Življenje je gibanje: perspektive telemetričnih raziskav

Življenje je gibanje: možnost telemetričnih raziskav

Sl. 1. Radio senzorji, pritrjeni na več samic bele podatke o satelitu na satelitih s satelitom dve leti. To je omogočilo določitev dvoletnega ciklusa, povezanega z migracijami v parjenju, nosečnostjo in rojstvom mladičev, da bi določili "mesta dostave" teh krvoločnih in redkih rib. Foto: M. L. Domeier, N. Nasby-Lucas, 2013. Dveletni migracijski bele ženske morske pse (Karcherije Carcharodon) razkriva široko ločene drevesnice

Skupina oceanografov je predstavila pregled obetavnega področja raziskav – telemetričnih opazovanj morskega življenja. Sodobne tehnologije odpirajo široke možnosti za uporabo telemetrije: senzorji so postali večfunkcionalni, miniaturni, energetsko varčni in energetsko intenzivni. Z njihovo pomočjo lahko spremljate gibanja različnih vrst vretenčarjev in nevretenčarjev, lokalno in na planeti, ki te podatke povezujejo z meritvami različnih okoljskih parametrov. Tako oceanografom in ekologom postane na voljo veliko novih informacij.

V ekoloških konstrukcijah in populacijski genetiki se organizem pogosto zaznava kot predmet fizioloških potreb kot nosilca genetskih informacij kot nosilca enega ali drugega vedenjskega vzorca.Kje, kako in zakaj nosi vse to? Premiki organizma neposredno odražajo njeno povezavo z okoliškim prostorom, zato je pomembno razumeti poti gibanja posameznih organizmov in ne le celih skupin.

Do nedavnega je bilo zelo težko preučiti migracije: prostori so ogromni, zmogljivosti sledenja pa so bile zelo omejene. Migracije so bile ocenjene s posrednimi podatki – zabeležene so bile lokacije ponovnega vnosa označenih posameznikov, spremljali so se gibanja živalskih grozdov in velike živali so opazovali iz helikopterjev. Pred tridesetimi leti je bilo objavljeno prvo delo na telemetriji – za 17 dni je bil zabeležen položaj kitovega morskega psa blizu površine vode (I. G. Priede, 1984. Pomorski morski pes (Cetorhinus maximus), sledenje s satelitom, skupaj s sočasnim daljinskim zaznavanjem). Registracija je bila opravljena z uporabo radijskega signala, ki je bil poslan v satelitski sistem. Tako je bil določen položaj morskega psa v vesolju.

Toda v zadnjih dveh desetletjih se je tehnologija hitro razvila, tako da se je telemetrija od takrat spremenila. Radijski signali v oddajnikih v kombinaciji z zvočnimi signali so se satelitske komunikacije popolnoma izboljšale, oddajniki so postali minirani (radijski oddajnik zdaj tehta okoli 1,4 grama)Življenjska doba oddajnikovega energetskega elementa se zdaj meri v letih, razvita so globalne podatkovne baze … Vse to je znatno razširilo obseg takšnih študij in skupino živali, ki lahko prenašajo oddajnik. Že od začetka XXI stoletja je že tisoč dokumentov o akustični in satelitski telemetriji že objavljen. Obeti za takšne raziskave so ogromni. Tukaj je le nekaj primerov že izvedenih odkritij.

Morske želve naredijo transoceanske migracije – to je bilo odkrito s telemetrijo. Radijski oddajniki so pritrjeni na lupino želve in ko se vdihne, se signal prenese na satelit (slika 2). Ko je želva pod vodo, se oddajnik izklopi in varčuje z energijo. Na koordinatah oddajnika se razprostira pot želve (glej video).

Sl. 2 Letne poti več ženskih usnjarskih želv po ovipoziji (posamezniki so označeni po barvi in s pismom). Odšli so na pot po Atlantskem oceanu, jedli tisto, kar pride po cesti, redko se ustavlja tudi v krajih z visoko koncentracijo hrane. Takšni oddaljeni nenehni gibi se zelo razlikujejo od običajnih prehrambenih migracij usnjarskih želv, ki še niso položile jajca. Razporedi članek v razpravi Znanost s sklicevanjem na izvirno delo G. C. Hays et al., 2006.Fleksibilna vožnja v pohodniških želvah čez Severni Atlantski ocean

Na enak način so več mesecev sledili skrivnostnim gibanjem evropskih jegulj, ki se je začelo z obale Evrope in plulo čez tisoč kilometrov do Sargassovega morja; za vertikalne in horizontalne migracije kitov, morskih psov, tune, lignje. Treba je opozoriti, da se delo z migracijo lososov in morskih psov šteje za pomembnega z ekonomskega vidika, zato so takšne študije največ. Vendar pa obstajajo tudi bolj eksotični objekti telemetričnih raziskav, kot so ogromne lignje (W. F. Gilly et al., 2006. Vertikalne in horizontalne migracije z jumbo lignji Dosidicus gigas razkriti z elektronskim označevanjem) in kozic (M. D. Taylor, A. Ko, 2011. Spremljanje akustično označenih kraljevih kozic Penaeus (Melicertus) plebejus v estuarinski laguni).

