Отслеживание миграции животных - Animal migration tracking

Волк с радио-ошейником в Йеллоустонском национальном парке
Сотрудник Службы охраны рыболовства и дикой природы США выслеживает горного льва, помеченного радиошейником

Животных отслеживания миграции используется в дикой природе биологии , биологии охраны природы , экологии и природопользования на поведение исследовании животных в дикой природе. Одним из первых методов было кольцевание птиц , размещение пассивных идентификационных меток на лапах птиц для идентификации птицы в будущем при отлове и выпуске. Радио слежение включает прикрепление к животному небольшого радиопередатчика и отслеживание сигнала с помощью приемника RDF . Сложные современные методы используют спутники для отслеживания помеченных животных и GPS-метки, которые регистрируют местонахождение животного. Одна из многих целей исследования миграции животных состояла в том, чтобы определить, куда идут животные; однако исследователи также хотят знать, почему они идут «туда». Исследователи смотрят не только на миграцию животных, но и на то, что находится между конечными точками миграции, чтобы определить, перемещается ли вид в новые места на основе плотности пищи, изменения температуры воды или других стимулов, а также способности животного адаптироваться к ним. изменения. Отслеживание миграции является жизненно важным инструментом в усилиях по контролю воздействия человеческой цивилизации на популяции диких животных и предотвращению или смягчению продолжающегося исчезновения исчезающих видов .

Технологии

Бабочка монарх вскоре после мечения в Кейп - Мей Птица обсерватории Кейп - Мей Птица обсерватории является одной из организаций , которая имеет программу Монарх идентификации мечения. На крыло насекомого наклеены пластиковые наклейки с идентификационной информацией. Информация отслеживания используется для изучения моделей миграции монархов, включая то, как далеко и где они летают.

Осенью 1803 года американский натуралист Джон Джеймс Одюбон задался вопросом, возвращаются ли перелетные птицы в одно и то же место каждый год. Поэтому он привязал веревку к ноге птицы, прежде чем она полетела на юг. Следующей весной Одюбон увидел, что птица действительно вернулась.

Ученые до сих пор прикрепляют метки, такие как металлические ленты, для отслеживания передвижения животных. Металлические ленты требуют повторного отлова животных, чтобы ученые могли собрать данные; таким образом, данные ограничиваются точками выпуска и назначения животного.

Последние технологии помогли решить эту проблему. Некоторые электронные метки испускают повторяющиеся сигналы, которые улавливаются радиоустройствами или спутниками, в то время как другие электронные метки могут включать в себя архивные метки (или регистраторы данных). Ученые могут отслеживать местонахождение и передвижение помеченных животных без повторного отлова с помощью этой технологии RFID или спутников. Эти электронные метки могут предоставить большой объем данных. Современные технологии также меньше по размеру, что сводит к минимуму негативное воздействие метки на животное.

Радио слежение

Основная статья: Радиотелеметрия дикой природы
На правом из этих двух рок-валлаби с кистевидным хвостом надет ошейник с радиоприемником.

Для слежения за животным с помощью радиотелеметрии используются два устройства. Телеметрия , как правило, предполагает использование передатчика, который прикреплен к животному и посылает сигнал в виде радиоволн , как это делает радиостанция . Ученый может поместить передатчик на лодыжку , шею , крыло , панцирь или спинной плавник животного . В качестве альтернативы они могут имплантировать его хирургическим путем, поскольку внутренние радиопередатчики имеют то преимущество, что они остаются неповрежденными и функционируют дольше, чем традиционные насадки, поскольку они защищены от факторов окружающей среды и износа. Передатчик обычно использует частоту в диапазоне ОВЧ, поскольку антенны в этом диапазоне обычно небольшие. Для экономии заряда батареи передатчик обычно передает короткие импульсы, возможно, один в секунду. Специализированный радиоприемник, называемый приемником радиопеленгации (RDF), принимает сигнал. Приемник обычно находится в грузовике , квадроцикле или самолете . Приемник имеет направленную антенну (обычно простую антенну Yagi ), которая принимает наиболее сильный сигнал с одного направления, и некоторые средства индикации мощности принимаемого сигнала с помощью метра или громкости импульсов в наушниках. Антенна поворачивается до тех пор, пока принимаемый радиосигнал не станет самым сильным; тогда антенна направлена ​​на животное. Чтобы отслеживать сигнал, ученый следует за животным с помощью приемника. Такой подход с использованием радио слежения можно использовать для слежения за животным вручную, но он также используется, когда животные оснащены другими полезными грузами. Приемник используется для нацеливания на животное, чтобы вернуть полезную нагрузку.

Другой формой радио слежения , которые могут быть использованы, особенно в случае малой миграции птиц, является использование geolocators или «geologgers». В этой технологии используется датчик освещенности, который отслеживает данные об уровне освещенности в течение регулярных интервалов, чтобы определить местоположение на основе продолжительности дня и времени солнечного полудня. Хотя использование этого метода слежения имеет свои преимущества и проблемы, это один из немногих практических способов слежения за мелкими птицами на больших расстояниях во время миграции.

