一种熊蜂个体间社会冲突的检测装置及检测方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种熊蜂个体间社会冲突的检测装置及测试方法，属于昆虫社会行为测试领域。该装置包括1个大箱体，大箱体内设置2个小型箱体，2个小型箱体通过圆柱状管道相连通，小型箱体均为顶面开口，顶面由带有卡槽的透明顶盖覆盖；圆柱状管道的中间位置上部设垂直切口，并在垂直切口处插入可上下移动的隔板；隔板的下端为不规则形状，并与圆柱状管道内侧面保持1

【技术实现步骤摘要】
一种熊蜂个体间社会冲突的检测装置及检测方法


[0001]本专利技术涉及一种熊蜂个体间社会冲突的检测装置及检测方法，属于昆虫社会行为测试领域。

技术介绍

[0002]熊蜂是众多野生植物和农作物的重要传粉昆虫,在维持自然生态系统平衡和全球粮食安全中发挥着十分重要的作用。因此，认识熊蜂、保护熊蜂、利用熊蜂是人类面临的重大课题。然而，不同于那些以单一个体形式生活的昆虫，熊蜂是一种居群式社会昆虫，属于初级社会性(primitively eusocial)。蜂王是最高等级，负责产卵；工蜂个体通常在巢内负责抚育幼虫、清洁和储存食物、出外采集花蜜、花粉和水，处于社会的最底端(Dornhaus A&ChittkaD L,2001；Dornhaus A et al.,2003)。目前已经通过欧洲地熊蜂证明低等动物昆虫具备多种高级认知。欧洲地熊蜂可以独立、自发地解决拉绳取食难题(代曼，2020)；熊蜂具有个体的社交能力(刘一淼，2021)，社会隔离能导致熊蜂的社交障碍(刘一淼，2021)，Leadbeater发现欧洲地熊蜂具备社会学习的能力(Leadbeater and Chittka,2007)；Solvi等人发现欧洲地熊蜂具备跨模态的认知能力(Solvi et al.,2020)；欧洲地熊蜂还被认为可能具有自我认知(Ravi et al.,2020；Brebner and Chittka,2021)。熊蜂正在成为一个探究认知、复杂社会行为和社会演化机制的模式生物(Sadd et al.,2015)。这些研究工作促进了研究者对熊蜂社会的理解
[0003]社会竞争是熊蜂种群社会社会发展的重要动力之一。理解与认识熊蜂社会中社会竞争与冲突，对于研究者理解跨物种的社会演化规律、熊蜂自身社会发生发展规律以及熊蜂的保护都具有重要作用。其中，社会冲突的赢者和输者效应一直是研究者热衷追逐的热点问题。竞争的赢输会影响个体的生理心理，会对个体生存和健康有重大影响，然而，低等的无脊椎动物的社会冲突的赢者和输者效应的观察比较缺乏。先前的无论是来自高等动物还是低等动物的研究大都停留在个体和小群体水平上探究冲突中赢者和输者对自身下一次获胜的影响及其神经机制。但是，社会冲突的胜利是否能够影响动物在更高级的社会层面的社会地位，迄今未见报道。通过细致的比较分析，专利技术人发现熊蜂完全不同于蜜蜂、蚂蚁等社会。熊蜂社会的生命周期短，仅为1年，但是拥有完整的发育阶段，这就使得研究者拥有了在短期内连续观察社会的发展与变化的机会。同时，不像蜜蜂、蚂蚁等社会，熊蜂社会规模较小，仅有数百头。更重要的是，蜂后和工蜂大都聚集在蜂巢表面生活，这为研究者观察个体与社会关系，以及社会冲突赢蜂/输蜂回归社会后的行为提供了非常难得的实验场景。
[0004]前人对昆虫(包括蟋蟀)之间冲突的研究一般是将配对的动物置于一定空间的开放场中观察它们之间的冲突。若配对的昆虫之间攻击性强，这种方法经常会导致个体间进行激烈的打斗，常会导致动物受伤。一次激烈的打斗所带来的受伤将导致后续实验无法继续。例如，熊蜂在激烈的打斗中会通过上额撕咬对方和用尾针刺向对方，不仅可能产生身体伤害，也导致后续无法评估赢者和输者的效应；另外，开放场中熊蜂之间的打斗行为复杂、
多变。研究者不仅在打斗行为的准确分类上存在困难，而且对其中的各类打斗行为的次数和持续时间进行量化比较困难，即使能够量化，也费时费力，实验效率低；与此同时，若配对的昆虫之间相互攻击性不强，则需要长时间的等待它们之间的冲突。例如，熊蜂个体之间有时候长时间也不发生打斗。可见，这种不确定性也极大地影响了实验效率。
[0005]综上，由于缺乏合适的装置，极大地限制了研究人员对低等无脊椎动物的社会冲突的认识以及后续效应的研究。那么，能否开发一种冲突的装置，该装置既能提高冲突的发生率，也能限制冲突的强度，保障动物躯体不受到伤害；还能使得打斗行为变得更为简单、易于分类；同时也易于量化统计这些打斗行为的次数和持续时间。
[0006]专利技术人经过长期观察熊蜂的行为，发现熊蜂在巢内爱探洞、钻洞和筑巢；仔细解剖了熊蜂巢穴的结构，发现蜂巢内部是一个复杂的管道系统，熊蜂能通过管道系统在巢的错综复杂的隧道中进行移动。这一现象无意之间启发了专利技术人，若熊蜂碰巧在蜂巢狭窄的隧道内迎头相遇。专利技术人推测空间限制将导致两只蜂为了通行可能发生冲突。即使发生了冲突，但是由于空间的限制，两只蜂将无法正常使用暴力工具，因此可能不会发生撕咬类的打斗，熊蜂只能向前或者向后退，别无选择。为此，基于社会性昆虫熊蜂个体在蜂巢黑暗的管道内会相遇，可能有冲突的假设，专利技术人开始尝试模拟、设计一个能够制造熊蜂个体间冲突的管道装置及其测试方法。
[0007]按照这个思路，专利技术人进行了长时间的尝试，但是实验均告失败。无论是在黑暗条件下还是明亮条件下，熊蜂从不进入专利技术人设计的管道，相反在管外表现出各种行为，例如飞行、静止/休息，甚至相遇的机会都不多。专利技术人对失败进行了深入、反复的分析，发现熊蜂对蜂巢外的管道是没有任何兴趣的。单管条件下的测试表明熊蜂几乎不可能自行爬入管道内，更谈不上两只熊蜂能够在管内相逢。因此在装置的设计必须促使熊蜂自主、自愿进入管道、自主地相遇，这构成了巨大的技术挑战；尽管熊蜂钻蜡杯等行为不分白天黑夜，但在蜂巢内难以观察，为了观察的可视化和便利性，熊蜂管道内冲突的过程应当设定在在明亮条件下进行观察；考虑到熊蜂会自发地表现出飞行等诸多不利于爬管的行为，故在装置的技术设计上必须促进其爬行，抑制其飞行动机及其行为；前期实验表明，黑暗条件下，熊蜂比较温顺。明亮条件下外界环境及人为操作等因素可导致熊蜂应激，进而影响其对管道的探查和兴趣。目前还没有相应的装置可以解决上述技术问题。