Seveda so zmogljivosti senzorjev precej bolj prefinjene od enostavne registracije koordinat. Senzorji hkrati merijo temperaturo, slanost vode, hitrost toka (to je dejansko hitrost premikanja "oddelka"). Zaradi tega so naloge raziskav raznolike in zapletene. Tako je bilo dokazano, da je visoka smrtnost populacije severozahodnega morskega lova posledica plenjenja polarnih morskih psov (M. Horning, J.E. Mellish, 2014.)Somniosus pacificus) plenilec na morskih lavaricah Steller (Eumetopias jubatus) v Aljasskem zalivu). Pred polarnimi morskimi psi ni upošteval nobenega pomembnega sovražnika morskega levja, vendar se je tako izkazalo.Ugotovljeno je bilo s primerjavo različnih odčitkov senzorjev, vstavljenih v trebušno steno tesnila. Senzorji spremljajo temperaturo, globino, lokacijo in svetlobo. Senzorji so imeli pozitivno vzgon, in če je bila svetloba zabeležena, je to pomenilo, da je senzor plaval na površino in kaj se je zgodilo s pečatom. Kaj se je natanko zgodilo je bila določena s temperaturno dinamiko: če je bila svetloba takoj odkrita ali nekaj časa po strmem znižanju temperature, je to pokazalo nasilno smrt, in če se je temperatura postopno zmanjšala, je bila smrt naravna. Polarni morski psi, kot se je izkazalo, napadajo mlade pečate: približno polovica živali, označenih s senzorji od enega do pol do štirih let, je umrlo zaradi napadov morskih psov. »Osebnost« plenilcev je spet predlagala, glede na temperaturne meritve tistih senzorjev, ki so se pojavili v telesu morskega psa po uspešni večerji, med vsemi nevarnimi za morske leve plenilcev le polarni morski psi sta telesna temperatura blizu temperature vode.

Zanimiv primer je preučevanje krmnega obnašanja severnih slonskih tesnil, izdelanih z uporabo kombiniranih senzorjev, pritrjenih na čeljustih živali (Y. Naito et al., 2013.Razkrijte skrivnosti mesopelagične prehrane: veliki apex plenilec je specializiran za majhen plen). Omogočili so ne samo okoljske parametre, ampak tudi gibanje čeljusti. Ugotovljeno je bilo, da se slonska tesnila hranijo v mezopelagični coni (območja v vodnem stolpcu na globini 200-1000 metrov, glej Mezopelagično cono), njihovi pleni pa so majhni, približno 10-20 cm živali (slika 3). Torej, slonovi tjulnji sploh niso izbirčni – presenetljivo je, da je vsaka malenkost primerna za prehranjevanje teh močnih morskih velikanov. Najverjetneje ne morejo niti razlikovati med plenom.

Sl. 3 Tridimenzionalni zemljevid gibanja ene od štirih slonskih tesnil s priloženimi telemetričnimi senzorji. Bela črta je pot plavajočega živalskega potapljanja in se dvigne na površino. Rdeče pike zaznamovani trenutki gibanja čeljusti. Jasno je, da morski slon ulovi ribe na doloceni globini in da je glavni namen njegovih potopov ravno izvlecenje hrane. Brez JME potopov – potopi brez premikov čeljusti. Slika iz obravnavanega članka v Znanost s sklicevanjem na izvirni članek Y. Naito et al., 2013. Razumevanje mesopelagične prehrane: veliki apex plenilec je specializiran za male plen

Radovedne so tudi primerjave gibanj vrst, ki sestavljajo vrhove prehrambene piramide. Prikazujejo, kako vrsta razmejuje prostor zaradi konkurence ali drugih razlogov (slika 4).Ali nasprotno, se zdi, da bodoči konkurenti popolnoma soobstajajo in hranijo na istem vodnem območju. Takšni zaključki so možni le kot rezultat dolgotrajnih in obsežnih telemetričnih opazovanj.

Sl. 4 Spomladanske migracije grbavih kitov (grbavih kitov) in kitov (kitov). Barvne črte opiše območja glavne lokalizacije označenih kitov za tri leta (od leta 2008 do leta 2010). Hrbtenji se hranijo na krilu, medtem ko grenlandski kitov jedo majhne ribe, ki porabijo kril. Migracije teh dveh vrst so ločene v času in prostoru. Toda, kot kažejo podatki, v bližnji prihodnosti zaradi segrevanja lahko grbavi kiti in polarni kitovi razširijo svoj razpon in začnejo tekmovati v istem vodnem območju. Slika iz obravnavanega članka v Znanost s sklicevanjem na izvirni članek K. L. Laidre, M. P. Heide-Jørgensen, 2012. Spomladanska razdelitev zaliva Zahod, Grenlandija

Avtorji raziskave menijo, da je posebej pomembno, da telemetrijo uporabimo za zbiranje različnih oceanografskih podatkov, ki so nedostopni z drugimi sredstvi. Dejansko je težko pridobiti zanesljive informacije, na primer o razmerah na ledu. Toda s pritrditvijo večfunkcijskega senzorja na enega ali drugega aktivnega polarnega prebivalca lahko te informacije dobimo relativno enostavno.Tako so narwhals in beluga belci "raziskali" vodni stratum pod arktičnim ledom, morski levi pa so postali nepogrešljivi "raziskovalci" južnih antarktičnih vod.

Zdaj je bila razvita dobra tehnološka podlaga za različne telemetrične projekte. Za te projekte potrebujemo usklajena delovna prizadevanja in združujemo vse te podatke v eno samo mrežo. Takšno združenje bo na našem planetu dalo splošno obsežno sliko dejanskega življenja.

Vir: Nigel E. Hussey et al. Telemetrija vodnih živali: panoramsko okno v podvodni svet // Znanost. 2015. V. 348. str. 1221. DOI: 10.1126 / science.1255642.

Elena Naimark


Like this post? Please share to your friends:
Dodaj odgovor

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: