האינטרנט של בעלי חיים: שימוש חיות בר מתויגות כמו רשת גלובלית של חיישנים סביבתיים

Anonim

האינטרנט של בעלי חיים: שימוש חיות בר מתויגות כמו רשת גלובלית של חיישנים סביבתיים

סביבה

ניק לבארס

18 באוגוסט, 2018

4 תמונות

תוכנית ICARUS מתכננת להשתמש בחיות מתויגות כדי ללמוד עוד על המגוון הביולוגי, ועוד הרבה יותר (אשראי: hydromet / Depositphotos)

החלקים הסופי נמצאים כעת במקום עבור מאמץ בינלאומי לקחת חיות בר מעקב לרמה חדשה. שיתוף הפעולה הבין-לאומי למחקר בבעלי חיים באמצעות חלל (ICARUS) מבקש לצרף משדרים זעירים ליצורים במספרים חסרי תקדים, עם אסטרונאוטים שתתקין השבוע את האנטנה בתחנת החלל הבינלאומית (ISS) שתאסוף את כל הנתונים ותעביר אותה למדענים קרקע, אדמה.

פעם, מעקב אחר בעלי חיים מעורבים לכידת אותם, צירוף תגים. הגדרת אותם בחינם ולאחר מכן לכידת אותם שוב כדי לאחזר את הנתונים. אבל מאז 1980, מדענים השתמשו לוויינים כדי לעקוב אחר התנועה חיות בר, עם תגים מסוגלים להעביר נתונים מיקומית באמצעות אותות רדיו ולתת למדענים תמונה מיידית יותר של דפוסי ההגירה.

כל זאת, מכשירי המעקב המשיכו להיות קטנים יותר, מדויקים יותר, זולים יותר ומסוגלים לשלוח נתונים נוספים. מדענים העובדים על תוכנית ICARUS, שמגיעים מפרינסטון, מאוניברסיטת קופנהגן, מאוניברסיטת ייל והאוניברסיטה העברית בירושלים, נמצאים, בין היתר, בחזית ההתקדמות.

עד 2025, צוות ICARUS מקווה לפתח משדרים כל כך קטנים, כי הם יכולים להיות דחוסים תרמילים המופעל על ידי השמש כי ארבה יכול לשאת. אבל לעת עתה, זה יהיה להסתפק כמה יצורים קטנים אחרים נייד כמו עטלפים, צבים התינוק, תוכים ציפורי שיר.

"המערכת מייצגת קפיצת מדרגה במחקר של תנועות בעלי חיים והגירה, ותאפשר ניטור ביולוגי בזמן אמת בקנה מידה עולמי", אמר וולטר ג'ץ, פרופסור לאקולוגיה וביולוגיה אבולוציונית באוניברסיטת ייל. "בעבר, מחקרים עוקבים הוגבלו, לכל היותר, כמה עשרות אנשים נכנסו בו זמנית, והתגיות היו גדולות וקריאות יקרות.מבחינת הסולם והעלות, אני מצפה ש- ICARUS יעלה על מה שהיה קיים עד כה לפחות סדר גודל ויום אחד פוטנציאל מספר פקודות.מערכת מעקב חדש זה יש פוטנציאל להפוך תחומי מחקר מרובים. ""

המפתח לזינוק הקוונטי כביכול הוא חבילה של חיישנים שהצוות מסוגל לארוז בכל אחד ממכשירי השידור שלו. אלה שוקלים רק 5 גרם (0.17 עוז) כל אחד הבית מודול GPS, תאוצה ומגנטומטר, יחד עם טמפרטורה, לחות ולחות חיישנים. עם פאנלים סולאריים סוללה המשולב, הם יכולים לקחת את הטופס של תרמיל מיני, להקה סביב זרוע או רגל או תגים המצורפת ללקוחות חלקלק יותר כגון דגים.

האנטנה הגדולה של ה- ICARUS נמצאת כעת ב- ISS, שהותקנה על ידי זוג קוסמונאוטים רוסיים ביום רביעי. בכל פעם שאחד ממכשירי ה- ICARUS עובר דרך קרן המעבדה המקיפה את המערכת, אשר תתרחש סביב ארבע פעמים ביום, היא תשלח חבילת נתונים של 223 בתים עבור המדענים של התוכנית לעכל.

