 |
 |
 |
|
العلاقة بين شغف نحل العسل وخصائص المواد المتطايرة
Jieliang Zhao و Zhiqiang Li وآخرون
العلاقة بين شغف نحل العسل وخصائص المواد المتطايرة
يكشف مخطط الاستشعار الكهربائي Electroantennogram عن وجود علاقة قوية بين شغف نحل العسل وخصائص المواد المتطايرة نبذة مختصرة المقدمة تستخدم الحشرات هوائياتها للكشف عن الطعام والزملاء والحيوانات المفترسة ، بشكل رئيسي من خلال التعرف على حاسة الشم لمركبات متطايرة محددة. يتواصل نحل العسل أيضًا ويتعلم المهام المعقدة ويظهر سلوكًا قابلاً للتكيف من خلال التعرف على الروائح المحددة والاستجابة لها. ومع ذلك ، لم يتم تحديد العلاقة بين الرسم الكهربائي الكهربائي وشغف نحل العسل. طرق أنشأنا نظام متاهة من أربع قنوات لاكتشاف درجة حساسية هوائي نحل العسل للروائح المختلفة. بالإضافة إلى ذلك ، تم تسجيل إشارة التصوير الكهربائي (EAG) من الهوائيات اليمنى لنحل العسل في تجاربنا لاستكشاف الاستجابات الفيزيولوجية الكهربية لمختلف المواد المتطايرة. النتائج تولد الحس الشمي على هوائيات نحل العسل كاستجابات كهروفيزيولوجية مميزة لمختلف المواد المتطايرة. تعرض نحل العسل لـ هكسانول وحمض الفورميك ، وتم قياس معلمات EAG مثل وقت إزالة الاستقطاب ومنحدر السقوط والسعة. اختلفت مؤشرات EAG بشكل كبير بين العسل وحمض الفورميك ، مما يشير إلى الحالة المزاجية "السعيدة" أو "المتوترة". الاستنتاجات يمكن لنحل العسل التعبير عن شغفه بالتغييرات المميزة لمعلمات EAG. حددنا عامل التفضيل (F) لتحديد تفضيل النحل على تركيزات متفاوتة من المركبات المختلفة ، حيث تشير القيم الإيجابية الأكبر إلى زيادة العاطفة. تقدم نتائجنا رؤى جديدة في فهم التعرف على الرائحة في الحشرات. 1 المقدمة تعتمد الحشرات على الكشف عن المركبات المتطايرة من خلال حسيتها الشمية المتخصصة للوظائف الأساسية مثل البحث عن الطعام ، والافتراس ، والتعرف على الزميل (Haverkamp ، Hansson ، و Knaden ، 2018 ؛ Pellegrino ، Steinbach ، Stensmyr ، Hansson ، & Vosshall ، 2011 ؛ Pfeiffer ، Ruther ، Hofferberth، & Stökl، 2018؛ Ramdya et al.، 2015). تتواصل أيضًا الحشرات شديدة الانقسام مثل نحل العسل ، وتتعلم المهام المعقدة ، وتظهر سلوكًا قابلًا للتكيف من خلال التعرف على الروائح المحددة والاستجابة لها (Leitch ، Anderson ، Paul Kirkbride ، & Lennard ، 2013 ؛ Missbach et al. ، 2014). هوائيات نحل العسل مغطاة بشعر صغير وملموس يقوم بترحيل المعلومات الحسية والميكانيكية (Scheiner ، Schnitt ، & Erber ، 2005) مع أكثر من 50 ٪ من هذه الحسيسة للشم. يتم تشكيل كل مستشعرات حسية من خلال لوحة بيضاوية رفيعة الشكل بيضاوية الشكل (9 ميكرومتر × 6 ميكرون) تحتوي على العديد من المسام الدقيقة ويتم تعصيبها من 5 إلى 35 خلية عصبية للاستجابة الشمية (ORNs). Electroantennography (EAG) هي تقنية تستخدم لدراسة مسار حاسة الشم في الحشرات وتم تأسيسها بواسطة Schneider (1957). تقيس هذه التقنية إخراج هوائي حشرة في دماغه للحصول على رائحة معينة. تختلف استجابة الهوائي لمركب متطاير اعتمادًا على الوقت من اليوم لأن الاستجابة الشمية وقدرة تتبع النبض للهوائي تتبع الإيقاع اليومي لنحل العسل (Nagari ، Szyszka ، Galizia ، & Bloch ، 2017). هناك أيضًا اختلافات خاصة بالأنواع في استجابة الهوائيات للرائحة نفسها ؛ على سبيل المثال ، يُظهر Apis cerana باستمرار استجابات هوائية أضعف للفرمون الفكي السفلي للنحلة ملكة مقارنةً بالاستجابات الهوائي لـ Apis mellifera (Dong et al. ، 