מלכודת יירוט טיסה אוטומטית בעלות נמוכה עבור תת-דגימה זמנית של חרקים מעופפים הנמשכים לאור מלאכותי בלילה
29 בדצמבר 2021
כדי לחקור את ההשפעות של אור מלאכותי בלילה (ALAN) על חרקים מעופפים ליליים, יש להגביל את הדגימה לשעות הלילה. הפרוטוקול מתאר מלכודת יירוט טיסה אוטומטית בעלות נמוכה המאפשרת לחוקרים לדגום בתקופות המוגדרות על ידי המשתמש עם שכפול מוגבר.
במחקר של זיהום אור, אתה צריך לדגום בין בין בין הערביים ושחר. מלכודות יירוט הטיסה האוטומטיות בעלות נמוכה שלנו מאפשרות לכידה של חרקים מעופפים במרווחי זמן המוגדרים על ידי המשתמש. דגימת מספר אתרים בו זמנית יכולה להיות קשה מכיוון שאתה צריך שחוקרים ימוקמו בכל אתר כדי להתחיל ולעצור את הציוד שלך בו זמנית.
מלכודת זו יכולה לשמש בכל מחקר אקולוגי על חרקים מעופפים הדורש רזולוציה טמפורלית או מרחבית גדולה יותר, אשר לא ניתן לספק ביעילות על ידי טכניקות דגימה אחרות. דוגמה לכך עשויה להיות דפוסי פעילות צירקדיים או עונתיים. אין צורך בכישורים מיוחדים כדי לבנות מלכודת זו.
אתה רק צריך להיות נוח באמצעות כלי סדנה פשוטים. התחילו בחיתוך יריעות קירוי הפוליקרבונט עם מסור ג'יג. לאחר מכן, חתכו חריץ מרכזי של שמונה מילימטרים באמצע הדרך במעלה מרכז כל חלונית.
שתי החלוניות יכולות כעת להחליק יחד כדי ליצור בלבול צולב. החליקו את גלגלי הצלב בחוזקה לתוך פתח משפך הפלסטיק. הצמידו אותם למשפך עם סוגריים מפלדת אל-חלד בקוטר 20 מ"מ על ידי קידוח חורים בזמן שסוגרות הזווית נמצאות במקומן.
לאחר מכן השתמש בברגים M4 ואגוזים עם מכונות כביסה כדי לאבטח את מבלבלים הצלב אל המשפך. חותכים חתיכה נוספת של יריעות הפוליקרבונט מהיריעות הנותרות. לקדוח חורים ולאבטח את היצירה בזווית של 90 מעלות לחלק העליון של מבלבלים צולבים כדי ליצור גג מגן באמצעות סוגרי זווית נירוסטה של 20 מילימטר, ברגים M4, אומים ומכבסים.
קצצו את פיית המשפך לאורך של כ-30 מילימטרים עם מסור פריצה כדי להבטיח שמגשי הדגימה של מזין חיות המחמד האוטומטי יסתובבו ללא הפרעה במרווחי הזמן המתוכנתים. הניחו את מתקן חיות המחמד האוטומטי עם אגן פלסטיק בקוטר תשעה ליטרים ו-30 מילימטרים כדי להגן על הדגימות מפני תנאי מזג האוויר. קודחים חור של 20 מילימטרים לתוך החלק העליון של אגן תשעת הליטרים ומניחים את פיית המשפך לתוך החור כדי למקם אותה ישירות מעל מגש הדגימה.
באמצעות מקדחה עם דרייבר ראש הקסדק את אגן הפלסטיק לחתיכה של 500 מילימטר של גדר אורן מטופלת עם ברגי ראש הקסדצימליים המגולוונים. כדי לייצב את המלכודת כולה להנפה לאוויר באמצעות חבלים, חברו יתד עץ לפיסת גדר האורן המטופלת החיוורת עם סוגר זוויתי וחוט תיל קשירת תיל. במקום הדגימה, הסירו את מתקן המזון האוטומטי לחיות מחמד מתחת לאגן הפלסטיק.
לאחר מכן, פתחו את מתקן המזון לחיות מחמד והניחו כלים העשויים נייר כסף המכילים מי סבון, או חומר משמר לפי בחירה, בכל מגש מזון. הגדר את זמן השעון ולאחר מכן תכנת כל מגש מתקן מזון לחיות מחמד כדי להגדיר את זמני הסיבוב של מגש המזון על-ידי ביצוע ההוראות שסופקו עם מתקן המזון האוטומטי לחיות מחמד. הניחו את מתקן המזון בחזרה מתחת לאגן הפלסטיק.
הצמידו את האגן לחתיכת גדר העץ בעזרת ברגי ראש ההקס המגולוונים. חברו חבל לחלק העליון של המלכודת עם קרבינר. לאחר מכן, הנפו את המלכודת למקומה באמצעות סולם והבטיחו אותה מתחת לאורות הניסוי על ידי הקרבינר.
