ชีวิตคือการเคลื่อนไหว: มุมมองของการวิจัยทางไกล• Elena Naimark •ข่าววิทยาศาสตร์เกี่ยวกับ "Elements" • Ichthyology เทคโนโลยีชีวภาพ

ชีวิตคือการเคลื่อนไหว: ความคาดหวังของการวิจัยทางไกล

มะเดื่อ 1 เซ็นเซอร์วิทยุที่ติดกับตัวเมียหลายตัวของฉลามขาวส่งข้อมูลดาวเทียมผ่านดาวเทียมเป็นเวลาสองปี สิ่งนี้ทำให้สามารถระบุวงจรสองปีที่เกี่ยวข้องกับการย้ายถิ่นฐานการตั้งครรภ์และการคลอดของลูกเพื่อกำหนด "สถานที่จัดส่ง" ของปลาที่กระหายเลือดและหายากนี้ ภาพถ่ายจาก M. L. Domeier, N. Nasby-Lucas, 2013 การอพยพย้ายถิ่นฐานของฉลามขาว 2 ปี (Carcharodon carcharias) เปิดเผยพื้นที่เพาะปลูกแยกต่างหาก

กลุ่มนักวิเคราะห์สมุทรศาสตร์ได้นำเสนอภาพรวมของพื้นที่ที่มีแนวโน้มในการทำวิจัย – สังเกตการณ์ทางทะเลของชีวิตทางทะเล เทคโนโลยีสมัยใหม่เปิดกว้างเป็นไปได้สำหรับการใช้ telemetry: เซ็นเซอร์ได้กลายเป็นมัลติฟังก์ชั่ขนาดเล็กประหยัดพลังงานและใช้พลังงานมาก ด้วยความช่วยเหลือของพวกเขาคุณสามารถติดตามการเคลื่อนไหวของสัตว์ต่างๆที่มีกระดูกสันหลังและสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังทั้งในประเทศและในระดับดาวเคราะห์โดยเชื่อมต่อข้อมูลเหล่านี้กับการวัดค่าพารามิเตอร์ทางสิ่งแวดล้อมต่างๆ ดังนั้นจำนวนมากข้อมูลใหม่จะพร้อมใช้งานสำหรับนักสมุทรศาสตร์และนักนิเวศวิทยา

ในสิ่งก่อสร้างทางนิเวศวิทยาและพันธุศาสตร์ประชากรสิ่งมีชีวิตมักถูกมองว่าเป็นเรื่องของความต้องการทางสรีรวิทยาในฐานะผู้ให้บริการข้อมูลทางพันธุกรรมซึ่งเป็นผู้ให้บริการรูปแบบพฤติกรรมอย่างใดอย่างหนึ่งหรืออีกรูปแบบหนึ่งแต่ที่ไหน, อย่างไรและทำไมเขาถึงพกพาทั้งหมดนี้? การเคลื่อนไหวของสิ่งมีชีวิตสะท้อนถึงการเชื่อมต่อกับพื้นที่โดยรอบโดยตรงดังนั้นจึงเป็นสิ่งสำคัญที่ต้องเข้าใจเส้นทางของการเคลื่อนไหวของสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดไม่ใช่เฉพาะกลุ่มทั้งหมด

จนกระทั่งเมื่อเร็ว ๆ นี้การอพยพย้ายถิ่นเป็นเรื่องยากมาก: ช่องว่างมีขนาดใหญ่และมีความสามารถในการติดตามอย่าง จำกัด การโยกย้ายถูกตัดสินโดยข้อมูลทางอ้อม – ตำแหน่งของการป้อนข้อมูลของบุคคลที่มีข้อความถูกบันทึกการเคลื่อนไหวของกลุ่มสัตว์ถูกตรวจสอบและสัตว์ขนาดใหญ่ได้รับการสังเกตจากเฮลิคอปเตอร์ เพียงสามสิบปีที่ผ่านมาได้มีการเผยแพร่งานแรกทาง telemetry เป็นเวลา 17 วันตำแหน่งของฉลามวาฬที่อยู่ใกล้พื้นผิวน้ำได้รับการบันทึกไว้ (I. G. Priede, 1984. ฉลามโลดโผน (Cetorhinus maximus) ติดตามด้วยดาวเทียมพร้อมกับการตรวจจับระยะไกลพร้อมกัน) การลงทะเบียนได้ดำเนินการโดยใช้สัญญาณวิทยุที่ส่งไปยังระบบดาวเทียม จึงได้กำหนดตำแหน่งฉลามไว้ในอวกาศ

