Життя — це рух: перспективи телеметричних досліджень

Життя — це рух: перспективи телеметричних досліджень

Група океанографів представила огляд перспективного напрямку досліджень — телеметричних спостережень за морськими мешканцями. З їх допомогою можна відстежувати переміщення різних видів хребетних і безхребетних тварин як в локальному, так і в планетарному масштабі, поєднуючи ці дані з вимірюваннями різних параметрів навколишнього середовища. Так океанографам та екологам стає доступним величезний пласт нової інформації.

В екологічних побудовах і популяційній генетиці організм часто сприймається як суб'єкт фізіологічних потреб, як носій генетичної інформації, як носій тієї чи іншої схеми поведінки. Але куди, як і чому він все це несе? Переміщення організму безпосередньо відображають його зв'язок з навколишнім простором, тому важливо розуміти шляхи руху індивідуальних організмів, а не тільки цілих груп.

Донедавна вивчати міграції було дуже важко: простори величезні, а можливості стеження були сильно обмежені. Про міграції судили за непрямими даними — реєстрували місця повторного потрапляння мічених особин, відстежували переміщення скупчень тварин, за великими тваринами спостерігали з гелікоптерів. Всього тридцять років тому була опублікована перша робота з телеметрії — протягом 17 днів реєструвалось положення китової акули поблизу поверхні води. Реєстрація велась за допомогою радіосигналу, який передавався на супутникову систему. Так визначалось положення акули в просторі.

Але в останні два десятиліття техніка розвивалась швидкими темпами, тому змінилась і телеметрія. Радіосигнали в передавачах скомбінували з акустичними сигналами, налагодився супутниковий зв'язок, передавачі стали мініатюрними (радіопередавач тепер важить близько 1,4 грама), тривалість життя енергоносія передавача тепер вимірюється роками, розроблені глобальні бази даних... Все це істотно розширило і область застосування подібних досліджень, і набір тварин, здатних нести передавач. З початку XXI століття вже опубліковано близько тисячі робіт з акустичної і супутникової телеметрії. Перспективи таких досліджень колосальні. Ось лише кілька прикладів вже зроблених відкриттів.

Морські черепахи здійснюють трансокеанічні міграції — це відкрила телеметрія. Радіопередавачі кріплять до панцира черепахи, і, коли вона виринає, щоб вдихнути, сигнал передається на супутник. Коли черепаха знаходиться під водою, передавач вимикається, зберігаючи енергію. За координатами передавача вимальовується шлях черепахи.

Таким же чином протягом кількох місяців стежили за загадковими переміщеннями європейських вугрів, які стартували від берегів Європи і проплили тисячу з лишком кілометрів до Саргасового моря; за вертикальними і горизонтальними міграціями китів, акул, тунців, кальмарів. Варто відзначити, що актуальними з господарської точки зору вважаються роботи по міграціям лососевих риб і акул, тому таких досліджень найбільше. Але з'являються і більш екзотичні об'єкти телеметричних досліджень, як, наприклад, гігантські кальмари і креветки.

Зараз, звичайно, можливості датчиків набагато розвиненіші, ніж проста реєстрація координат. Датчики попутно вимірюють температуру, солоність води, швидкість течії (тобто, по суті, швидкість руху «підопічного»). За рахунок цього завдання досліджень урізноманітнюються та ускладнюються. Так, було доведено, що висока смертність в північно-західній популяції сивучів — це результат хижацтва полярних акул. Раніше полярних акул не вважали значимим ворогом сивучів, але саме так і виявилось. Це з'ясували, зіставляючи різні показники датчиків, імплантованих в черевну стінку тюленят. Датчики відстежували температуру, глибину, місце розташування і наявність світла. Датчики мали позитивну плавучість і, якщо реєструвалось світло, то це означало, що датчик сплив на поверхню, а з тюленям щось трапилось. Що саме сталось, визначали за динамікою температури: якщо світло засікали відразу або через деякий час після різкого зниження температури, то це вказувало на насильницьку смерть, а якщо температура знижувалась поступово, то смерть була природною. Полярні акули, як з'ясувалось, нападають на молодих тюленів: приблизно половина мічених датчиками тварин віком від півтора до чотирьох років загинула від нападів акул. «Особу» хижаків встановили, знову ж таки, за температурними вимірами тих датчиків, що опинились в тілі акули після вдалого обіду, — серед усіх небезпечних для сивучів хижаків тільки у полярних акул температура тіла близька до температури води.

Цікавий приклад дослідження харчової поведінки північних морських слонів, виконаного за допомогою комбінованих датчиків, закріплених на щелепах тварин. Вони дозволили реєструвати не лише параметри навколишнього середовища, а й руху щелеп. З'ясувалось, що морські слони харчуються в мезопелагіалі (області у товщі води на глибині 200-1000 метрів), а їх здобич становлять невеликі, приблизно 10-20 см, тварини. Так що морські слони зовсім не вибагливі — цим морським гігантам для їжі, як не дивно, підходить будь-який дріб'язок. Вони, швидше за все, навіть не можуть розрізняти здобич.

Цікаві також порівняння переміщень видів, які складають вершини харчової піраміди. Вони показують, наскільки види розмежовують простір через конкуренцію або з інших причин. Або навпаки, виявляється, що передбачувані конкуренти прекрасно співіснують і харчуються на одній акваторії. Такі висновки можливі тільки як результат довготривалих і масштабних телеметричних спостережень.

Авторам огляду бачиться особливо важливим застосування телеметрії для збору різних океанографічних даних, недоступних іншими способами. Дійсно, важко отримати надійні відомості, наприклад, про умови під льодовою товщею. Але, прикріпивши багатофункціональний датчик до того чи іншого активного полярного мешканця, такі відомості можна отримати порівняно легко. Так, нарвали і білухи «досліджували» водні товщі під арктичним льодом, морські леви виявились незамінними «дослідниками» південно-антарктичних вод.

Зараз відпрацьована хороша технологічна база для різних телеметричних проектів. Потрібні скоординовані робочі зусилля за цими проектами і об'єднання всіх цих даних в єдину мережу. Таке об'єднання дасть загальну масштабну картину про реальне життя на нашій планеті.

X

Вхід

Завантажую...