חברו יתד עץ שני לעץ עם סוגר זוויתי כדי לייצב את המלכודת ברוחות חזקות. לאחר שהמלכודת מונחת על גבי היתד, אבטחו אותה באמצעות שני אזיקי כבלים ארוכים. כדי לאסוף את דגימות החרקים, הורידו את המלכודות בחבל, הסירו את מתקן המזון האוטומטי לחיות מחמד מתחת לאגן הפלסטיק, ואז הסירו את המכסה של מתקן המזון לחיות מחמד והרימו את מגשי האלומיניום.
לבסוף, שפכו את תכולת המגשים לבקבוקוני הדגימה המסומנים מראש. השוואה של יעילות הלכידה היחסית של מלכודות יירוט טיסה שונות מוצגת כאן. במחקר הנוכחי, 488 חרקים מעופפים נלכדו במשך שלושה ימי דגימה בארבעה אתרים.
שני סוגים של מלכודות נבחנו במחקר זה. מלכודות שהונחו מתחת לאורות ואלה ללא אורות ניסיוניים. בסך הכל הותקנו 16 מלכודות, מתוכן 12 היו עם אורות ניסוי וארבעה היו ללא אורות ניסוי.
מספר ימי המלכודת, השווה למספר המלכודות המוכפלות במספר הימים, הוא 36 עבור המלכודות עם אורות הניסוי ו -12 עבור המלכודות ללא אורות ניסיוניים. לכן, כדי להעריך את היעילות של המלכודות, המספר הכולל של פרוקי הרגליים שנאספו חולקו על ידי שטח הפנים האפקטיבי של כל מלכודת ומספר ימי המלכודת שבהם הם הופעלו. מלכודות פועלות באופן דומה למלכודות אחרות בסגנון מבלבל רב-כיווני תחת אורות וללא אורות.
לפיכך, נראה כי המלכודות יעילות כמו מלכודות יירוט הטיסה המסורתיות, אך עם היתרון הנוסף של דגימת משנה בפרקי זמן המוגדרים על ידי המשתמש. כל מגש איסוף מכיל כ-330 מיליליטרים שיתאימו לרוב היישומים, אך יהיה זה מועיל לבדוק את המלכודות במהלך אירועי נחיל.
צפו בתמליל המלא וקבלו גישה לאלפי סרטונים מדעיים
סקירה כללית
מחקר זה מתמקד בהשפעות של תאורה מלאכותית בלילה (ALAN) על חרקים מעופפים ליליים. הוא מציג מלכודת יירוט טיסה אוטומטית בעלות נמוכה, המאפשרת דגימה במרווחי זמן שנקבעו על ידי המשתמש, ובכך משפרת את יעילות איסוף הנתונים.
מרכיבי מפתח של המחקר
תחום המדע
- אקולוגיה
- אנטומולוגיה
- זיהום אור
רקע
- זיהום אור הוא דאגה גוברת המשפיעה על חיות הבר.
- חרקים ליליים פגיעים במיוחד לאור מלאכותי.
- שיטות דגימה מסורתיות עלולות שלא ללכוד שינויים זמניים באופן יעיל.
- מלכודות אוטומטיות יכולות לסייע באיסוף נתונים טוב יותר ממספר אתרים.
מטרת המחקר
- לבחון את ההשפעה של ALAN על התנהגות חרקים.
- לספק פתרון חסכוני לדגימה של חרקים ליליים.
- לאפשר לחוקרים לאסוף נתונים במרווחי זמן ספציפיים.
שיטות שנעשה בהן שימוש
- פיתוח של מלכודת תפיסה אווירית אוטומטית בעלות נמוכה.
- דגימה שבוצעה בין השקיעה לזריחה.
- ניתן לדגום מספר אתרים בו-זמנית.
- אין צורך במיומנויות מיוחדות לבניית המלכודת.
תוצאות עיקריות
- המלכוד האוטומטי לוכד ביעילות חרקים מעופפים במרווחי זמן מוגדרים.
- איסוף נתונים יכול לחשוף דפוסי פעילות צירקדיים או עונתיים.
- הגדלת מספר החזרות משפרת את מהימנות הממצאים.
- מסייע במחקרים אקולוגיים על אוכלוסיות חרקים.
מסקנות
- מלכודת היירוט האוטומטית לטיסה היא כלי בעל ערך עבור חוקרים.
- היא נותנת מענה לאתגרים בדגימה של חרקים ליליים.
- שיטה זו יכולה לשפר את ההבנה של השפעות זיהום אור.
שאלות נפוצות
רלוונטיות תעשייתית למנהלים
מלכודת חסימת טיסה אוטומטית בעלות נמוכה זו מאפשרת דגימה זמנית של חרקים מעופפים במספר אתרים, ובכך נותנת מענה למגבלה מרכזית במחקרים אקולוגיים ואנטומולוגיים שבהם שיטות מסורתיות אינן בעלות רזולוציה זמנית מספיקה. על ידי אפשרות להגדרת מרווחי דגימה על ידי המשתמש בין השקיעה לזריחה, השיטה תומכת בהסרת סיכונים מכניסטית במחקרים של דפוסי פעילות צירקדיים או עונתיים, ובכך משפרת את הביטחון החזוי בבדיקות התנהגותיות. יכולת ההרחבה שלה והדרישות הטכניות המינימליות ממצבים אותה כפלטפורמה הניתנת לשימוש חוזר לתיקוף מטרות במערכות מודל של חסרי חוליות הרלוונטיות לסריקות בנושאי נוירוביולוגיה וכרונוביולוגיה.
