Técnicas para investigar a anatomia do sistema Visual de formiga
Summary
Este artigo descreve um conjunto de técnicas de luz e microscopia eletrônica de varredura para estudar a anatomia interna e externa do olho de insetos. Estes incluem várias técnicas tradicionais otimizadas para trabalhar em olhos de formiga, detalhados de solução de problemas e sugestões para otimização de espécimes diferentes e regiões de interesse.
Abstract
Este artigo descreve um conjunto de técnicas em microscopia de luz (LM) e microscopia de elétron (EM) que pode ser usada para estudar a anatomia interna e externa do olho de insetos. Estes incluem técnicas histológicas tradicionais otimizado para trabalhar em olhos de formiga e adaptado para trabalhar em conjunto com outras técnicas, como a microscopia eletrônica de transmissão (TEM) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Essas técnicas, embora muito útil, podem ser difícil para a microscopista iniciante, então grande ênfase foi colocada neste artigo sobre solução de problemas e otimização para espécimes diferentes. Podemos fornecer informações sobre técnicas de imagem para o espécime inteiro (foto-microscopia e SEM) e discutir as suas vantagens e desvantagens. Destaca-se a técnica utilizada na determinação de diâmetros de lente para o olho inteiro e discutir novas técnicas para melhoria. Por fim, discutimos as técnicas envolvidas na preparação de amostras para LM e TEM, corte, coloração e estas amostras de imagem. Vamos discutir os obstáculos que um pode vir do outro lado quando preparar amostras e melhor forma de navegar ao redor deles.
Introduction
Visão é uma modalidade sensorial importante para a maioria dos animais. Visão é especialmente crucial no contexto de navegação para identificar objetivos, estabelecendo e aderindo às rotas e obter informações bússola1,2. Insetos detectam informação visual usando um par de olhos compostos e, em alguns casos, uma a três colocados dorsalmente simples olhos chamados ocelos3,4,5.
Os olhos das formigas são de particular interesse porque, enquanto as formigas são maravilhosamente diversificadas, eles conservar algumas características chaves em toda a espécie. Apesar da dramática variação no tamanho, anatomia e ecologia, a grande maioria das espécies é eussociais e vive em colônias; Como resultado, diferentes espécies enfrentam desafios visuais similares em termos de navegação e para trás entre um lugar central e recursos. Através de formigas a mesma bauplan olho básico pode ser observado nos animais que variam de 0,5-26 mm de comprimento, de exclusivamente diurnos a espécie estritamente noturno e de lento andar subterrâneo para saltar predadores visual6,7, 8,9,10. Todas estas diferenças de escalonamento em ecologia e comportamento dão origem a inúmeras permutações das estruturas básicas de olho mesmo para se adequar a diferentes ambientes, estilos de vida e corpo-tamanhos11,12. Como consequência, estudar a ecologia visual de formigas fornece um verdadeiro tesouro de possibilidades para o investigador determinado.
Compreender o sistema visual de insetos é essencial na obtenção de uma visão sobre suas capacidades comportamentais. Isto é evidente de estudos integrativo que combinam muito bem a anatomia com a ecologia e comportamento de um grande sucesso em alguns grupos de insetos (por exemplo, referências13,14,15,16, 17). embora o campo da formiga navegação e comportamento de formigas em geral tem sido muito bem sucedido, muito pouca ênfase foi colocada na visão de formiga fora algumas espécies selecionadas. Aqui, nós irá elaborar sobre as técnicas envolvidas no projeto de olho de formigas a investigar. Enquanto vamos nos concentrar em formigas, estas técnicas podem ser aplicadas, com pequenas modificações, para outros insetos, também.
Protocol
Representative Results
Discussion
O conjunto de métodos indicados acima permitem uma investigação eficaz sobre o sistema óptico de formigas e outros insetos. Estas técnicas informam nossa compreensão da resolução de amostragem, sensibilidade óptica e potencial sensibilidade de polarização do olho a ser estudado. Esse conhecimento fornece uma base importante para a investigação fisiológica e comportamental em suas capacidades visuais. Além disso, enquanto os métodos detalhados aqui concentraram-se em sistemas visuais de formiga, estas téc…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Estamos gratos a Jochen Zeil, Paul Cooper e Birgit Greiner por compartilhar seus conhecimentos em anatomia de insetos e para várias das técnicas demonstrando descrevemos aqui. Estamos gratos aos funcionários talentosos e apoio do centro de microscopia avançada no ANU e a unidade de microscopia em MQU. Este trabalho foi apoiado por uma bolsa de pós-graduação para FRE e subsídios do Conselho australiano de pesquisa (DE120100019, FT140100221, DP150101172).
Materials
| Ant | Myrmecia midas | ||
| Stereomicroscope | Leica M205 FA | ||
| Sputter coater | Pro Sci Tech | ||
| Ethanol | Sigma Aldrich | ||
| Petri dish | ProSciTech | ||
| Dissecting microscope | Leica MZ6 | ||
| Insect Pin | ProSciTech | ||
| Colourless nail polish | Non branded: from any cosmetic store | ||
| Glass slide | ProSciTech | ||
| Razor blade | ProSciTech | ||
| Foreceps | ProSciTech | ||
| Cover slip | ProSciTech | ||
| Compound microscope | Leica DM5000 B | ||
| Glutaraldehyde | Sigma Aldrich | ||
| Paraformalydehyde | Sigma Aldrich | ||
| Potassium Chloride (KCl) | Sigma Aldrich | ||
| di-Sodium Hydrogen phosphate (Na2HPO4) | Sigma Aldrich | ||
| Potassium di-Hydrogen Phosphate (KH2PO4) | Sigma Aldrich | ||
| Sodium Chloride (NaCl) | Sigma Aldrich | ||
| Osmium tetroxide | Sigma Aldrich | ||
| Acetone | Sigma Aldrich | ||
| Araldite Epoxy Resin | Sigma Aldrich | ||
| Pasteur pipette | Sigma Aldrich | ||
| Toluidie Blue | Sigma Aldrich | ||
| Hotplate | Riechert HK120 |
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