كيف تعمل تكنولوجيا التتبع على تغيير فهمنا لسلوك الحيوان

يُقصد بالتدوين البيولوجي ممارسة ربط الأجهزة بالحيوانات بحيث يمكن جمع البيانات العلمية. لعقود من الزمان ، تم استخدام البيولوجيين الأساسيين لنقل البيانات الفسيولوجية بما في ذلك معدل ضربات قلب الحيوان أو درجة حرارة الجسم. ولكن الآن ، تتيح التقنيات الجديدة للعلماء رؤية أكثر تقدمًا لسلوك الحيوانات أثناء انتقالها عبر بيئتها الطبيعية دون أي إزعاج.

يتيح تتبع الحيوانات الفردية أيضًا الوصول إلى المواقع البعيدة التي يصعب دراستها. على وجه الخصوص ، العلم لديه معرفة محدودة فقط بالبيئات البحرية – تم تعيين سطح القمر ودراسته على نطاق أوسع من قاع المحيط الخاص بنا.

لكن الباحثين قاموا مؤخرًا بتركيب كاميرات فيديو صغيرة على الزعانف الظهرية لأسماك قرش النمر في جزر الباهاما. أدت اللقطات إلى اكتشاف أكبر نظام بيئي معروف للأعشاب البحرية في العالم ، ووسعت التغطية الإجمالية للأعشاب البحرية المعروفة بأكثر من 40٪. تعتبر النظم البيئية للأعشاب البحرية من مخازن الكربون المهمة ، وهي موطن لآلاف الأنواع البحرية ، ويمكن أن توفر حاجزًا ضد تآكل السواحل. أصبح دعاة الحفاظ على البيئة الآن في وضع أفضل لحماية هذه النظم البيئية الهامة نتيجة للتغير البيولوجي.

فيما يلي أربعة أمثلة أخرى عن البشر الذين يعملون مع الحيوانات – من اليعسوب وعقب البحر إلى القنافذ والجاغوار – لتحسين فهمنا لسلوك الحياة البرية والأرقام حول العالم ، وأفضل السبل لحمايتها.

1. حماية القنفذ

انخفض تعداد القنافذ الريفية في بريطانيا بنسبة تصل إلى 75٪ بين عامي 1981 و 2020. يطلب دعاة الحفاظ على البيئة مزيدًا من المعلومات حول حركتهم وسلوكهم لإبلاغ الجهود المستقبلية لحماية هذه الأنواع المهددة بالانقراض.

بين عامي 2016 و 2019 ، تم تزويد 52 قنفذًا بأجهزة تتبع GPS مبرمجة لتسجيل موقع القنفذ كل خمس دقائق طوال الليل. أشارت بيانات التتبع إلى أن ذكور القنافذ يسافرون لمسافات أطول من الإناث ، وغالبًا ما يتحركون عدة كيلومترات للعثور على رفيقة. لذلك فإن ذكور القنافذ أكثر عرضة للوفاة على الطرق. يمكن لمثل هذا البحث أن يوجه استراتيجيات مثل بناء أنفاق الحياة البرية التي تمكن القنافذ من تجاوز الطرق المزدحمة.

كشفت بيانات التتبع أيضًا أن القنافذ الريفية تسافر كل ليلة بحثًا عن الطعام أكثر من القنافذ الحضرية. يسلط هذا الضوء على أهمية الحدائق الحضرية كموطن للقنفذ ، ويدعم استخدام أنفاق القنفذ لربط الحدائق.

استخدمت هذه الدراسات أجهزة تعقب GPS تخزن البيانات على الجهاز ، مما يعني أنه يجب إعادة أسر كل حيوان لاسترداد المعلومات. هذا جيد بالنسبة للحيوانات مثل القنافذ التي لا تتجول بعيدًا ، ولكن يمكن أن يمثل تحديًا عند دراسة أنواع الحيوانات المهاجرة.

2. هجرة أوسبري

درس العلماء الطيور قبل إجراء عملية التنقيب البيولوجي عن طريق تركيبها بعلامات الجناح بحيث يمكن التعرف عليها بشكل فردي من مسافة بعيدة. لكن المعلومات حول موقعهم اعتمدت على الباحثين الذين عثروا على نفس الطائر مرارًا وتكرارًا.

Ospreys هي طيور مهاجرة جارحة تتغذى بشكل أساسي على الأسماك. لقد تعرضوا للاضطهاد في المملكة المتحدة في القرن التاسع عشر ، قبل إعادة تقديمهم إلى إنجلترا في عام 1996. ومع ذلك ، فإن عدم وجود بيانات دقيقة بشأن حركة ospreys جعل من الصعب تحديد أماكن فصل الشتاء ومواقع توقف الهجرة.