יישומים אסטרטגיים במחקר ופיתוח בביו-פרמה
גילוי מוקדם ותיקוף מטרה
- ערך מדעי: מאפשר בדיקה של היפותזות זמניות בהתנהגות חרקים, ותומך בתיקוף פונקציונלי של מסלולים המגיבים לאור.
- ערך תפעולי: מסייע בהפחתת סיכונים ביולוגיים על ידי תיעוד דפוסי פעילות במרווחי זמן מדויקים, ובכך מפחית עמימות בעיתוי המעורבות עם המטרה.
סריקה ופיתוח בדיקות
- ערך מדעי: מכין מערכות ביולוגיות שעברו תיקוף לסריקות המשך באמצעות אספקת דגימות חרקים סטנדרטיות ופתורות בזמן.
- ערך תפעולי: משפר את השחזוריות של הבדיקה באמצעות דגימה אוטומטית וסימולטנית ממספר אתרים, ובכך משפר את עקביות הנתונים בין תנאים ניסיוניים שונים.
מחקר תרגומי ופרה-קליני
- ערך מדעי: תומך במידול מערכות רלוונטיות למחלות על ידי אפשור מחקרים של פנוטיפים של חרקים ליליים תחת חשיפה מבוקרת לאור.
- ערך תפעולי: מבטיח רצף תרגומי משלב הגילוי ועד לתיקוף פרה-קליני באמצעות שמירה על פרוטוקולים עקביים של דגימה זמנית.
שילוב תהליכי עבודה וצינור עיבוד (Pipeline)
השיטה משתלבת ברצף הגילוי על ידי תמיכה בבדיקת השערות בשלבי הגילוי המוקדמים, מתן מוכנות של הבדיקה (assay readiness) לסריקה, ואספקת קריאות זמניות כמותיות לקבלת החלטות מונחית-אנליטיקה.
- ביולוגיה של התגליות: תומכת בהבהרה של מסלולים ובהפחתת סיכונים ביולוגיים באמצעות לכידה זמנית מדויקת של תגובות חרקים לאור מלאכותי.
- סריקה: מספקת סטנדרטיזציה של הבדיקה ופלט כמותי באמצעות סיבוב אוטומטי של מגשים במרווחי זמן המוגדרים על ידי המשתמש.
- אנליטיקה: מאפשרת השוואה של יעילות הלכידה בין תנאים שונים באמצעות ספירות מנורמליזות של פרוקי רגליים למלכודת ליום.
- מחקר תרגומי: מקשרת לרציפות פרה-קלינית על ידי מידול שינויים התנהגותיים המושרים על ידי אור, הרלוונטיים לסריקת נוירו-טוקסיקולוגיה.
- שימוש חוזר ארגוני: מתפקדת כפלטפורמה ניתנת להרחבה ובעלות נמוכה, שניתן להטמיע במספר אתרים ללא צורך בהכשרה מיוחדת.
השפעה תפעולית וארגונית
- ערך מדעי: מעלה את הביטחון החיזוי במתן תיקוף למטרה על ידי פתרון של הדינמיקה הזמנית של התנהגות חרקים.
- ערך תפעולי: מספק סטנדרטיזציה ויכולת הרחבה באמצעות דגימה אוטומטית הניתנת לשחזור באתרים מפוזרים גיאוגרפית.
- ערך אסטרטגי: משפר את קבלת החלטות go/no-go בסינון ראשוני על ידי הפחתת תוצאות שגויות שליליות הנובעות מחלונות פעילות זמניים שהוחמצו.
- השפעה על הפורטפוליו: מאפשר תיעודף של מטרות כרונוביולוגיות מותאם לסיכון באמצעות נתונים פנוטיפיים מהימנים ברזולוציה גבוהה.
שיקולי יישום
- דורש מיומנויות סדנה בסיסיות לחיתוך פוליקרבונט, קידוח והרכבה באמצעות כלים סטנדרטיים.
- תלוי במכשור של מאכיל חיות מחמד אוטומטי ובתשתית של גיגית פלסטיק לשמירה על הדגימות.
- מחייב סטנדרטיזציה בין-צוותית של גובה פריסת המלכודת, הכיוון ותנאי החשיפה לאור.
- כולל שיקולי התאמה למינים שונים של חרקים, בהתבסס על גודל פתח המלכודת ותצורת המסיך.
- מוגבל על ידי נפח המגש (בקירוב 330 mL), דבר העשוי להצריך ריקון תכוף במהלך אירועי נחילים בשפע גבוה.