แต่ในช่วงสองทศวรรษที่ผ่านมาเทคโนโลยีมีการพัฒนาอย่างรวดเร็วเพื่อให้ telemetry มีการเปลี่ยนแปลงตั้งแต่นั้นมา สัญญาณวิทยุในเครื่องส่งสัญญาณรวมกับสัญญาณเสียงการสื่อสารผ่านดาวเทียมได้รับการปรับปรุงให้ดีขึ้นเครื่องส่งสัญญาณได้กลายเป็นขนาดเล็ก (เครื่องส่งสัญญาณวิทยุตอนนี้มีน้ำหนักประมาณ 1.4 กรัม)ช่วงอายุการใช้งานของส่วนประกอบของเครื่องส่งสัญญาณมีการวัดในปีฐานข้อมูลระดับโลกได้รับการพัฒนาขึ้น … ทั้งหมดนี้ได้ขยายขอบเขตการศึกษาดังกล่าวอย่างมากและชุดสัตว์ที่สามารถพกพาเครื่องส่งสัญญาณได้ ตั้งแต่ต้นศตวรรษที่ XXI ได้มีการตีพิมพ์เอกสารเกี่ยวกับคลื่นวิทยุเกี่ยวกับอะคูสติกและดาวเทียมนับพันรายการ โอกาสสำหรับการวิจัยดังกล่าวมีขนาดมหึมา นี่เป็นเพียงตัวอย่างของการค้นพบที่ทำขึ้นแล้ว

เต่าทะเลทำการอพยพ transoceanic – นี้ถูกค้นพบโดย telemetry เครื่องส่งสัญญาณวิทยุติดอยู่กับเปลือกเต่าและเมื่อมันโผล่ออกมาสูดดมสัญญาณจะถูกส่งไปยังดาวเทียม (รูปที่ 2) เมื่อเต่าอยู่ใต้น้ำเครื่องส่งสัญญาณจะดับลงช่วยประหยัดพลังงาน ที่พิกัดของเครื่องส่งสัญญาณจะทอเส้นทางของเต่า (ดูวิดีโอ)

มะเดื่อ 2 เส้นทางประจำปีของเต่าเพศเมียหลายหลังหลังจากวางไข่ (แต่ละคนมีการทำเครื่องหมาย ตามสี และ ตามจดหมาย) พวกเขาออกเดินทางข้ามมหาสมุทรแอตแลนติกกินสิ่งที่ไปตามถนนไม่ค่อยหยุดแม้ในสถานที่ที่มีความเข้มข้นสูงของอาหาร การเคลื่อนไหวที่ไม่หยุดนิ่งเช่นนี้จะแตกต่างจากการโยกย้ายอาหารของเต่ากระเทยที่ยังไม่ได้วางไข่ กำหนดเวลาจากบทความในการสนทนา วิทยาศาสตร์ อ้างอิงกับงานเดิมของ G. C. Hays et al., 2006การเคลื่อนไหวหาอาหารที่ยืดหยุ่นของเต่าไฟเบอร์ในมหาสมุทรแอตแลนติกเหนือ

ในทำนองเดียวกันเป็นเวลาหลายเดือนพวกเขาได้ติดตามการเคลื่อนไหวลึกลับของปลาไหลยุโรปซึ่งเริ่มต้นจากชายฝั่งของยุโรปและแล่นเรือไปพันกิโลเมตรไปยังทะเลสาร์สโซ สำหรับการอพยพแนวตั้งและแนวนอนของปลาวาฬฉลามปลาทูน่าปลาหมึก ควรสังเกตว่างานเกี่ยวกับการอพยพของปลาแซลมอนและปลาฉลามถือว่าเกี่ยวข้องจากมุมมองทางเศรษฐศาสตร์ดังนั้นการศึกษาดังกล่าวจึงมีมากที่สุด แต่ยังมีวัตถุที่แปลกใหม่กว่าในการวิจัยทางไกลเช่นปลาหมึกยักษ์ (W. F. Gilly et al., 2006. การอพยพในแนวตั้งและแนวนอนโดยปลาหมึกจัมโบ้ Dosidicus gigas (M.D. Taylor, A. Ko, 2011. การตรวจสอบกุ้งกุลาดำที่ติดแท็กด้วยเสียง) กุ้ง (Melicertus) plebejus ในทะเลสาบน้ำเค็ม)

