamanda sadece zaman zaman 0.4 m / sn aşıldı çok düşük uçan hızını sundu. Bir başka temsili bir örneği, farklı bir böcek model, ipek otu hata Oncopeltus fasciatus kullanılarak elde edilmiştir. Veriler göç davranışı ve milkweed hata kadınlarda 24 gıda strese fizyolojik yanıt üzerine bir çalışma sırasında toplanmıştır. Bu çalışmadakayıt süresi göçmen veya sakinleri olarak dişileri karakterize etmek amacıyla bir saat olarak ayarlandı. Bu davranış tipleri, bir &quot;ya hep ya hiç&quot; yanıtı ile karakterizedir. Yerleşik kadın asla uzun birkaç dakikadan daha uçuş faaliyeti gösterirken Göçmen kadın, genellikle birkaç saat süren sürekli ve sürekli uçuş meşgul. Yerleşik bir dişi Şekil 6B&#39;de gibi bir hareket paterni ile karakterize edilecek Böylece, bir göçmen kadın, Şekil 6A gibi bir uçuş desen gösterecektir. <img alt="figür 1" src="/files/ftp_upload/53377/53377fig1.jpg" /> Akrilik plastik destek yapısı Şekil 1. Tasarım yapılandırma. Uçuş fabrikaları için akrilik plastik destek yapısı üç farklı bileşenlerden oluşturulmuştur. Rafları iki yuvayı ve IR sens karşılamak için bir açıklığı içeren iki dış dikey duvar (OW) bulunmaktadırors (A). Raflar için yuvaları ile tek bir merkezi dikey duvar (CW) bulunmaktadır. Ve duvarlar için yuvaları ile 5 yatay raflar (HS) vardır. Manyetik eksen pozisyon B yatay raflara yapıştırılmış <a href="https://jove.unicartagenaproxy.elogim.com/files/ftp_upload/53377/53377fig1large.jpg" target="_blank">bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> <img alt="Şekil 2," src="/files/ftp_upload/53377/53377fig2.jpg" /> Şekil 2. Uçuş değirmen Montajlı. (A) akrilik plastik destek yapısı, manyetik içeren her 8 ayrı ayrı hücreler bir yapı ile sonuçlanan, iki dış duvar (OW) ve merkezi duvarın (CW) yuvaların içine beş yatay raflar (HS), kayar şekilde monte edilir 8 bireyler için izin mil ve IR sensörü, aynı anda uçakla. (B) böcekler accomm şekilde imal edilebilir gergin olan pivot kolu<html> boyutları ve böcek morfolojilerin çeşitli Odate. Gergin böceğin gibi (C) mıknatıslar arasında asılı dönme kolunu hareket, kolun diğer ucundaki folyo bayrak IR sensörü (ok) harekete geçirir. <a href="https://jove.unicartagenaproxy.elogim.com/files/ftp_upload/53377/53377fig2large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> <img alt="Şekil 3," src="/files/ftp_upload/53377/53377fig3.jpg" /> Veri kaydedici IR sensörleri bağlayan devre Şekil 3. tasarımı. (A) Basit bir devre veri kaydedici IR sensörü girişini bağlar. (B) Her veri kaydedici açık ve diyagram kullanılarak solderless breadboard üzerinden veri kaydedici bağlanabilir. (C) Birden sensörler aynı breadboard kullanılarak tek veri kaydedici bağlanabilir.large.jpg &quot;target =&quot; _ blank &quot;&gt; bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız. <img alt="Şekil 4," src="/files/ftp_upload/53377/53377fig4.jpg" /> Kaydedilen uçuş olayların 4. Örnekler Şekil. Gerilim doruklarına uçuş fabrikasının kolunun tam tur temsil etmektedir. (A) hiçbir gerilim ile bir uçuş olayının yüksek kaliteli kayıt kaydedilen sinyalde düşer. (B) kaydedilen sinyalde bir voltaj düşüşü ile uçuş olay. <a href="https://jove.unicartagenaproxy.elogim.com/files/ftp_upload/53377/53377fig4large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> <img alt="Şekil 5," src="/files/ftp_upload/53377/53377fig5.jpg" /> Şekil gömme böceği Nicrophorus vespilloides 5. Temsilcisi uçuş veri. Uçuş bireysel farklılıklardavranış Kolayca uçuş kayıtları kabul edilmektedir. (A) bir ayrı ayrı denemenin başlamasından sonra üç saat boyunca sürekli uçtu ve çalışmanın geri kalanında yüksek hızda periyodik olarak geri geldi. (B) bireyin davranışını bu böceği. Yargılama boyunca tek tük uçtu ve asla Panel A (Y ekseni üzerinde ölçek farkı unutmayın) bireyin görülen yüksek hızlarda uçtu farklıdır <a href="https://jove.unicartagenaproxy.elogim.com/files/ftp_upload/53377/53377fig5large.jpg" target="_blank">için tıklayınız Bu rakamın büyük bir sürümünü görüntüleyin.</a> <img alt="Şekil 6," src="/files/ftp_upload/53377/53377fig6.jpg" /> Şekil milkweed hata Oncopeltus fasciatus 6. Temsilcisi uçuş veri. Davranış iki farklı desenler açıkça uçuş veri kayıtları arasında görülmektedir. (A </strong&gt;) Bu kayıt göçmen bireylerde görülen uçuş davranış türü tipik bir örneğidir. Göçmen bireyler uzun süre boyunca nispeten sabit bir hızda uçarlar. (B) Panel A&#39;da davranış yerleşik bireyin tipik uçuş davranışı ile kıyaslanır. Sakinleri sadece kısa bir süre (A ve B X ekseni üzerinde ölçek farkı unutmayın) son düşük hızlarda ve uçuş nöbetleri uçarlar. <a href="https://jove.unicartagenaproxy.elogim.com/files/ftp_upload/53377/53377fig6large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a>