Пассивные интегрированные транспондеры (PIT) - это еще один метод телеметрии, используемый для отслеживания перемещений вида. Пассивные интегрированные транспондеры, или «PIT-метки», представляют собой электронные метки, которые позволяют исследователям собирать данные с образца без необходимости повторной поимки и обработки животного. . Данные собираются и контролируются с помощью антенны электронного опроса, которая фиксирует время и местонахождение человека. Пит-теги - это гуманный метод отслеживания, который имеет небольшой риск заражения или смертности из-за ограниченного контакта, необходимого для наблюдения за образцами. Они также экономичны, поскольку их можно использовать повторно, если возникнет необходимость удалить метку с животного.

Спутниковое слежение

Дополнительная информация: GPS слежение за дикой природой
Морской крокодил с GPS на основе спутниковых передатчика для миграции слежения

Приемники могут быть помещены в Земле - на орбите спутники , такие как АРГОС . Сети или группы спутников используются для отслеживания животных. Каждый спутник в сети принимает электронные сигналы от передатчика животного. Вместе сигналы со всех спутников определяют точное местонахождение животного. Спутники также отслеживают путь животного во время его движения. Спутниковые передатчики, установленные на животных, также могут предоставлять информацию о физиологических характеристиках животных (например, о температуре и использовании среды обитания). Спутниковое отслеживание особенно полезно, потому что ученым не нужно следить за животным и не нужно восстанавливать метку, чтобы получить данные о том, куда идет или ушло животное. Спутниковые сети отслеживают миграцию и территориальные перемещения карибу , морских черепах , китов , больших белых акул , тюленей , слонов , белоголовых орланов , скоп и стервятников . Дополнительно всплывающие спутниковые архивные метки используются для морских млекопитающих и различных видов рыб. Есть две основные системы, вышеупомянутый Argos и GPS . Благодаря этим системам экологи могут найти ключевые места для мигрирующих видов. Другой формой спутникового слежения было бы использование акустической телеметрии . Это включает использование электронных меток, которые излучают звук, чтобы исследователи могли отслеживать и контролировать животное в трех измерениях, что полезно в тех случаях, когда одновременно отслеживается большое количество видов.

Стабильные изотопы

Яйца морской черепахи откладываются матерью. Невылупившиеся яйца можно использовать для анализа стабильных изотопов.

Стабильные изотопы - один из внутренних маркеров, используемых для изучения миграции животных. Одно из преимуществ внутренних маркеров в целом, включая анализ стабильных изотопов, заключается в том, что он не требует, чтобы организм был захвачен и помечен, а затем повторно уловлен в более позднее время. Каждый захват организма дает информацию о том, где он был основан на диете. Три типа внутренних маркеров, которые можно использовать в качестве инструментов для исследований миграции животных, включают: (1) контаминанты, паразиты и патогены , (2) микроэлементы и (3) стабильные изотопы. В некоторых географических регионах есть определенные соотношения стабильных изотопов, которые влияют на химию организмов, добывающих пищу в этих местах, это создает «изоскопы», которые ученые могут использовать, чтобы понять, где организм питался. Для успешного использования анализа стабильных изотопов необходимо выполнить несколько предварительных условий: (1) у животного должен быть хотя бы один интересующий легкий изотоп в определенных тканях, из которых можно брать пробы (это условие почти всегда выполняется, поскольку эти легкие изотопы являются строительными блоками. большинства тканей животных), и (2) организм должен мигрировать между изотопически разными областями, и эти изотопы должны удерживаться в ткани, чтобы можно было измерить различия.

Анализ стабильных изотопов имеет много преимуществ и используется для наземных и водных организмов. Например, было подтверждено, что анализ стабильных изотопов работает при определении мест кормления гнездящихся морских черепах логгерхедов . Спутниковая телеметрия использовалась для подтверждения того, что местоположение, полученное в результате анализа, соответствовало тому, где на самом деле путешествовали эти черепахи. Это важно, поскольку позволяет использовать более крупные образцы в исследованиях миграции, поскольку спутниковая телеметрия стоит дорого , а образцы тканей , крови и яиц можно брать у самок черепах, откладывающих яйца.

Важность

Электронные метки дают ученым полную и точную картину миграционных моделей . Например, когда ученые использовали радиопередатчики для отслеживания одного стада из карибу , они узнали две важные вещи. Во-первых, они узнали, что стадо движется намного больше, чем считалось ранее. Во-вторых, они узнали, что каждый год стадо возвращается примерно в одно и то же место, чтобы родить . Эту информацию было бы трудно или невозможно получить с помощью «низкотехнологичных» тегов.

Отслеживание миграций - важный инструмент для лучшего понимания и защиты видов . Например, ламантины Флориды - вымирающий вид , и поэтому они нуждаются в защите. Радио слежение показало, что во время миграции ламантины из Флориды могут путешествовать до Род-Айленда. Эта информация предполагает, что ламантины могут нуждаться в защите на большей части Атлантического побережья США. Ранее усилия по защите были сосредоточены в основном в районе Флориды.

После разлива нефти BP в Персидском заливе активизировались усилия по отслеживанию животных. У большинства исследователей, использующих электронные метки, есть только несколько вариантов: всплывающие спутниковые метки, архивные метки или спутниковые метки. Исторически эти метки обычно были дорогими и могли стоить несколько тысяч долларов за метку. Тем не менее, с текущим развитием технологий цены теперь позволяют исследователям метить больше животных. В связи с увеличением числа видов и особей, которые могут быть помечены, важно регистрировать и осознавать потенциальные негативные эффекты, которые могут иметь эти устройства.

Смотрите также

использованная литература

внешние ссылки