Концептуализация на ролите, официален анализ, придобиване на финансиране, разследване, методология, администриране на проекти, ресурси, надзор, писане - оригинален проект

като

Лаборатория по хранене на животните, Факултет по ветеринарна медицина, Университет Гент, Мерелбеке, Белгия, Катедра по животновъдство, Университет на Коста Рика, Сан Хосе, Коста Рика

Допринесе еднакво за тази работа с: Ellen S. Dierenfeld, Geert P. J. Janssens

Концептуализация на роли, официален анализ, разследване, надзор, валидиране, визуализация, писане - преглед и редактиране

Принадлежност Ellen S. Dierenfeld, LLC, Сейнт Луис, Мисури, Съединени американски щати

Допринесе еднакво за тази работа с: Ellen S. Dierenfeld, Geert P. J. Janssens

Концептуализация на роли, официален анализ, разследване, методология, надзор, валидиране, визуализация, писане - преглед и редактиране

Свързана лаборатория по хранене на животните, Факултет по ветеринарна медицина, Университет Гент, Мерелбеке, Белгия

  • Андреа Бренес-Сото,
  • Елън С. Диренфелд,
  • Geert P. J. Janssens

Фигури

Резюме

Цитат: Brenes-Soto A, Dierenfeld ES, Janssens GPJ (2017) Оцветяване при земноводни като отражение на хранителния статус: Случаят с дървесни жаби в Коста Рика. PLoS ONE 12 (8): e0182020. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0182020

Редактор: Карлос А. Навас, Университет в Сао Пауло, БРАЗИЛИЯ

Получено: 24 ноември 2016 г .; Прието: 11 юли 2017 г .; Публикувано: 24 август 2017 г.

Наличност на данни: Данните са достъпни в хранилището на Github. https://github.com/Abreso/TreefrogCR#treefrogcr.

Финансиране: Работата беше подкрепена от Изследователски отдел, Университет на Коста Рика, Проект № 739- B2-076, www.vinv.ucr.ac.cr. Финансистите не са играли роля в дизайна на проучването, събирането и анализа на данни, решението за публикуване или подготовката на ръкописа. Ellen S. Dierenfeld е свързана с Ellen S. Dierenfeld, LLC. Ellen S. Dierenfeld, LLC. предостави подкрепа под формата на заплата за автор на ESD, но нямаше никаква допълнителна роля в дизайна на изследването, събирането и анализа на данни, решението за публикуване или подготовката на ръкописа. Конкретните роли на този автор са артикулирани в раздела „авторски приноси“.

Конкуриращи се интереси: Имаме следните интереси: Ellen S. Dierenfeld е свързана с Ellen S. Dierenfeld, LLC. Няма патенти, продукти в разработка или предлагани на пазара продукти, които да бъдат декларирани. Това не променя придържането ни към всички политики PLOS ONE за споделяне на данни и материали.

Въведение

Животните, които имат способността да инвестират ресурсите си за оцеляване и репродуктивен успех, са облагодетелствани еволюционно. Визуалните сигнали, като цветни орнаменти в перата и кожата, се използват като сигнали за избор на чифтосване при няколко вида [1]. Много цветни орнаменти се дължат на присъствието на каротеноиди, които се придобиват от животните само чрез диетата [2]. Каротеноидите също са важни за антиоксидантната и имунната защита [1] и играят важна роля в синтеза на витамин А поради провитаминовата активност [3]. Бета-каротинът е основен източник на активност на витамин А, въпреки че е съобщено, че някои ксантофили могат да действат като предшественици на витамин А както в рибите, така и в земноводните [4–7]. По същия начин, хранителните добавки с каротеноиди са пряко свързани с концентрациите на каротеноиди в циркулацията, растежа и репродуктивните резултати [7,8,9].

