Vedci vyvinuli unikátnu značku na sledovanie medúz a kalmárov

Anonim

Vedci vyvinuli unikátnu značku na sledovanie medúz a kalmárov

biológie

David Szondy

30. septembra 2015

2 obrázky

Nová značka na zaznamenávanie údajov, nazývaná ITAG, bola vyvinutá špeciálne pre malé a delikátne bezstavovce (Credit: Aran Mooney, Woods Hole Oceanographic Institution)

Ako označujete medúru? Môže to znieť ako metafora frustrácie, ale je to otázka, ktorá zaberá tím vedcov na oceánografickej inštitúcii Woods Hole (WHOI). Tím vyvinul novú technológiu nazvanú Integrované sledovanie vodných organizmov (ITAG), ktorá je určená na umiestnenie nástrojov na kalamáre, medúzy a iné malé bezstavovce ako spôsob, ako poskytnúť podrobné informácie o zvieratách a ich biotopoch.

Bezobratlí sú cenné pre námorných vedcov. Mäkké telá ako medúzy a chobotnice sú veľmi dôležitým zdrojom ako jedla, ako aj zdroj potravy pre rybné hospodárstvo, ale sú aj "kanárimi" oceánov. Podľa WHOI majú bezstavovci takmer otvorený obehový systém, čo z nich robí dôležité ukazovatele zmeny životného prostredia. Problém je, že ich sledovanie nie je jednoduchá úloha.

Jednou zjavnou odpoveďou je označiť ich, ale kalamáre a medúzy nie sú láskavé k štítkom. V posledných desaťročiach biológovia pripojili sledovacie zariadenia k všetkému od vydry až po modré veľryby pomocou harpún, lepidiel, prísaviek, obojkov a dokonca aj skrutiek, v závislosti od zvieraťa, ale je to viac výzvou, pokiaľ ide o squishier morský život.

To, čo tím WHOI chcel, je značka, ktorá by sa mohla pripojiť k niečomu takému krehkému ako mesačne bez poškodenia alebo prekážky hostiteľovi. Navyše chcú telemetrické zariadenia s rýchlejšou vzorkovacou frekvenciou na vrátenie podrobnejších informácií. To znamenalo zohľadnenie rôznych požiadaviek vedca a inžinierov a ich vyváženie tak, aby integrované senzory, batérie, flotačné zariadenia, upevňovacie a uvoľňovacie mechanizmy a obnova majákov nielen zapadli do jedného balenia, ale boli uspokojivo dostatočne funkčné odpovedať na otázky vedcov.

"Keď chobotnice siahajú na niekoľko sto metrov, hľadajú v hĺbke v noci, či odpočívajú a dostanú sa z vrcholných predátorov?" "Aká je ich dýchanie?" Hovorí Aran Mooney, biológ v WHOI. "Toto sú typy otázok týkajúcich sa správania, ktoré sme chceli odpovedať."

Výsledkom bol ITAG, ktorý je založený na digitálnom akustickom záznamovom TAG (DTAG) vyvinutom WHOI koncom 90. rokov. DTAG bol postavený na sledovanie veľkých morských cicavcov a zaznamenával ich výšku, rýchlosť a hĺbku. Bolo to však príliš veľké a ťažké pre bezstavovce, takže Mooney a jeho spolupracovníci na Stanfordskej univerzite, University of Michigan (UM) a WHOI vyvinuli menšie a pokročilejšie zariadenie vo forme značiek na zaznamenávanie údajov s vysokým rozlíšením vytvorených špeciálne pre malé a delikátne bezstavovce, ktoré nielen sledujú ich správanie, ale aj oceánske podmienky okolo nich.

ITAG meria 108 x 64 x 28 mm (4, 25 x 2, 5 x 1 palca) a vyzerá skoro ako hračka. Je postavená z dvoch častí a pozostáva z tela, ktoré je vodotesné a zjednodušené s hydrodynamickým tvarom, ktorý je navrhnutý tak, aby čo najmenšie bránil jednotlivým druhom bezstavovcov. Vnútri je senzorový balík, záznamník údajov a rádiový maják VHF. Toto je nastavené na zákazníckej základni, ktorá sa pripája k rôznym zvieratám. Pri medúzy sa základňa štítkov pripojí na zvon pomocou prísaviek a veterinárneho lepidla, zatiaľ čo silnejšia chobotnica vyžaduje biologicky odbúrateľné stehy na pripevnenie a udržiavanie značky v súlade s telom pre minimálnu priľnavosť.

Tím tvrdí, že ITAG zaznamená pohyb, orientáciu, profily ponoru a údaje o životnom prostredí, ako je svetlo a teplota. Keď dokončí svoju prácu, odpojí sa od základne, vznáša sa na povrch a maják sa aktivuje na obnovu a prenáša informácie, ktoré zaznamenala prostredníctvom VHF rádia.

Na nájdenie najlepšieho dizajnu pre ITAGs výskumný tím priložil prototypy piatich medúz (Aurelia aurita) a osem kalmárov (Loligo forbesi) až 24 hodín. Medúzy boli testované v Laboratóriu morských biologických laboratórií a environmentálnych systémov od augusta do novembra 2013 a kalamáre boli testované na začiatku roka 2014 na akváriu Porto Pim na Azorských ostrovoch za pomoci Azorskej univerzity a námorných a environmentálnych vied Centrum v Portugalsku.

Potom sa im umožnilo plávať, zatiaľ čo vedci zaznamenali svoje správanie na videu a porovnali ho s neznačenými zvieratami. Súčasne bol výsledok akcelerometra na tagoch ​​porovnávaný v reálnom čase s videom, takže tím mohol korelovať čítanie s chovaním a ako zvieratá reagovali na zmeny vo svojom prostredí. Podľa informácií WHOI budú tieto informácie pomôcť pri interpretácii neskorších údajov v teréne, keď sa začnú námorné skúšky.

Zistenia tímu boli publikované v Animal Biotelemetry .

zdroj:

Woods Hole oceánografická inštitúcia

WHOI biológ Aran Mooney bol jedným z výskumníkov, ktorí vyvinuli technológiu ITAG (Kredit: Tom Kleindinst, Woods Hole Oceanographic Institution)

Nová značka na zaznamenávanie údajov, nazývaná ITAG, bola vyvinutá špeciálne pre malé a delikátne bezstavovce (Credit: Aran Mooney, Woods Hole Oceanographic Institution)