Watch this Scientific Journal Video about A Simple Flight Mill for the Study of Tethered Flight in Insects at JoVE.com

A Simple Flight Mill for the Study of Tethered Flight in Insects

Flight in insects is influenced by a number of factors and the propensity to disperse is an important variable in understanding insect ecology and biological control strategies. We describe the construction and use of a simple, relatively inexpensive, and flexible flight mill for measuring parameters of tethered flight in insects.

Böcekler Tethered Flight Araştırmaları Basit Uçuş Mill

Flight in insects can be long-range migratory flights, intermediate-range dispersal flights, or short-range host-seeking flights. Previous studies have ...

a-simple-flight-mill-for-the-study-of-tethered-flight-in-insects

Universidad de Cartagena UDEC

Research

JoVE Journal

Neuroscience

16.9K Görüntüleme.  Polish Academy of Sciences. Flight in insects is influenced by a number of factors and the propensity to disperse is an important variable in understanding insect ecology and biological control strategies. We describe the construction and use of a simple, relatively inexpensive, and flexible flight mill for measuring parameters of tethered flight in insects.

Video: A Simple Flight Mill for the Study of Tethered Flight in Insects

A Simple Composite Phenotype Scoring System for Evaluating Mouse Models of Cerebellar Ataxia

We describe a protocol for the rapid and sensitive quantification of disease severity in mouse models of cerebella ataxia. It is derived from previously published phenotype assessments in several disease models, including spinocerebellar ataxias, Huntington s disease and spinobulbar muscular atrophy. Measures include hind limb clasping, ledge test, gait and kyphosis. Each measure is recorded on a scale of 0-3, with a combined total of 0-12 for all four measures. The results effectively discriminate between affected and non-affected individuals, while also quantifying the temporal progression of neurodegenerative disease phenotypes. Measures may be analyzed individually or combined into a composite phenotype score for greater statistical power. The ideal combination of the four described measures will depend upon the disorder in question. We present an example of the protocol used to assess disease severity in a transgenic mouse model of spinocerebellar ataxia type 7 (SCA7).
Albert R. La Spada and Gwenn A. Garden contributed to this manuscript equally.

We describe a protocol for the rapid and sensitive quantification of disease severity in mouse models of cerebellar ataxia. Measures include hind limb clasping, ledge test, gait and kyphosis. This protocol effectively discriminates between affected and non-affected individuals, and detects the progression of affected individuals over time.

Serebellar Ataksi Fare Modelleri Değerlendirme Basit Kompozit Fenotip Puanlama Sistemi

We describe a protocol for the rapid and sensitive quantification of disease severity in mouse models of cerebella ataxia. It is derived from previously ...