Каротеноидните пигменти, свързани с оцветяването, включват хранителни разходи за придобиване, както и за използване [10,11]. По този начин изглежда, че по-здравите животни в добро телесно състояние натрупват каротеноиди, за да увеличат максимално декоративността, след като вече са изпълнили основните си физиологични нужди от пигменти за имунна и антиоксидантна реакция. Само лица с достъп до диетични пигменти, надвишаващи тези, необходими за здравето и хранителните функции, могат да си позволят имунологичните разходи за инвестиране на каротеноиди в орнаменти, използвайки този ресурс за подобряване на сексуалното показване [1,11,12]. Предпочитанието на жените към по-орнаментираните мъже показва избора за фенотипно качество, свързан с преки или косвени генетични ползи. По-силната орнаментация може да отразява способността на мъжа да предоставя материални предимства, като плодовитост, висококачествена територия, хранене, защита и поддържане на генетичната вариация [13,14]. Проучванията за избор на партньор при риби и птици установяват, че тези индивиди, показващи по-добра каротеноидна пигментация в сексуалните сигнали, са предпочитани пред останалите [15,16].

Оценката на хранителния статус е предизвикателна задача при свободно живеещите видове, но за всички видове изследователите са използвали морфометричен анализ, сравнявайки размера и теглото, за да изчислят телесното състояние [28,29], както и измерване на концентрацията на метаболит в кръвта, последното, което може да даде по-механистична представа за хранителния статус [30]. Въпреки това все още няма съществени доказателства, които да обяснят колко добре тези измервания се съгласуват с оцветяването. Състоянието на тялото е ценен инструмент за оценка на мускулната дефиниция и външните отлагания на мастната тъкан, отразяващи енергийните резерви на животното; следователно тази система допринася за установяване дали са необходими промени в диетата за подобряване на общото здравословно състояние [28,31]. При земноводни някои автори са открили значителна връзка между състоянието на тялото и моделите на оцветяване при червено-петнистия тритон Notophthalmus v. Viridescens [17] и жабата (Rana arvalis), което предполага ефекти върху състоянието на чифтосване и способността за борба [32].

Кръвните анализи позволяват здравна оценка на животните, предоставяйки информация за състоянието на вътрешните органи, електролити, имунологично състояние, както и хранителни и метаболитни параметри, а също така може да отразява промените в екологичното и екологичното състояние на естествената популация [33, 34]. За няколко вида, които получават ветеринарни грижи, съществуват референтни диапазони за биохимия на кръвта [34]. Въпреки че има много хематологични доклади за видовете ануран, както външните, така и вътрешните фактори усложняват установяването на тези ареали при свободно отглежданите видове [35].

Връзката между характеристиките на оцветяването на кожата, концентрациите на кръвната глюкоза, плазмените протеини, хематокрита и оценката на състоянието на тялото при тези жаби са използвани за оценка на основните фактори, определящи хранителния статус в дивата природа.

Материали и методи

Изследването е проведено върху два вида жаби, A. annae, с горна повърхност зелено, сини флангове и корем кремаво жълт до оранжев, и A. callidryas, с горната повърхност обикновено листно зелена, вентрална повърхност кремаво бяла и жълта [46]. В рамките на видовете A. callidryas бяха включени две популации: Атлантическия морф със сини фланг ивици и Тихия океан с оранжеви до кафяви фланг ивици [51,52] (Фиг. 1).

1: A. annae, 2: A. callidryas Атлантическа популация, 3: A. callidryas Тихоокеанска популация.

