Лососи в неволе не испугались робочерепахи
Норвежские ученые выяснили, что робочерепаха при наблюдении за рыбами на подводной лососевой ферме выигрывает в сравнении с другими роботами и исследователем-человеком. Для этого они проанализировали поведение рыб вблизи роботизированной черепахи U-CAT, исследовательского подводного робота Argus Mini и профессионального дайвера. К робочерепахе лососи подплывали гораздо ближе, а в ее присутствии также меньше виляли хвостом, что указывает на более спокойное поведение. Статья опубликована в журнале Royal Society Open Science.
Из всех способов наблюдения за животными в дикой природе у роботов больше всего преимуществ. Во-первых, их можно оснастить всеми необходимыми датчиками и трекерами и управлять ими дистанционно, не нарушая привычную жизнь животных. Во-вторых, их конструкцию можно сделать такой, чтобы они в действительности хорошо сливались со средой. Последнее, однако, может быть не так просто: даже в том случае, если робот практически неотличим внешне от настоящего животного, его могут бояться точно так же, как людей-исследователей, и в таком случае их использование имеет мало смысла.
Посмотреть, как на роботов и другие методы наблюдения в естественной среде обитания реагируют колонии лосося, решили ученые под руководством Марьи Крюсмы (Maarja Kruusmaa) из Норвежского института науки и технологий. Свое исследование они провели в подводной лососевой ферме: в ней в 14 клетках содержатся около 188 тысяч лососей и еще около тысячи рыб-чистильщиков — пинагоров (Cyclopterus lumpus).
Для наблюдения ученые использовали двух роботов. Первый — автономная робочерепаха U-CAT, который в 2013 году представили европейские инженеры: изначально он создавался для изучения останков кораблекрушений. Такой робот оснащен камерой и четырьмя плавниками, которые позволяют ему успешно маневрировать под водой, обходя препятствия. Кроме того, он довольно небольшой: вместе с плавниками — около 60 сантиметров в длину и весит 18 килограммов.
Второй робот — небольшая исследовательская станция Argus Mini, также оснащенная камерой. По своим размерам этот подводный робот значительно больше U-CAT: его длина достигает 90 сантиметров, а весит он 90 килограммов, хотя все еще считается небольшим исследовательским подводным роботом. Argus Mini также оснащен камерой и шестью моторами, и, как и робочерепаха, управляется удаленно.
Кроме роботов понаблюдать за рыбами спустился профессиональный дайвер-исследователь с камерой. В качестве поведенческих характеристик рыб ученые оценили минимальное расстояние между отдельными особями и роботом (или дайвером) и частоту ударов хвостом. Последний показатель напрямую отражает стрессовую реакцию рыбы: чем выше количество ударов хвостом в минуту, тем быстрее рыба пытается скрыться. Для наблюдения за обоими показателями ученые установили рядом с клетками камеру — в дополнение к тем, которыми были оснащены роботы и дайвер.
Оказалось, что в присутствии робочерепахи лососи ведут себя гораздо спокойнее, чем при Argus Mini или дайвере: средняя частота ударов хвостом в присутствии U-CAT равнялась менее двум ударам в секунду, в то время как в присутствии другого робота и человека она была выше трех. Для сравнения, в спокойном состоянии, находясь не под наблюдением кого-либо, лососи на ферме бьют хвостом с частотой около одного удара в минуту. Кроме того, к робочерепахе лососи подплывали гораздо ближе: их можно было обнаружить в полуметре от робота, когда он был выключен, и в 80 сантиметрах, когда он работал. К Argus Mini, в свою очередь, рыбы не приближались ближе, чем на метр, а рядом с человеком вообще предпочитали не находиться на каком-либо видимом расстоянии.
Исследователи, таким образом, показали, что использование роботизированной черепахи имеет гораздо больше преимуществ для изучения рыб, чем другой робот или прямое наблюдение человеком. В частности, по-видимому, робочерепаха помогла не повысить стресс у косяков рыб, что может обеспечить более качественные наблюдения.
U-CAT — не единственная робочерепаха: еще одну, например, три года назад представили американские инженеры. Особенность их C-Turtle в том, что она копирует движения морской черепахи и может свободно передвигаться по сыпучему грунту, не увязая в нем.