Nörobilim

Early Metamorphic Insertion Technology for Insect Flight Behavior Monitoring

Early Metamorphosis Insertion Technology (EMIT) is a novel methodology for integrating microfabricated neuromuscular recording and actuation platforms on insects during their metamorphic development. Here, the implants are fused within the structure and function of the neuromuscular system as a result of metamorphic tissue remaking. The implants emerge with the insect where the development of tissue around the electronics during pupal development results in a bioelectrically and biomechanically enhanced tissue interface. This relatively more reliable and stable interface would be beneficial for many researchers exploring the neural basis of the insect locomotion with alleviated traumatic effects caused during adult stage insertions. In this article, we implant our electrodes into the indirect flight muscles of Manduca sexta. Located in the dorsal-thorax, these main flight powering dorsoventral and dorsolongitudinal muscles actuate the wings and supply the mechanical power for up and down strokes. Relative contraction of these two muscle groups has been under investigation to explore how the yaw maneuver is neurophysiologically coordinated. To characterize the flight dynamics, insects are often tethered with wires and their flight is recorded with digital cameras. We also developed a novel way to tether Manduca sexta on a magnetically levitating frame where the insect is connected to a commercially available wireless neural amplifier. This set up can be used to limit the degree of freedom to yawing &#8220;only&#8221; while transmitting the related electromyography signals from dorsoventral and dorsolongitudinal muscle groups.

We present a novel surgical procedure to implant electrodes in Manduca sexta during its early metamorphic stages. This technique allows mechanically stable and electrically reliable coupling with the neuromuscular tissue to study flight neurophysiology dynamics. We also present a novel magnetic levitation platform for tethered studies of insect yaw.

Böcek Uçuş Behavior Monitoring için erken Metamorfik Yerleştirme Teknoloji

Early Metamorphosis Insertion Technology (EMIT) is a novel methodology for integrating microfabricated neuromuscular recording and actuation platforms on ...

Davranış

Studying the Neural Basis of Adaptive Locomotor Behavior in Insects

Studying the neural basis of walking behavior, one often faces the problem that it is hard to separate the neuronally produced stepping output from those leg movements that result from passive forces and interactions with other legs through the common contact with the substrate. If we want to understand, which part of a given movement is produced by nervous system motor output, kinematic analysis of stepping movements, therefore, needs to be complemented with electrophysiological recordings of motor activity. The recording of neuronal or muscular activity in a behaving animal is often limited by the electrophysiological equipment which can constrain the animal in its ability to move with as many degrees of freedom as possible. This can either be avoided by using implantable electrodes and then having the animal move on a long tether (i.e. Clarac et al., 1987; Duch &amp; Pfl&uuml;ger, 1995; B&ouml;hm et al., 1997; Gruhn &amp; Rathmayer, 2002) or by transmitting the data using telemetric devices (Kutsch et al, 1993; Fischer et al., 1996; Tsuchida et al. 2004; Hama et al., 2007; Wang et al., 2008). Both of these elegant methods, which are successfully used in larger arthropods, often prove difficult to apply in smaller walking insects which either easily get entangled in the long tether or are hindered by the weight of the telemetric device and its batteries. In addition, in all these cases, it is still impossible to distinguish between the purely neuronal basis of locomotion and the effects exerted by mechanical coupling between the walking legs through the substrate. One solution for this problem is to conduct the experiments in a tethered animal that is free to walk in place and that is locally suspended, for example over a slippery surface, which effectively removes most ground contact mechanics. This has been used to study escape responses (Camhi and Nolen, 1981; Camhi and Levy, 1988), turning (Tryba and Ritzman, 2000a,b; Gruhn et al., 2009a), backward walking (Graham and Epstein, 1985) or changes in velocity (Gruhn et al., 2009b) and it allows the experimenter easily to combine intra- and extracellular physiology with kinematic analyses (Gruhn et al., 2006).
We use a slippery surface setup to investigate the timing of leg muscles in the behaving stick insect with respect to touch-down and lift-off under different behavioral paradigms such as straight forward and curved walking in intact and reduced preparations.

We describe a method to record motor activity, timed to the electrically recorded tarsal contact signal in a tethered insect, walking on a slippery surface. This is used to study the neural basis of adaptive behavior under reduced influence of mechanical interaction between legs through the substrate.