技术实现思路

[0008]针对以上技术问题，本专利技术提供了一种熊蜂个体间社会冲突的检测装置及其检测熊蜂个体间社会冲突的检测方法，其技术方案如下：
[0009]一种熊蜂个体间社会冲突的检测装置，其特征在于，所述的装置包括1个大箱体，大箱体内设置2个小型箱体，2个小型箱体通过一圆柱状管道相连通，2个小型箱体为自由探索区，中间圆柱状管道为冲突区，所述小型箱体均为顶面开口，所述顶面由带有卡槽的透明顶盖覆盖；所述圆柱状管道的中间位置上部设垂直切口，并在垂直切口处安装可上下移动的隔板；所述的隔板的下端为不规则多边形，并与圆柱状管道内侧面保持1
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2mm的缝隙，所述的隔板上附着一条细绳。
[0010]设置大箱体是为了尽量隔离实验期间外在环境对低等动物注意力的干扰。
[0011]所述小型箱体的侧面和底面采用不透明、光滑、白色材料制成，底面和侧面均不透
光；建立小型、低矮、不透明、光滑、白色内侧面自由探索区的目的，1)是为了通过色彩模拟白花的色彩，从而降低应激；2)不透明是抑制外在场景可能对熊蜂注意力的分散；3)由于透明箱体能引发熊蜂的错觉，导致其专注于试图通过透明壁的逃跑行为，导致其不能够专注于对小型箱体的探索。故不透明体可将其注意力聚焦于箱体探索。4)不透明体的内侧面的光滑阻止了其攀爬本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种熊蜂个体间社会冲突的检测装置，其特征在于，所述的装置包括1个大箱体，大箱体内设置2个小型箱体(1)，2个小型箱体(1)通过1个圆柱状管道(2)相连通，2个小型箱体(1)为自由探索区，中间圆柱状管道(2)为冲突区，所述小型箱体(1)均为顶面开口，所述顶面由带有卡槽的透明顶盖(3)覆盖；所述圆柱状管道(2)的中间位置上部设垂直切口(4)，并在垂直切口(4)处安装可上下移动的隔板(5)；所述的隔板(5)的下端为不规则形状，须与圆柱状管道内侧面保持1
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2mm的缝隙，所述的隔板(5)上附着一条细绳(6)。2.根据权利要求1所述的熊蜂个体间社会冲突的检测装置，其特征在于，所述圆柱状管道管口的底面与小型箱体的底面保持在一个水平面上。3.根据权利要求1所述的熊蜂个体间社会冲突的检测装置，其特征在于，所述小型箱体的侧面和底面采用不透明白色材料制成，底面与侧面不透光；所述小型箱体的顶盖和圆柱状管道采用透明材料制成，透明可视；所述圆柱状管道底面须保持粗糙。4.根据权利要求1所述的熊蜂个体间社会冲突的检测装置，其特征在于，该装置还包括摄像机，所述的摄像机安装在大箱体内侧面，摄像机的镜头与圆柱状管道保持同一水平。5.根据权利要求1所述的熊蜂个体间社会冲突的检测装置，其特征在于，所述的小型箱体为5cm
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5cm
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5cm。6.根据权利要求1所述的熊蜂个体间社会冲突的检测装置，其特征在于，所述的圆柱状管道的直径须与熊蜂的体型大小相匹配，只允许一只熊蜂通过。7.利用如权利要求1
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6任一权利要求所述的利用上述装置检测熊蜂个体间社会冲突的测试方法，包括以下步骤：S1、样本和装置准备：从熊蜂社会蜂巢或实验者建立的小群体...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹军，涂婕妤，张婉蓉，陈玺竹，贾蕊霞，骆辉，金蝉，彭晓梅，
申请(专利权)人：云南大学，
类型：发明
国别省市：