2017). تم تقييم استجابات EAG لهوائيات نحل العسل بتركيزات مختلفة من ستة متطايرات نباتية شائعة ، والتي أظهرت أنه يمكن استخدام هذه الاستجابات كمسبار للروائح (Bhowmik ، Lakare ، Sen ، & Bhadra ، 2016 ؛ Lambin ، Déglise ، & Gauthier ، 2005) . يستجيب نحل العسل ، مثل الفقاريات ، للمنبهات السلبية (Bateson ، Desire ، Gartside ، و Wright ، 2011) جسديًا وفيزيولوجيًا ، والتي يمكن استخدامها كمؤشرات لمشاعرهم (Paul ، Harding ، & Mendl ، 2005). العديد من السلوكيات الجسدية ، مثل الاهتمام الطوعي والذاكرة والإدراك البيئي والحكم البيئي والجهد المتوقع والمسؤولية (Lerner & Keltner، 2000) ، هي مؤشرات معترف بها للعاطفة في مجموعة واسعة من أنواع الحيوانات. بالإضافة إلى ذلك ، فإن شدة ومدة التحفيز المدبب هي الخصائص الأساسية للسلوكيات التي تحركها المشاعر (Anderson & Adolphs، 2014؛ Zhao، Yan، & Wu، 2016). وجد بيري ، وباسيادونا ، وشيتكا (2016) أن النحل الطنان دخل في حالة عاطفية إيجابية تعتمد على الدوبامين عند تلقي مكافأة غير متوقعة من محلول السكروز. على الرغم من أن نحل العسل لديه القدرة على تحديد المواد والتعبير عن العواطف ، إلا أن العلاقة بينهما لا تزال غير واضحة. تم تسجيل اتساع إشارة EAG من الهوائيات اليمنى لنحل العسل في تجاربنا لأن استجابات EAG للهوائيات اليمنى الناتجة عن كواشف الاختبار كانت أعلى بشكل واضح من تلك الهوائيات اليسرى. كان الهدف من هذه الدراسة هو تحليل استجابة نحل العسل لمختلف المواد المتطايرة باستخدام EAG واختبار المتاهة السلوكية من أجل العثور على ارتباط محتمل بين الاعتراف بالشم والشغف. في هذه الدراسة ، تم تقييم شغف نحل العسل استجابة للمواد المتطايرة المختلفة من حيث علم وظائف الأعضاء الكهربية من خلال التجارب السلوكية وتجارب EAG. في حين أن الأول ساعد في ترتيب الروائح حسب التفضيل ، إلا أن الأخير ساعد على تحديد خصائص الاستجابات للروائح كما يقيسها EAG ، بما في ذلك السعة ، إزالة الاستقطاب / وقت الاستقطاب ، ومنحدر الارتفاع / السقوط. بالإضافة إلى ذلك ، تم حساب عامل التفضيل الذي يمكن استخدامه للتفسير الموضوعي لشغف نحل العسل استجابة لمنبهات محددة. . بناءً على نتائجنا ، حددنا عامل التفضيل (F) لتحديد تفضيل نحل العسل على المواد المتطايرة المختلفة على النحو التالي: urn: x-wiley: 21623279: media: brb31603: brb31603-math-0001 (1)حيث يشير x إلى مركب ، c هو تركيز المركب الذي يتراوح من 0.1 إلى 100 ميكرولتر / مل ، Ac هو سعة استجابة EAG المستنبطة من المركب عند التركيز المحدد ، k هو الثابت المعدل 10 ، Tc هو وقت إزالة الاستقطاب و Sc هو المنحدر المنحدر. وفقًا لذلك ، كانت قيم F للعسل ، 1 ‐ هيكسانول ، وحمض الفورميك 2.04 × 107 ، 1.79 × 107 ، و 1.53 × 107 ، على التوالي ، مما يشير إلى ترتيب مماثل للتفضيل كما هو الحال في التجارب السلوكية. تعمل الحسّيات الشمية لهوائيات نحل العسل كأعضاء العاطفة من خلال الاستجابة للروائح المحيطة. أظهر الاختبار السلوكي أن نحل العسل استجاب بشكل أفضل للعسل وتم صده بواسطة حمض الفورميك. تم قياس المزاج "السعيد" أو "القلق" استجابة للروائح المختلفة من حيث سعة EAG ، وإزالة الاستقطاب ، وأوقات إعادة الاستقطاب ، والمنحدرات الصاعدة والهابطة. من هذه البيانات ، تم حساب معامل التفضيل (F) كمقياس لتفضيل الرائحة. تقدم نتائجنا رؤى جديدة في التعرف على الرائحة للحشرات. يتوفر سجل مراجعة النظير لهذه المقالة على https://publons.com/publon/10.1002/brb3.1603
|