Böcekler Adaptif Lokomotor Davranış Sinir Dayanak incelenmesi

Studying the neural basis of walking behavior, one often faces the problem that it is hard to separate the neuronally produced stepping output from those ...

Measuring the Flight Ability of the Ambrosia Beetle, Platypus Quercivorus (Murayama), Using a Low-Cost, Small, and Easily Constructed Flight Mill

The ambrosia beetle, Platypus quercivorus (Murayama), is the vector of a fungal pathogen that causes mass mortality of Fagaceae trees (Japanese oak wilt). Therefore, knowing the dispersal capacity may help inform trapping/tree removal efforts to prevent this disease more effectively. In this study, we measured the flight velocity and duration and estimated the flight distance of the beetle using a newly developed flight mill. The flight mill is low cost, small, and constructed using commonly available items. Both the flight mill arm and its vertical axis comprise a thin needle. A beetle specimen is glued to one tip of the arm using instant glue. The other tip is thick due to being covered with plastic, thus it facilitates the detection of rotations of the arm. The revolution of the arm is detected by a photo sensor mounted on an infrared LED, and is indicated by a change in the output voltage when the arm passed above the LED. The photo sensor is connected to a personal computer and the output voltage data are stored at a sampling rate of 1 kHz. By conducting experiments using this flight mill, we found that P. quercivorus can fly at least 27 km. Because our flight mill comprises cheap and small ordinary items, many flight mills can be prepared and used simultaneously in a small laboratory space. This enables experimenters to obtain a sufficient amount of data within a short period.

Measuring the Flight Ability of the Ambrosia Beetle, Platypus Quercivorus Murayama, Using a Low-Cost, Small, and Easily Constructed Flight Mill

We developed a low cost and small flight mill, constructed with commonly available items and easily used in experimentation. Using this apparatus, we measured the flight ability of an ambrosia beetle, Platypus quercivorus.

Ambrosia Beetle, Platypus Quercivorus (Murayama), ucuz, küçük ve kolayca inşa uçuş Mill kullanarak uçuş yeteneği ölçme

The ambrosia beetle, Platypus quercivorus (Murayama), is the vector of a fungal pathogen that causes mass mortality of Fagaceae trees (Japanese oak wilt). ...

Çevre

A Magnetic Tether System to Investigate Visual and Olfactory Mediated Flight Control in Drosophila

It has been clear for many years that insects use visual cues to stabilize their heading in a wind stream. Many animals track odors carried in the wind. As such, visual stabilization of upwind tracking directly aids in odor tracking. But do olfactory signals directly influence visual tracking behavior independently from wind cues? Also, the recent deluge of research on the neurophysiology and neurobehavioral genetics of olfaction in Drosophila has motivated ever more technically sophisticated and quantitative behavioral assays. Here, we modified a magnetic tether system originally devised for vision experiments by equipping the arena with narrow laminar flow odor plumes. A fly is glued to a small steel pin and suspended in a magnetic field that enables it to yaw freely. Small diameter food odor plumes are directed downward over the fly s head, eliciting stable tracking by a hungry fly. Here we focus on the critical mechanics of tethering, aligning the magnets, devising the odor plume, and confirming stable odor tracking.

Here we describe how to tether a fly in an olfactory magnetic-tether (OMT) apparatus. We describe how to align the rare-earth magnets and odor ports, and how to set mass flow rates for both the stimulus delivery and vacuum suction to achieve optimal odor tracking.

Drosophila Görsel ve Koku aracılığı ile Uçuş Kontrol Araştırma Manyetik Tether Sistemi

It has been clear for many years that insects use visual cues to stabilize their heading in a wind stream. Many animals track odors carried in the wind. ...

Biyoloji

A Wind Tunnel for Odor Mediated Insect Behavioural Assays

Olfaction is the most important sensory mechanism by which many insects interact with their environment and a wind tunnel is an excellent tool to study insect chemical ecology. Insects can locate point sources in a three-dimensional environment through the sensory interaction and sophisticated behavior. The quantification of this behavior is a key element in the development of new tools for pest control and decision support. A wind tunnel with a suitable flight section with laminar air flow, visual cues for in-flight feedback and a variety of options for the application of odors can be used to measure complex behaviour which subsequently may allow the identification of attractive or repellent odors, insect flight characteristics, visual-odor interactions and interactions between attractants and odors lingering as background odors in the environment. A wind tunnel holds the advantage of studying the odor mediated behavioural repertoire of an insect in a laboratory setting. Behavioural measures in a controlled setting provide the link between the insect physiology and field application. A wind tunnel must be a flexible tool and should easily support the changes to setup and hardware to fit different research questions. The major disadvantage to the wind tunnel setup described here, is the clean odor background which necessitates special attention when developing a synthetic volatile blend for field application.

