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研究和创新

野生动物科学家正在解决大数据问题来追踪全球动物

来自Movebank的动物移动数据
来自Movebank的动物移动数据。资料来源:马克斯·普朗克动物行为研究所。

动物学家,用一个连在小背包上的发射器罗兰·凯斯追踪一只白鹭——一种大型的白色涉水鸟——从北卡罗来纳州向南迁徙。然后他的数据显示发射器停止了移动。凯斯想知道发生了什么,但有一个问题:发射机在南美洲。

因此,凯斯悬赏提供有关这只鸟的信息并成功收集他的发射器。最终,一位鸟类观察者在哥伦比亚找到了它。他们发现那只鸟死在沼泽地里。他们把发射机收了起来,邮寄了回去。

在一项新的研究中,凯斯和研究人员马克斯·普朗克动物行为研究所世界各地的其他网站在该杂志上发表了一篇论文生态学和进化方法在新的“黄金时代”,他们开发了分析、可视化和存储数据的技术野生动物跟踪.这项研究描述了Movebank这是一套帮助研究人员解决野生动物追踪大数据问题的免费工具。科学家们已经在使用它来管理每天产生的300多万条新数据记录。

Movebank包括一个应用程序,允许研究人员与当地的公民科学家和专家联系,如果标签掉了,他们可以帮助调查动物发生了什么。这款名为“动物追踪”(Animal Tracker)的应用程序允许研究人员与能够上传动物照片、制作报告和发送法医信息的人联系。

在该研究的一个案例研究中,研究人员表示,他们能够定位用于跟踪171只白鹳的下落标签,这些白鹳在多个大陆上迁徙。研究人员发现,导致死亡的主要原因各大洲不尽相同。在全球范围内,导致死亡的主要原因是由于落在电线上而触电,而在非洲,导致死亡的主要原因是狩猎。他们在一些鹳鸟调查中使用了这款应用,并期望它可以使类似的工作在未来更容易。

凯斯说:“真正的死因是很重要的信息,但当这种动物在撒哈拉沙漠上空飞行时,很难得到这些信息。”“通过一个应用程序拥有这个全球系统,让我们能够与全球公民科学家社区互动。”

《摘要》采访了北卡罗来纳州立大学的研究教授、华盛顿大学生物多样性实验室主任凯斯自然科学博物馆,关于Movebank的研究:

抽象的:动物追踪技术是如何发展的?

罗兰·凯斯全球定位系统的革命使研究人员有了一种全新的能力,可以很容易地定位动物。然后还有另一个重大的技术进步,人们制作了非常好的小型太阳能电池板,并把它们放在动物跟踪标签上。这给了我们更多的数据,因为你可以得到更多的能量。我们也有很酷的加速度计;它们让你看到动物是如何移动的——它们是在跑还是在走,以及它们的行为。

助教:为什么研究人员需要Movebank?

凯斯当我还是研究生的时候,我会拿着天线到处跑,一个晚上收集几十个数据点。现在我们每秒钟都能从许多动物身上得到一分。你被数据淹没了。你需要工具来管理大量的数据,同时还能够进行质量控制,以及共享和分析数据。

助教: Movebank是做什么的?

凯斯这是一个庞大的动物运动数据数据库,涵盖了各种动物种类和各种不同的技术。任何你可以用来追踪全球动物的技术,我们都可以把它结合起来。我们现在每天得到300万个新的数据点。我们从卫星,通过电话网络获取数据,我们也让人们在他们的电脑上上传文件。我们有很多私人数据,并为科学家提供了保护这些数据的工具;有些数据是敏感的。例如,你不希望公布大象生活的地点,因为有人可能会偷猎它们。科学家拥有数据;Movebank是他们使用的一个工具,他们可以共享它或将其变为私有。

助教:这些技术进步如何有助于动物保护?

凯斯:这真的可以帮助我们确定重要的保护走廊、保护区,以及一年中真正重要的时间。它向你展示了地球上的动物是如何与人类相处的;它们是如何在人类主宰的地球上躲避和穿梭的?这就是现在所有的研究都在研究的。

助教:公众可以使用Movebank吗?

凯斯:使用“动物追踪”应用程序,你可以找到一只动物,给它拍张照片,然后输入动物正在做什么报告。在欧洲,有一些群体跟随鹳迁徙。我们希望明年能有一个关于美国知更鸟的新项目。另一件很酷的事情是,我们可以发出警报,如果它看起来像动物死了。如果它停止了移动,我们可以发送警报,问:“谁能检查一下这个动物;我们认为它可能已经死了。”然后有人会使用GPS跟踪器来找到死鸟或动物。我们甚至遇到过人们发现被困的活鸟并拯救它们的案例。在其他病例中,他们能够确定死亡原因。

助教:怎样才能知道动物是否已经死亡?

凯斯:最明显的事情是标签停止移动,但然后你不能确定是否标签脱落,或只是停止工作,所以有额外的信息是很好的。例如,这些标签可以收集包括体温在内的多种因素,而加速度计可以让你精细地测量运动。但最理想的情况是,你需要地面部队进行法医调查,而且必须迅速进行。

助教你可以得到关于动物死亡的信息,但是关于动物出生的信息呢?

凯斯例如,我们还在开发一款新应用程序,可以分辨动物是否在筑巢。如果一只鸟在鸟巢里,它来回地喂养它的雏鸟。你知道小鸡有多长,你知道羽翼的长度。如果这是第二天,突然,妈妈停了下来,你知道他们可能(没有做到)。它很酷;你现在可以完全远程完成。所以我们可以得到关于繁殖和死亡的信息——整个生命周期。

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