ตอนนี้ความสามารถของเซนเซอร์มีความซับซ้อนมากกว่าการลงทะเบียนพิกัดที่เรียบง่าย เซนเซอร์ตรวจวัดอุณหภูมิความเค็มของน้ำความเร็วในการไหล (นั่นคือความจริงความเร็วของ "วอร์ด") ด้วยเหตุนี้งานวิจัยจึงมีความหลากหลายและซับซ้อน ดังนั้นจึงได้รับการพิสูจน์ว่าการเสียชีวิตสูงในประชากรสิงโตทะเลตะวันตกเฉียงเหนือเป็นผลมาจากการปล้นสะดมของฉลามขั้วโลก (M. Horning, J.E.Mellish, 2014. )Somniosus pacificus) การปล้นสะดมบนสิงโตทะเล Steller (Eumetopias jubatus) ในอ่าวอะแลสกา) ก่อนที่ฉลามขั้วโลกไม่ได้พิจารณาศัตรูสิงโตทะเลที่มีนัยสำคัญใด ๆ แต่กลับกลายเป็นเช่นนั้นจากการเปรียบเทียบค่าต่างๆของเซนเซอร์ที่ฝังลงในผนังของซีล เซนเซอร์ตรวจสอบอุณหภูมิความลึกตำแหน่งและแสง เซนเซอร์มีการลอยตัวบวกและถ้าแสงถูกบันทึกไว้นั่นหมายความว่าเซนเซอร์ลอยลงสู่พื้นผิวและมีบางสิ่งเกิดขึ้นกับซีล สิ่งที่เกิดขึ้นได้ถูกกำหนดโดยการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ: ถ้าแสงถูกตรวจพบได้ทันทีหรือบางเวลาหลังจากที่อุณหภูมิลดลงอย่างมากแสดงให้เห็นถึงความตายที่รุนแรงและถ้าอุณหภูมิลดลงเรื่อย ๆ ความตายก็เป็นไปตามธรรมชาติ ฉลามขั้วโลกเมื่อมันเปิดออกโจมตีแมวน้ำเล็ก: ประมาณครึ่งหนึ่งของสัตว์ที่มีข้อความที่มีเซ็นเซอร์จากหนึ่งปีครึ่งถึงสี่ปีเสียชีวิตจากการโจมตีปลาฉลาม "บุคลิกภาพ" ของนักล่าชี้ให้เห็นอีกครั้งตามการวัดอุณหภูมิของเซ็นเซอร์เหล่านั้นที่ปรากฏอยู่ในร่างของปลาฉลามหลังจากรับประทานอาหารค่ำที่ประสบความสำเร็จในหมู่สิ่งที่อันตรายสำหรับสิงโตทะเลของนักล่าเท่านั้นฉลามขั้วโลกมีอุณหภูมิร่างกายใกล้เคียงกับอุณหภูมิของน้ำ

ตัวอย่างที่น่าสนใจคือการศึกษาพฤติกรรมการกินอาหารของแมวน้ำช้างภาคเหนือโดยใช้เซ็นเซอร์ร่วมที่ติดตั้งอยู่บนขากรรไกรของสัตว์ (Y. Naito et al., 2013)คลี่คลายความลึกลับของอาหารที่เป็น mesopelagic: นักล่าปลายใหญ่ที่เชี่ยวชาญเรื่องเหยื่อขนาดเล็ก) พวกเขาได้รับอนุญาตให้ลงทะเบียนพารามิเตอร์สิ่งแวดล้อมไม่เพียง แต่ยังมีการเคลื่อนไหวของขากรรไกร พบว่าแมวน้ำช้างเลี้ยงสัตว์ในเขตคลื่นเสียง (พื้นที่ในคอลัมน์น้ำที่ระดับความลึก 200-1000 เมตรดูเขต Mesopelagic) และเหยื่อของสัตว์เหล่านี้ประกอบด้วยสัตว์ขนาดเล็กประมาณ 10-20 เซนติเมตร (รูปที่ 3) ดังนั้นแมวน้ำช้างไม่จู้จี้จุกจิกเลย – อย่างแปลกใจสิ่งเล็กน้อยใด ๆ เหมาะสำหรับการกินยักษ์เหล่านี้ พวกเขามักไม่สามารถแยกแยะระหว่างเหยื่อได้

มะเดื่อ 3 แผนที่สามมิติของการเคลื่อนไหวของตราช้างหนึ่งในสี่ตัวที่มีเซนเซอร์วัดระยะทางไกล เส้นสีขาว เป็นเส้นทางของการลอยตัวของสัตว์ลอยตัวและเพิ่มขึ้นสู่ผิว จุดสีแดง ช่วงเวลาที่มีการเคลื่อนไหวของขากรรไกร เห็นได้ชัดว่าช้างกำลังจับปลาที่ระดับความลึกและวัตถุประสงค์หลักของการดำน้ำคือการสกัดอาหารอย่างแม่นยำ การดำน้ำแบบไม่ JME – ดำน้ำโดยไม่มีการเคลื่อนไหวของขากรรไกร ภาพจากบทความกล่าวถึง วิทยาศาสตร์ มีการอ้างอิงถึงบทความต้นฉบับโดย Y. Naito et al., 2013 การทำความเข้าใจอาหาร mesopelagic: นักล่าปลายใหญ่ขนาดใหญ่เชี่ยวชาญในเหยื่อขนาดเล็ก