Here, we describe the construction and use of a wind tunnel for odor mediated behavioural assays with insects. The wind tunnel design facilitates the release of odor sources by several methods, with and without visual stimuli. Wind tunnel experiments are important methods to identify behaviorally active volatile chemicals.

Koku için bir rüzgar tüneli böcek davranış deneyleri aracılı

Olfaction is the most important sensory mechanism by which many insects interact with their environment and a wind tunnel is an excellent tool to study ...

Using Flight Mills to Measure Flight Propensity and Performance of Western Corn Rootworm, Diabrotica virgifera virgifera (LeConte)

The western corn rootworm, Diabrotica virgifera virgifera (LeConte) (Coleoptera: Chrysomelidae), is an economically important pest of corn in the northern United States. Some populations have developed resistance to management strategies including transgenic corn that produces insecticidal toxins derived from the bacterium Bacillus thuringiensis (Bt). Knowledge of western corn rootworm dispersal is of critical importance for models of resistance evolution, spread, and mitigation. Flight behavior of an insect, especially over a long distance, is inherently difficult to observe and characterize. Flight mills provide a means to directly test developmental and physiological impacts and consequences of flight in the laboratory that cannot be obtained in field studies. In this study, flight mills were used to measure the timing of flight activity, total number of flights, and the distance, duration, and speed of flights taken by female rootworms during a 22-h test period. Sixteen flight mills were housed in an environmental chamber with programmable lighting, temperature, and humidity control. The flight mill described is of a typical design, where a flight arm is free to rotate about a central pivot. Rotation is caused by flight of an insect tethered to one end of the flight arm, and each rotation is recorded by a sensor with a time-stamp. Raw data are compiled by software, which are subsequently processed to provide summary statistics for flight parameters of interest. The most difficult task for any flight mill study is attachment of the tether to the insect with an adhesive, and the method used must be tailored to each species. The attachment must be strong enough to hold the insect in a rigid orientation and to prevent detachment during movement, while not interfering with natural wing motion during flight. The attachment process requires dexterity, finesse, and speed, making video footage of the process for rootworms of value.

Using Flight Mills to Measure Flight Propensity and Performance of Western Corn Rootworm, Diabrotica virgifera virgifera LeConte

Flight mills are important tools for comparing how age, sex, mating status, temperature, or various other factors may influence an insect&#8217;s flight behavior. Here we describe protocols to tether and measure the flight propensity and performance of western corn rootworm under different treatments.

Batı Mısır Rootworm, Diabrotica virgifera (LeConte) Uçuş Eğilimi ve Performansını Ölçmek için Flight Mills kullanma

The western corn rootworm, Diabrotica virgifera virgifera (LeConte) (Coleoptera: Chrysomelidae), is an economically important pest of corn in the northern ...

Building an Enhanced Flight Mill for the Study of Tethered Insect Flight

Makerspaces have a high potential of enabling researchers to develop new techniques and to work with novel species in ecological research. This protocol demonstrates how to take advantage of the technology found in makerspaces in order to build a more versatile flight mill for a relatively low cost. Given that this study extracted its&#160;prototype from flight mills built in the last decade, this protocol focuses more on outlining divergences made from the simple, modern flight mill. Previous studies have already shown how advantageous flight mills are to measuring flight parameters such as speed, distance, or periodicity. Such mills have allowed researchers to associate these parameters with morphological, physiological, or genetic factors. In addition to these advantages, this study discusses the benefits of using the technology in makerspaces, like 3D printers and laser cutters, in order to build a more flexible, sturdy, and collapsible flight mill design. Most notably, the 3D printed components of this design allow the user to test insects of various sizes by making the heights of the mill arm and infrared (IR) sensors adjustable. The 3D prints also enable the user to easily disassemble the machine for quick storage or transportation to the field. Moreover, this study makes greater use of magnets and magnetic paint to tether insects with minimal stress. Lastly, this protocol details a versatile analysis of flight data through computer scripts that efficiently separate and analyze differentiable flight trials within a single recording. Although more labor-intensive, applying the tools available in makerspaces and on online 3D modeling programs facilitates multidisciplinary and process-orientated practices and helps researchers avoid costly, premade products with narrowly adjustable dimensions. By taking advantage of the flexibility and reproducibility of technology in makerspaces, this protocol promotes creative flight mill design and inspires open science.

