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生物学家对给松鼠戴上“智能手环”有何看法?

时间:2024-05-22 18:23:49 科技赋能

如果你热爱运动,你一定听说过“智能手环”。

将这些智能设备绑在你的手上,它们可以告诉你你走了多少步以及你燃烧了多少卡路里——总是给你一种你可能减轻了一些体重的错觉。

类似的技术一落入科学家手中,他们就用它做了一件奇怪的事情:“偷窥”。

别担心,他们“偷看”的是啮齿类动物的秘密生活。

两年前,北亚利桑那大学的科里·T·威廉姆斯(Cory T. Williams)及其同事给一群北极龙猫(Spermophilus parryii)戴上一个类似“智能手环”的装置,记录了不同性别的北极行为。

龙猫在不同季节的行为。

相关论文[1]最近发表在《英国皇家学会开放科学》杂志上。

北极黄松鼠。

“什么?你想做什么?!”北极松鼠是半穴居松鼠。

作为北极苔原上为数不多的冬眠动物之一,它们整个冬天都睡在地下巢穴中。

一年中除了冬眠的月份外,它们经常会在地面上奔跑。

雄性老鼠比雌性老鼠冬眠得晚,醒来得早。

每年春天,醒来的雄鼠都会吃掉地下巢穴中储存的食物,等待自己的性腺发育完毕,然后到地面与其他雄鼠战斗,建立自己的领地。

这样,当雌性老鼠醒来时,它们就可以抓住交配的机会。

由于雄性和雌性大鼠分开居住,雌性大鼠在交配后必须独自承担生产和抚养后代的使命。

雌性老鼠(右)醒来并走到地上。

雄性老鼠(左)需要抓住求偶和交配的机会。

对于北极松鼠来说,“下地”是一个需要谨慎做出的选择。

爬上地面意味着更多的进食和交配机会,但离开天然的庇护所——巢穴——往往意味着更大的风险。

威廉姆斯和他的同事们感兴趣的是他们如何做出这些选择以及如何分配地上和地下的时间。

以及不同性别的北极龙猫是否有不同的决策风格。

研究这个问题的方法是给他们绑上一个“智能手环”。

嗯,实际上它更准确地称为“智能项圈”。

但在野外,北极松鼠不会排队领取装备。

进入苔原的研究人员必须携带笼子和胡萝卜。

使用笼子和胡萝卜,研究人员能够捕获北极龙猫,并给它们戴上“智能项圈”。

“智能项圈”集成了一个用于感知光线的传感器,可以记录北极龙猫每天经历光线的时间。

当北极松鼠在地面活动时,光传感器可以接收周围的光线,因此处于“光”状态。

而当他们钻入黑暗的地下时,传感器就会切换到“无光”状态。

因此,对于科学家来说,只要分析“有光”和“无光”的时间段,就可以模拟出北极松鼠活动的地方。

布克和他的同事测量了阿拉斯加图利克和阿蒂冈总共 38 只北极龙猫在一年的活跃季节(交配和觅食开始的季节)期间的活动。

他们发现,北极松鼠每天在地面上花费的时间不同,这受到降水和温度等环境条件的强烈影响。

但在活跃季节的大部分时间里,雌性和雄性大鼠在地面上度过的时间并没有太大差异,唯一的例外是五月下旬,此时雌性大鼠处于临产和哺乳早期,并且在地面上。

时间明显短于雄性大鼠。

综合来看,5月至7月期间,阿提贡地区雌性大鼠平均每天在地面活动的时间为几分钟,而雄性大鼠为几分钟。

在相对寒冷的图利克,雌性老鼠平均每天在地面上呆25分钟,而雄性老鼠在地上呆10分钟。

在寒冷地区,北极松鼠平均在地面上停留的时间较少。

但他们每天在地面上花费的时间差异很大。

先前对半穴居哺乳动物的研究表明,由于哺乳期的高能量需求,雌性通常会在地面上花费更多时间。

为什么北极龙猫雄性和雌性老鼠在地面上花费的时间不同?为了弄清楚这个问题,2019年,研究人员在阿提贡捕获了29只北极龙猫,并在它们的“智能项圈”上安装了三轴加速度传感器。

它可以记录北极松鼠身体在不同方向的加速运动,从而揭示它们的能量消耗。

结合光传感器和加速度传感器的数据,研究人员发现了一些有趣的事情:虽然养育任务导致雌性老鼠离开巢穴的频率低于雄性老鼠,但如果它们有机会离开巢穴,它们往往会活跃得多比男性。

在哺乳的早期阶段,雌性大鼠经常会在地上和地下跑动,而雄性大鼠几乎总是呆在外面。

研究人员推测,更加努力地为自己和孩子寻找食物可能是雌性老鼠在地面上更加活跃的原因之一。

至于那些趴在地上的公老鼠,你真的不是在晒太阳吗? “我们就不能坐一会儿吗?”威廉姆斯和同事的研究揭示了北极龙猫的性别差异如何影响它们的能量分配策略,并强调了除了觅食和躲避捕食者之外的考虑因素。

另外,北极松鼠的活动决策也会受到天气变化和其他条件的影响。

研究结果有助于揭示这些小动物如何在恶劣的极地条件下分配时间和精力。

另一方面,他们给松鼠戴上“智能手环”的做法也将为未来的研究人员提供参考——与传统的定点安装摄像头的野外调查方法相比,它更加灵活,可以提供更多不同维度的信息。

它们可能成为生态研究的有用工具。

北极黄松鼠活动“年鉴”。

雄性老鼠(上):冬眠(a)-吃储存的食物(b)-出去争夺领地(c)-寻找交配者(d)-吃饭和睡觉(晒太阳?)(e) - 养秋肥(f) - 吃成胖子(g) - 冬眠(h);母鼠(二):冬眠(i)——找人交配(j)——怀孕(k)——哺乳(l)——带孩子出去寻找食物(m)——早秋膘(n)——吃变成胖子(o)-冬眠(p)。

上:几个月。

图片来源:参考文献[1] 参考文献:Williams, Cory T., et al. “地松鼠的秘密生活:加速度测量揭示了地上活动的性别依赖性可塑性。

”英国皇家学会开放科学3.9 (): 04。