滴答作响的时钟——美国马蹄蟹的潮汐和活动高峰

视频跟踪甲壳类动物

在之前的一篇博文中，我写过关于甲壳类动物和脊椎动物有相似之处．在一个非常类似于高架加迷宫对于啮齿动物，小龙虾的行为分析EthoVision XT视频跟踪软件。最近，我看到了另一篇有趣的论文，其中用EthoVision XT跟踪甲壳类动物。作者研究了美国马蹄蟹的行为。他们对这种动物的生物钟很感兴趣，这种生物钟调节着螃蟹的日常活动。

潮汐和活动

美国马蹄蟹生活在因潮汐而水位变化的环境中。螃蟹的行为与潮汐同步。它们的主要活动发生在水位高的时候[1,2]。

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潮汐和蟹类活动高峰各不相同

大多数沿海地区每天有两次涨潮。在这些地区，螃蟹每天有两个活动高峰。然而，也有一些地区，两种潮汐中的一种比另一种更明显。这就是佛罗里达湾的例子。这个地区的螃蟹有一个主要的活动高峰。还有一些地区有不规则的小潮汐，这主要是由天气造成的。佛罗里达的印第安河泻湖就是这样。这个地区的螃蟹有不规则的活动模式，跟随较高的水位。

调查活动高峰的原因

丽贝卡·安德森和她的同事[3]调查了螃蟹的活动高峰是由环境触发的，还是由内源性时钟引起的。他们从几个地点收集螃蟹，这些地点要么是每天两次涨潮，要么是每天一个主潮峰，要么是由不规则天气引起的小潮汐。他们将螃蟹暴露在一系列不同的潮汐环境中，并测量了螃蟹的活动峰值。作者使用了EthoVision XT视频跟踪软件自动确定螃蟹的行为。

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可塑性取决于可预测性

来自每天两次潮汐的地区的螃蟹继续显示出两个活动峰值，与它们所暴露的潮汐状态无关。同样，来自一个主导潮汐高峰的地区的蟹在所有潮汐状态下继续显示一个每日活动高峰。然而，来自不规律天气驱动潮汐地区的螃蟹在活动中具有可塑性。当他们每天经历两次涨潮时，他们有两个活动峰值，当他们经历一次涨潮时，他们有一个活动峰值。

滴答作响的时钟

作者得出的结论是，来自潮汐清晰、可预测的地区的螃蟹有一个内源性时钟，可以调节它们的活动。与此相反，来自潮汐不可预测地区的蟹能够根据新的潮汐状态调整它们的活动峰值。所以所有的螃蟹都有滴答作响的时钟，但它们的设置方式不同。来自潮汐可预测地区的螃蟹有内源性时钟。来自不可预测区域的螃蟹有一个外部触发器，即当前的潮汐状态。

参考文献

1. Brockmann HJ, Johnson SL(2011)佛罗里达州马蹄蟹的长期研究。河口海岸34:1049-1069。doi: 10.1007 / s12237 - 011 - 9419 - 1
2. Watson WH III, Chabot CC(2010)使用固定阵列超声遥测技术在新罕布什尔州河口对成年鲎polyphemus的高分辨率跟踪。Curr Zool 56: 599-610
3. Anderson, r.l.， Watson, W.H. & Chabot, C.C. Mar Biol(2017) 164: 63。doi: 10.1007 / s00227 - 017 - 3098 - 9