بدأت جمعيتان خيريتان للمحافظة على البيئة في المملكة المتحدة ، هما RSPB ومؤسسة Roy Dennis Wildlife ، مشاريع تتبع الأقمار الصناعية في عام 2007. وقد زودت البيانات المتعلقة بموقع أوسبري واتجاهه وارتفاعه وسرعته الباحثين بمعلومات حول طرق هجرتهم وأسباب الشتاء.

ساعدت هذه المعلومات في اتخاذ تدابير لحماية ospreys في جميع أنحاء نطاق هجرتها. وتشمل هذه البرامج التعليمية لإلهام دعاة الحفاظ على البيئة الشباب في المملكة المتحدة وغامبيا ، وهما دولتان على طرفي نقيض من مسار هجرة osprey.

كشف علم الأحياء أيضًا عن خصائص غريبة في سلوك ospreys. على سبيل المثال ، تم العثور على طائر واحد قد ركب على متن سفن الشحن أثناء هجرته السنوية.

3. الحشرات الطائرة

تكون أجهزة التضمين البيولوجي كبيرة عمومًا بحيث تستوعب البطارية. لذلك ، في حين أن ربطها بالحيوانات الكبيرة هو أمر بسيط نسبيًا ، إلا أن دراسة الحشرات تتطلب تطوير أجهزة مصغرة.

الحشرات هي من بين أصغر المهاجرين جواً في العالم – الفراشات الملكية واليعسوب الأخضر الرقيق تهاجر جنوبًا من كندا إلى الولايات المتحدة كل عام. قام الباحثون بتركيب أجهزة إرسال لاسلكية آلية صغيرة (يقل وزنها عن 300 مجم) لهذه الحشرات.

تمت مراقبة حركتهم عبر مسافات طويلة من خلال شبكة تضم أكثر من 1500 برج استقبال آلي منتشرة في جميع أنحاء القارة الأمريكية. تسجل الأبراج الأحياء على مسافة 10 كيلومترات.

كشفت البيانات أن الحشرات تقطع مسافات تصل إلى 143 كيلومترًا يوميًا بسرعة تزيد عن 20 مترًا في الثانية. هذا تجاوز مسافات السفر اليومية المعروفة ليعسوب اليعسوب. كما سمحت درجات الحرارة الأكثر دفئًا ومساعدة الرياح للحشرات بالهجرة بوتيرة أسرع.

4. تتبع من الفضاء

يتضمن مشروع إيكاروس باحثين يربطون أجهزة إرسال بمجموعة متنوعة من أنواع الحيوانات. ترسل أجهزة الإرسال هذه البيانات إلى جهاز استقبال في الفضاء والذي يقوم بعد ذلك بنقل المعلومات مرة أخرى إلى محطة أرضية ، حيث يتم إرسالها إلى الباحثين المعنيين.

هذا يقلل من التأخير في معالجة البيانات ونقل الجهاز ، ويسمح بالتوافر الفوري للبيانات السلوكية والفسيولوجية على نطاق عالمي. منذ مارس 2021 ، تابع المشروع تحركات 15 نوعًا في جميع أنحاء العالم ، بما في ذلك Saiga Antelope وخفافيش الفاكهة وجاكوار.

يمكن استخدام المعلومات للتنبؤ بتأثيرات التغير البيئي. تحديد أنواع الموائل التي يتم اختيارها أو تجنبها يمكن أن يكشف عن أكثر الموائل إنتاجية للأنواع المهددة بالانقراض. يمكن أيضًا مراقبة الاستجابة السلوكية للحيوانات للتغيرات البيئية ، مثل ارتفاع درجة حرارة القطب الشمالي.

قد تسمح البيانات من المشروع للعلماء باستخدام أنواع حيوانية معينة للتنبؤ بأحداث الكوارث. على سبيل المثال ، وجدت الأبحاث أن بعض الحيوانات أظهرت تغيرات سلوكية مباشرة قبل زلزال اليابان عام 2011.

يقترح باحثو إيكاروس أيضًا أنه يمكن تحديد النقاط الساخنة لانتقال الأمراض باستخدام العوامل البيولوجية ، والتي يمكن أن تساعد في رسم خريطة لانتشار الفيروسات.

سمح علم الأحياء بحماية أنواع مختلفة من الحيوانات والبيئات من خلال توسيع معرفتنا بسلوك الحيوان. لكن تتبع الحيوانات عن بُعد قد يسمح أيضًا للبشرية بالحماية بشكل أفضل من الكوارث الطبيعية في المستقبل.