去年萬聖節期間,一項關於吸血蝙蝠的有趣研究顯示,這種外表可怖的動物也會形成親密友誼,與飢餓的同伴分享食物,互相梳理毛髮等。
4月2日,發表在《公共科學圖書館:生物學》(PLOS Biology)上的一篇論文詳細介紹了蝙蝠社交研究背後的功臣:一種用於監測小型動物的 迷你「背包」。
這些用膠水粘在蝙蝠身上的小背包由計算機科學家、生物學家和工程師團隊聯合開發,包含一些智慧型手機功能,如運動監測和藍牙互聯等。它們可以互相交流,也可與地面站溝通。
據介紹,「背包」可以與GPS定位形成高度互補。GPS能在更大範圍內追蹤動物,但一旦蝙蝠鑽進洞裡或空心樹,衛星信號就中斷了。然而,「家裡」往往才是社交行為最密集發生的地方。
吸血蝙蝠
成年吸血蝙蝠的體重普遍在28至42克之間,身長不足10釐米。顯然,「背包」的自動化和輕量化至關重要。傳統上用來追蹤更大型野生動物的系帶式、頸圈式設備並不適用。
美國俄亥俄州立大學進化、生態學和組織生物學研究人員西蒙裡普格(Simon Ripperger)記得,十年前還在攻讀博士學位時,他使用的是一種非常原始的無電線遙測技術,有時需要手持天線追著動物跑。即便如此,他最多只能在30米的範圍內每隔2分鐘計算一次動物的位置。
後來,裡普格參與的聯合團隊用約7年的時間從零起步製造設備,試圖用超低能耗水平編織最高性能的網絡。
為「背包」特製的電池容量只有7號電池的5%。裡普格介紹道,一個節能小妙招就是喚醒式傳感器,平時處於節能模式,只有接收到來自另一隻蝙蝠的信號時才會醒來,以間隔兩秒的頻率廣播一次信號,仿佛在大叫「我在這裡!我在這裡!」
整個微型計算機網絡封裝到3D列印塑料包中,比一分錢還輕。
「背包」追蹤器
裡普格相信, 「背包」的好處不僅是減輕了重量,而且平均過兩周就會在蝙蝠的棲息地被剮蹭落地。這樣,蝙蝠就無需長期承擔額外負重。這些脫落的設備可以被研究人員回收,重新充電利用。
在為期兩周的測試中,50隻吸血蝙蝠被貼上了背包,產生了約等於40萬個會議的數據。
除了蝙蝠,「背包」追蹤器也適用於一些小型鳥類、齧齒動物、爬行動物和兩棲動物。在「偷窺」蝙蝠之間的脈脈溫情之後,裡普格認為,如果用這種方式標記吸血蝙蝠和牛群,可以幫助科學家更好地了解狂犬病的傳播。
目前,他正和同事們設計為德國鐵路線附近的保護動物沙蜥蜴貼上「背包」,以調查軌道維修會如何影響它們的生活。
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