Елизавета Ивтушок
Наибольшую активность проявляли вечерницы и складчатогубы
Вечерницы и широкоухие складчатогубы охотятся на ночных бабочек и других насекомых, когда те во время осенних миграций пересекают перевал Буджаруэло в Пиренейских горах. К такому выводу пришли зоологи, проанализировав активность этих существ в данной местности. Как отмечается в статье для журнала Royal Society Open Science, вероятно, вечерницы прилетают на перевал ради охоты за мигрирующими насекомыми или путешествуют вместе с ними, а складчатогубы держатся здесь круглый год и осенью просто получают в свое распоряжение богатый источник пищи. Каждую осень миллионы европейских птиц, летучих мышей и насекомых отправляются на зимовку в Средиземноморье и Африку. Перемещения такого большого количества живых существ привлекают внимание хищников, которые охотятся на крылатых мигрантов. Например, чеглоки Элеоноры (Falco eleonorae), гнездящиеся в Южной Европе и Северной Африке, ловят перелетных птиц и выкармливают ими птенцов, появление которых приурочено к началу осенней миграции. А летучие мыши широкоухие складчатогубы (Tadarida teniotis) в осенние месяцы охотятся на мигрирующих ночных бабочек, что обеспечивает самок этого вида энергией, необходимой, чтобы выносить и выкормить потомство. Кроме того, этот источник корма помогает складчатогубам накопить жир для зимней спячки. Команда зоологов под руководством Карла Уоттона (Karl R. Wotton) из Эксетерского университета решила подробнее изучить взаимоотношения мигрирующих насекомых и летучих мышей. Для этого исследователи отправились на перевал Буджаруэло, который расположен на высоте 2273 метра в Пиренейских горах на границе Франции и Испании. Хотя ширина этого прохода в горном хребте составляет всего 30 метров, осенью через него пролетает огромное количество перелетных птиц и насекомых, следующих на юг. За 90 ночей в сентябре-октябре 2019-2021 года Уоттон и его соавторы с помощью световой ловушки наловили 4187 перелетных насекомых, принадлежащих к 66 видам из четырех отрядов и тринадцати семейств. Из них 90 процентов составили ночные бабочки из семейства совок (Noctuidae), в первую очередь хлопковые совки (Helicoverpa armigera) (31 процент всех особей), желтые полосатые совки (Mythimna vitellina) (21 процент) и большие ленточные совки (Noctua pronuba) (12 процентов). В более теплые ночи через перевал Буджаруэло летело больше насекомых, а при сильном ветре и осадках меньше. При этом особенно активной миграция была, когда дул встречный юго-западный ветер, который мешал насекомым подняться над вершинами гор и заставлял их лететь через перевал. Активность летучих мышей на перевале Буджаруэло Уоттон с коллегами изучали в сентябре 2019 года. Для этого исследователи установили здесь автоматический детектор ультразвуковых сигналов рукокрылых. За время работы устройство записало 463511 сигналов, принадлежащих семи-восьми видам летучих мышей. Наибольшую активность на перевале проявляли представители четырех-пяти видов: малые или рыжие вечерницы (Nyctalus leisleri / noctula) (два этих вида трудно различить по эхолокационным сигналам), широкоухие складчатогубы, европейские широкоушки (Barbastella barbastellus) и нетопыри-карлики (Pipistrellus pipistrellus). При этом активность вечерниц была в 2,5 раза выше, чем у следующих за ними складчатогубов. По словам исследователей, вечерницы и складчатогубы были более активны в ночи, когда через Буджаруэло летело больше насекомых (p < 0,0005). В частности, максимальное количество сигналов вечерниц было отмечено в ночи с особенно высокой численностью шестиногих мигрантов. Учитывая, что детектор несколько раз записывал звуки, которые вечерницы и складчатогубы издают во время охоты, они, несомненно, ловили и поедали насекомых. Для широкоушек и нетопырей-карликов выявить корреляцию между их активностью и численностью насекомых не удалось. Погодные условия на перевале почти не влияли на рукокрылых. Однако все их виды вели себя активнее при юго-западном ветре, а нетопыри — еще и при низкой скорости ветра. Уоттон и его соавторы отмечают, что среди четырех-пяти видов летучих мышей, которые проявляли наибольшую активность на перевале Буджаруэло, осенние перелеты совершают только вечерницы обоих видов и нетопыри-карлики. Возможно, вечерницы ради охоты на насекомых останавливаются на перевале во время миграций или специально прилетают сюда подкрепиться, отклоняясь при этом от маршрута. Согласно другой версии, эти летучие мыши летят на юг вместе с потоком насекомых, время от времени поедая их без отрыва от миграции. Если верна вторая гипотеза, то это первый пример рукокрылых, которые мигрируют вместе с насекомыми, на которых охотятся. А вот нетопыри-карлики просто мигрируют через перевал без какой-либо зависимости от перелетных насекомых. Широкоухие складчатогубы и европейские широкоушки считаются оседлыми видами. При этом, как уже упоминалось выше, осенью складчатогубы часто охотятся на перелетных совок. Вероятно, представители данного вида не прилетают на перевал Буджаруэло специально ради охоты на мигрирующих насекомых, а живут здесь постоянно и в осенние месяцы просто получают доступ к богатому источнику пищи. Авторы предполагают, что складчатогубы ловят насекомых не только в самом перевале, но и на более значительных высотах, куда они легко способны подняться. Что касается широкоушек, то они охотятся исключительно под пологом леса, поэтому, скорее всего, посещают перевал, чтобы перебраться из одного лесного массива в другой или поискать место для зимовки. Европейские летучие мыши — не единственные млекопитающие, благополучие которых зависит от мигрирующих ночных бабочек. Например, горные кускусы (Burramys parvus) из Австралии охотятся на совок богонг (Agrotis infusa), которые составляют до трети их рациона. Однако в 2017-2019 годах численность этих бабочек резко упала из-за жары и засухи. Из-за этого самкам кускусов в течение нескольких лет было трудно вывести потомство. К счастью, затем последовала череда влажных лет, что позволило совкам частично отыграть потери численности.