בעוד מעקב אחר דפוסי ההגירה הוא היישום הברור ביותר, חיישנים אלה יכולים לתת למדענים הרבה יותר מזון למחשבה. לדוגמה, הם יוכלו לעקוב אחר תאוצה של בעל חיים, וכיצד הוא מתיישר עם השדה המגנטי של כדור הארץ, יחד עם לחות, לחץ אוויר וטמפרטורה כאשר הוא נע דרך סביבות שונות.

"בעלי חיים במעקב יכול לשמש חיישנים אינטליגנטי זקיפים ביולוגיים כמעט בזמן אמת ליידע אותנו על ההשפעות המגוון הביולוגי של שינוי סביבתי מתמשך, " הסביר Jetz.

זה יכול להתייחס למגמות ארוכות טווח כגון מדבור או שינויי אקלים, יחד עם השפעות לטווח קצר, אשר מהווים סכנה ברורה, כגון עדר של בעלי חיים שנמלטו לקראת אסון טבע. כמה תרבויות עתיקות הסתמכו על התנהגותם של בעלי חיים כסימני אזהרה לאסונות, בין אם נחש מתעורר ממצב תרדמה לפני רעידת אדמה או ציפורים שנמלטות לפני התפרצויות וולקניות. תוכנית ICARUS תנסה לאמת את המדע שמאחורי תופעות אלו.

יישום מעניין נוסף יכול להיות מעקב אחר התפרצות של מחלות קטלניות. לדוגמה, מרטין ווילסקי, אסטרטג ראשי של ICARUS, מתכנן להשתמש במערכת כדי ללמוד עוד על התנהגותם של עטלפי פרי אפריקאים, האמינו כי הם המארחים הטבעיים של נגיף האיבולה בשל מערכות החיסון העליונות שלהם. הוא אומר ICARUS יאפשר לחוקרים לראות "לא רק איפה חיה היא אלא גם מה שהיא עושה."

צוות ICARUS מצפה לקבל 1, 000 משדרים לשחק עד תחילת 2019, החל עטלפים פרי, צבים התינוק, תוכים ציפורי שיר. הוא מקווה בסופו של דבר לגדל את זה עד 100, 000, עם כל הנתונים להיות מנותח לראשונה על ידי מדענים במרכז מקס פלנק ייל עבור התנועה המגוון הביולוגי שינוי גלובלי. נתונים רגישים מסוימים, כגון מיקומם של קרנפים בסכנת הכחדה, יישארו פרטיים, אך רובם יפורסמו ויהיו זמינים לציבור באופן מקוון באמצעות מסד נתונים הנקרא MoveBank.

"הטכנולוגיה החדשה תאפשר לנו לשים את התמונה הגדולה יחד, " אמר Jetz. "תודה בקנה מידה עולמי כמעט של ICARUS ו מבוססי לוויין חישה מרחוק של הסביבה, אנחנו סוף סוף מסוגלים לחבר התנהגויות אישיות והחלטות עם השימוש בחלל וסביבות בקנה מידה גדול."

ניתן לשמוע ממדענים המעורבים ב- ICARUS בסרטון שלהלן.

מקור: אוניברסיטת ייל

תוכנית ICARUS מתכננת להשתמש בחיות מתויגות כדי ללמוד עוד על המגוון הביולוגי, ועוד הרבה יותר (אשראי: hydromet / Depositphotos)

משדרי ICARUS שוקלים 5 גרם ויכולים להיות שחוקים כמו תרמיל על ידי כמה יצורים (קרדיט: MPI F. Ornithology / MaxCine)

משדר ה- ICARUS, המשלב את מודול ה- GPS, מד התאוצה והמגנטומטר, יחד עם חיישני טמפרטורה, לחץ ולחות (קרדיט: MPI F. Ornithology / MaxCine)

דגם האנטנה של ICARUS העובר בדיקות (קרדיט: MPI F. Ornithology)