การเปรียบเทียบความเคลื่อนไหวของสายพันธุ์ที่เป็นยอดของปิรามิดอาหารยังเป็นเรื่องที่น่าสนใจ พวกเขาแสดงให้เห็นว่าสายพันธุ์นั้นคั่นด้วยช่องว่างอันเนื่องมาจากการแข่งขันหรือเหตุผลอื่น ๆ (รูปที่ 4)หรือตรงกันข้ามปรากฏว่าคู่ค้าที่คาดหวังอยู่ร่วมกันอย่างสมบูรณ์และกินอาหารในพื้นที่น้ำเดียวกัน ข้อสรุปดังกล่าวเป็นไปได้เนื่องจากเป็นผลมาจากการสังเกตการณ์ทางไกลในระยะยาวและขนาดใหญ่

มะเดื่อ 4 การอพยพย้ายถิ่นของปลาวาฬหลังค่อม (ปลาวาฬหลังค่อม) และปลาวาฬหัวหนอง (ปลาวาฬหัวหนอง) เส้นสี แสดงให้เห็นถึงพื้นที่ของการล่าปลาวาฬที่ถูกติดแท็กหลักเป็นเวลาสามปี (ตั้งแต่ปี 2551-2553) ปลากะรังหงิกงูเห่าในขณะที่ปลาวาฬกรีนแลนด์กินปลาตัวเล็ก ๆ ที่บริโภคมันฝรั่ง การย้ายถิ่นของทั้งสองสายพันธุ์แบ่งออกตามเวลาและพื้นที่ แต่เนื่องจากข้อมูลแสดงให้เห็นว่าในอนาคตอันใกล้นี้เนื่องจากความร้อนวาฬหลังค่อมและปลาวาฬขั้วโลกสามารถขยายช่วงและเริ่มแข่งขันในพื้นที่น้ำเดียวกันได้ ภาพจากบทความกล่าวถึง วิทยาศาสตร์ มีการอ้างอิงถึงบทความต้นฉบับโดย K.L Laidre, M.P Heide-Jørgensen, 2012 แบ่งฤดูใบไม้ผลิของ Bay Bay, West Greenland โดย Arctic และปลาวาฬ Baleen Subarctic

ผู้เขียนของการสำรวจเห็นว่าสำคัญอย่างยิ่งที่จะใช้ telemetry เพื่อรวบรวมข้อมูลทางทะเลต่างๆที่ไม่สามารถเข้าถึงได้ด้วยวิธีการอื่น อันที่จริงแล้วมันเป็นเรื่องยากที่จะหาข้อมูลที่เชื่อถือได้ตัวอย่างเช่นบนเงื่อนไขใต้น้ำแข็ง แต่โดยการติดตั้งเซ็นเซอร์มัลติฟังก์ชั่นให้กับผู้อาศัยขั้วโลกที่ใช้งานอยู่หนึ่งรายหรือมากกว่านั้นข้อมูลดังกล่าวสามารถหาได้ง่ายเพียงใดดังนั้นนก narwhals และ beluga whites "สำรวจ" ชั้นน้ำใต้น้ำแข็งอาร์กติกสิงโตทะเลจึงกลายเป็น "นักวิจัย" ที่ขาดไม่ได้ในน่านน้ำใต้แอนตาร์กติกา

ขณะนี้ได้มีการพัฒนาฐานเทคโนโลยีที่ดีสำหรับโครงการทางไกลต่าง ๆ แล้ว เราจำเป็นต้องประสานงานการทำงานในโครงการเหล่านี้และรวมข้อมูลทั้งหมดนี้ไว้ในเครือข่ายเดียว สมาคมดังกล่าวจะทำให้ภาพพจน์ของชีวิตจริงบนโลกใบนี้มีขนาดใหญ่

ที่มา: Nigel E. Hussey et al. telemetry สัตว์น้ำ: หน้าต่างแบบพาโนรามาสู่โลกใต้น้ำ // วิทยาศาสตร์. 2015. V. 348. 1221. DOI: 10.1126 / science.1255642

Elena Naimark


Like this post? Please share to your friends:
ใส่ความเห็น

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