Осемдесет и шест възрастни мъжки жаби бяха събрани от дивата природа по време на размножителния период (юни до ноември) на три места в Коста Рика за период от две години: n = 35 A. callidryas от тихоокеанското население (година 1, n = 16; година 2, n = 19), обект San Isidro de Dota (9 ° 33´57,99 ”N, 84 ° 05´35,12” W) в площ от 5000 m 2; n = 31 A. callidryas от популацията на Атлантическия океан (всички събрани през година 2), биологична станция El Zota (10 ° 33´43.7 ”N, 83 ° 44´1.77” W) в площ от 10000 m 2, и n = 20 A. annae (година 1, n = 11; година 2, n = 9), площадка Сан Хосе (9 ° 56´19.24 ”N, 84 ° 04´23.68” W) в площ от 2000 m 2. Животните бяха събрани съгласно разрешение на Министерството на околната среда и енергетиката № 05513 и процедурите за това проучване бяха одобрени от Институционалния комитет по употреба и грижи за животните от Университета на Коста Рика, № 29-11.

Събирането на животните започна след 19:00 часа. Животни бяха открити в близост до езера и локализирани чрез идентифициране на песента на мъжкия, след период на обучение за разпознаване. Всички процедури за събиране, боравене и управление на животните бяха стандартизирани, за да се избегне евентуална пристрастност поради стрес. Жабите се събират на ръка, носещи нитрилни ръкавици и се поддържат индивидуално през нощта в пластмасови контейнери 10 X 10 X 15 cm, съдържащи мокра хартиена кърпа и лист. Рано на следващата сутрин, след период от 10 часа на гладно, всички измервания бяха направени на място, в кондиционирани пространства за работа, в този ред: морфометрия, оцветяване и вземане на кръв. Въпреки че се признава, че са описани предложените механизми за промени в цвета на Agalychnis dacnicolor и A. callidryas, които могат да бъдат предизвикани от външни стимули [53,54], такива промени обикновено са с кратка продължителност [21] и цвета в това проучване е измерена след средно 10 часа след събирането. Животните не са били изложени директно на слънчева светлина и са използвани еднакви хартиени хартиени кърпи, за да се покрие вътрешността на пластмасовия контейнер, както и зоната, където са направени измерванията [53].

Морфометричните измервания бяха определени (W: тегло, L: дължина) с помощта на скала CQT-202 Adam Equipment Company 200 g (± 0,01 g) и дебеломер 180 mm Vernier (± 0,1 mm) и съотношението беше изчислено (W/L) като оценка на телесното състояние [55]. Количественото оцветяване както на вентрална, така и на гръбначна повърхност беше измерено, насочено към центъра на зоната, с помощта на ръчен спектрофотометър (Konica Minolta ® CM-700d, Konica Minolta Sensing Americas, Inc., Ramsey, New Jersey, USA) с диаметър на измерване от 1,2 cm. След това данните бяха регистрирани чрез софтуера Spectramagic NX ®, включително –a * (зелено), + a * (червено), + b * (жълто) и L * (лекота) координати, както и цветност (C *) и оттенък на диаграмата на цветността. Наситеността се изчислява, както е посочено в следната формула: C = √ (a) 2 + (b) 2 .

Животните се анестезират, като се използва разтвор на изофлуоран, смесен с дестилирана вода и ултразвуков гел, прилаган локално в доза 0,03 ml/g телесно тегло. Кръвни проби (3% от телесното тегло [56]) са взети чрез сърдечна пункция с помощта на туберкулинова спринцовка за определяне на глюкоза, плазматични протеини и хематокрит. Глюкозата се определя с помощта на преносим комплект (Multicare in ®, Biochemical Systems International, Florence Italy). След това кръвта беше центрофугирана с помощта на хематокритна центрофуга (Equipslab ® Ningbo Equipslab International Co. Ltd., Ningbo, China) за измерване на хематокрит и бяха използвани плазмени проби за определяне на плазмен протеин с преносим рефрактометър (Boeco ®, Boeckel & Co, Hamburg, Германия) . След пълно възстановяване (± 7 часа), животните бяха върнати на същото място като събирането след 19:00 часа.

Статистическите сравнения са изразени като средства и различия и се считат за значими при p ® 23 програма.

Резултати

Видове и групи

Установени са значителни разлики между популациите при всички оценени параметри, с изключение на оцветяването на гръбна-а * ос (Таблица 2).