This protocol uses three-dimensional (3D) printers and laser cutters found in makerspaces in order to create a more flexible flight mill design. By using this technology, researchers can reduce costs, enhance design flexibility, and generate reproducible work when constructing their flight mills for tethered insect flight studies.

Bağlı Böcek Uçuşunun Çalışması İçin Gelişmiş Bir Uçuş Değirmeni İnşa Etmek

Makerspaces have a high potential of enabling researchers to develop new techniques and to work with novel species in ecological research. This protocol ...

Mühendislik

Insect-machine Hybrid System: Remote Radio Control of a Freely Flying Beetle (Mercynorrhina torquata)

The rise of radio-enabled digital electronic devices has prompted the use of small wireless neuromuscular recorders and stimulators for studying in-flight insect behavior. This technology enables the development of an insect-machine hybrid system using a living insect platform described in this protocol. Moreover, this protocol presents the system configuration and free flight experimental procedures for evaluating the function of the flight muscles in an untethered insect. For demonstration, we targeted the third axillary sclerite (3Ax) muscle to control and achieve left or right turning of a flying beetle. A thin silver wire electrode was implanted on the 3Ax muscle on each side of the beetle. These were connected to the outputs of a wireless backpack (i.e., a neuromuscular electrical stimulator) mounted on the pronotum of the beetle. The muscle was stimulated in free flight by alternating the stimulation side (left or right) or varying the stimulation frequency. The beetle turned to the ipsilateral side when the muscle was stimulated and exhibited a graded response to an increasing frequency. The implantation process and volume calibration of the 3 dimensional motion capture camera system need to be carried out with care to avoid damaging the muscle and losing track of the marker, respectively. This method is highly beneficial to study insect flight, as it helps to reveal the functions of the flight muscle of interest in free flight.

Insect-machine Hybrid System: Remote Radio Control of a Freely Flying Beetle Mercynorrhina torquata

This protocol describes the process of constructing an insect-machine hybrid system and carrying out wireless electrical stimulation of the flight muscles required to control the turning motion of a flying insect.

Böcek-makine Hibrid Sistem: Serbest Uçan Beetle Uzaktan Radyo Kontrol (<em&gt; Mercynorrhina torquata</em&gt;)

The rise of radio-enabled digital electronic devices has prompted the use of small wireless neuromuscular recorders and stimulators for studying in-flight ...

An Improved Method for Accurate and Rapid Measurement of Flight Performance in Drosophila

Drosophila has proven to be a useful model system for analysis of behavior, including flight. The initial flight tester involved dropping flies into an oil-coated graduated cylinder; landing height provided a measure of flight performance by assessing how far flies will fall before producing enough thrust to make contact with the wall of the cylinder. Here we describe an updated version of the flight tester with four major improvements. First, we added a &#34;drop tube&#34; to ensure that all flies enter the flight cylinder at a similar velocity between trials, eliminating variability between users. Second, we replaced the oil coating with removable plastic sheets coated in Tangle-Trap, an adhesive designed to capture live insects. Third, we use a longer cylinder to enable more accurate discrimination of flight ability. Fourth we use a digital camera and imaging software to automate the scoring of flight performance. These improvements allow for the rapid, quantitative assessment of flight behavior, useful for large datasets and large-scale genetic screens.

An Improved Method for Accurate and Rapid Measurement of Flight Performance in Drosophila

Here we describe a method for rapid and accurate measurement of flight performance in Drosophila, enabling high-throughput screening.

Uçuş Performans Doğru ve hızlı ölçüm için geliştirilmiş Yöntemi<em&gt; Drosophila</em

Drosophila has proven to be a useful model system for analysis of behavior, including flight. The initial flight tester involved dropping flies into an ...

Böcekler Tethered Flight Araştırmaları Basit Uçuş Mill

Özet

Daha Fazla Video Keşfet

Bu videodaki bölümler