Скаты не выставляют себя напоказ. Из-за обтекаемой формы тела и особенностей рациона они не появляются на поверхности моря. Инновационные сенсорные метки, сочетающие камеру, микрофон и спутниковый передатчик, позволили узнать больше о жизни скатов — пишет « Hi-Tech_Mail.ru ».
Обыкновенный пятнистый орляк (Aetobatus narinari) с мультисенсорной меткой. Фото: Филиал в ФАУ-ХарборИсточник: https://phys.org/
Биологизация — инновационный, неинвазивный метод отслеживания животных в дикой природе — меняет подходы ученых к изучению движений, поведения и социальных взаимодействий живых организмов. Используя компактные электронные устройства, которые могут оставаться работоспособными в течение нескольких месяцев, исследователи могут собирать подробные данные с минимальным вмешательством в естественную жизнь животных. В английском названии научной стратегии biologging присутствует комбинация слов biology (биология) и logging (регистрация).
Биологизация широко применяется к морским млекопитающим, но морские черепахи, акулы, коньки и скаты (лат. Batomorphi) были упущены из виду. Это упущение вызывает беспокойство ихтиологов, поскольку многие виды батоидов все чаще подвергаются риску исчезновения, при этом играя важную роль в морских пищевых цепях.
Их поведение остается малоизученным — в основном потому, что наблюдать их в дикой природе очень сложно. Одной из основных проблем является их уникальная форма тела: в отличие от акул, у скатов отсутствует выступающий спинной плавник, а у некоторых видов очень гладкая кожа, что затрудняет надежное крепление устройств слежения.
Ученые выловили ската-орляка, чтобы закрепить у него на спине мультисенсорную меткуИсточник: https://phys.org/
Исследователи из океанографического института Харбор-Бранч Атлантического университета Флориды первыми успешно разработали и протестировали в полевых условиях мультисенсорную биологическую метку для неуловимого обыкновенного пятнистого орляка (Aetobatus narinari), вида, обитающего в тропических и субтропических прибрежных водах.
Питаясь в основном добычей с твердой оболочкой, такой как моллюски и раковины, этот крупный, мощный хищник может достигать более 2 метров в длину и весить несколько сотен килограммов. Несмотря на то, что орляки известны своими дальними миграциями, они часто задерживаются в прибрежных лагунах, что делает их идеальным кандидатами для тестирования новой биологической технологии.
Результаты исследования, опубликованные в журнале Animal Biotelemetry, демонстрируют, что инновационная конструкция метки позволяет ей надежно закрепляться даже при сильном течении. Это привело к рекордному времени прикрепления внешних меток к пелагическим скатам — до 60 часов. Впервые подобная биологическая система была успешно применена на скатах, которые питаются добычей с твердым панцирем.
Исследователи поместили мультисенсорную метку на пятнистого ската-орляка и зафиксировали, куда они направляются, как питаются, как перемещаются по местам обитания и как взаимодействуют с другими видами. Ранее получить эту информацию было практически невозможно. Видео лучше смотреть со звуком.
Скаты-орляки сильны, быстро двигаются и живут в динамичной среде с высоким потреблением энергии, что делает их отслеживание и мечение настоящей проблемой. Цель ученых состояла в том, чтобы создать систему, которую можно было бы применить за считанные секунды, поддерживать в рабочем состоянии при естественном поведении и собирать обширные многомерные данные. С помощью меток они смогли наблюдать не только за тем, куда направляются рыбы, но и за тем, как они питаются, как перемещаются по местам своего обитания и как взаимодействуют с другими видами — информация, которую раньше было практически невозможно уловить.
Специально изготовленная бирка объединяет в себе датчик движения, видеокамеру, подводный микрофон, спутниковый передатчик и акустический трекер — все это в компактном и легком корпусе. Эти бирки разработаны для детальной фиксации поведения при кормлении, с особым вниманием к поведению хищника во время охоты и поглощения добычи.
Ключевым новшеством является быстрая и малоинвазивная система крепления, в которой используются силиконовые присоски и специально разработанные ремешки, закрепляемые возле дыхалец ската (небольших отверстий сразу за глазами). Конструкция, вероятно, применима к другим видам скатов.
Ученые отпускают «оцифрованного» ската в родную стихиюИсточник: https://phys.org/
Наша работа знаменует собой поворотный момент в изучении неуловимых морских видов, таких как пелагические скаты. Мы показали, что сложные формы поведения, а также такие события, как разгрызание панциря моллюсков с характерным хрустом, можно идентифицировать только по звуку и данным о движении, даже без видеозаписи. Это открывает захватывающие возможности для долгосрочного экологического мониторинга с использованием простых и эффективных меток. Речь идет не только о наблюдении за питанием — мы начинаем составлять карту всего поведенческого ландшафта, от стратегий поиска пищи до социальной внутривидовой и межвидовой динамики. Эти данные жизненно важны для понимания того, как скаты реагируют на изменения окружающей среды и как наилучшим образом их защитить.
Сесилия Хэмптон
автор-корреспондент и аспирант лаборатории FEC в филиале FAU Harbor.
Чтобы точно определить ключевые сигналы движения, которые предсказывают такое поведение, исследователи использовали алгоритм, называемый «методом случайного леса» (random forest). Этот метод все активнее применяется во многих исследованиях, в том числе в микробиологии.
