物联网生物学解决方案之北极黄鼠“智能手环”

2018-09-13 479来源:中亿物联网 分类: 解决方案

  我们都知道“智能手环”。把这些智能装备绑在手上,它们就能够告诉你走了多少步,消耗了多少卡路里。而类似的技术在科学家那里,会做什么呢?他们用来“偷窥”一种啮齿动物的秘密生活。这个不难理解,当物联卡+智能手环搭配的生物物联网解决方案遇到北极黄鼠会发生什么奇妙的事情呢,下面,中亿物联网带你一起来一探究竟。


物联网生物学解决方案之北极黄鼠“智能手环”


  两年前,北亚利桑那大学的科里?威廉姆斯(Cory T. Williams)和同事们给一群北极黄鼠(Spermophilus parryii)系上了类似“智能手环”的设备,记录了不同性别的北极黄鼠在不同季节的行为。相关论文[1]最近发表在了《英国皇家学会开放科学》期刊上。

  而研究这一问题的方法,就是在它们身上绑上一个“智能手环”啦。好吧,其实准确地说是“智能项圈”才对。但在野外,北极黄鼠可不会排着队来认领设备。步入苔原的研究者们,得带上笼子和胡萝卜。利用笼子和胡萝卜,研究者得以诱捕北极黄鼠为它们装上“智能项圈”。

  “智能项圈”上整合了用于感知光线的传感器,可以记录北极黄鼠每天经历光照的时间。当北极黄鼠在地上活动的时候,光线传感器能够接受周围的光线,因此是“有光”的状态。而当它们钻到黑暗的地下时,传感器就会切换成“无光”的状态。所以对于科学家来说,只要分析“有光”和“无光”的时间段,就能够模拟出北极黄鼠在哪活动。

  在2014年间,布克和他的同事测量了阿拉斯加Toolik和Atigun地区共计38只北极黄鼠的活动情况,并测量了它们在该年度活跃季(开始交配和觅食的季节)的活动情况。他们发现,北极黄鼠们每天在花在地面上时间都不一样,受到降水、温度等环境条件的强烈影响。但在活跃季的大部分时间里,雌鼠和雄鼠在地上的时间并没有太大区别——唯一的例外出现在5月下旬,那时雌鼠正值分娩期和哺乳期早期,在地面上的时间才显著少于雄鼠。综合来看,在5月至7月之间,Atigun地区的雌鼠每天平均地上活动时间为634分钟,而雄鼠是640分钟。在相对更加寒冷的Toolik,雌鼠每天平均地上活动时间为534分钟,而雄鼠则为559分钟。

  在相对更寒冷的地区,北极黄鼠的平均地上活动时间也更短。但他们每天在地面上的活动时长变化很大。

  之前关于半穴居哺乳动物的研究提示,由于哺乳期高昂的能量需求,雌性动物通常会花更多时间在地面上。为什么呢?将光线传感器和加速度传感器得到的数据结合起来,研究者发现了一个很有趣的事情:尽管育儿任务使得雌鼠相比雄鼠而言更少地离开巢穴,但如果它们有机会走开巢穴,它们会往往会比雄性活跃得多。在哺乳期早期,雌鼠会经常地上和地下两头奔走,而雄鼠几乎一直待在外面。研究者推测,为了自己和孩子而更努力地觅食,可能是雌鼠在地面上表现得更为活跃的原因之一。至于那些懒懒地呆在地上的雄鼠们,你们真的不是在晒太阳吗?“不能就是发会儿呆?”


  威廉姆斯和同事的研究揭示了在北极黄鼠中性别差异是如何影响它们的能量分配策略的,也强调了除了觅食需要与躲避捕食者的考虑之外,北极黄鼠的活动决策同样受到天气变化等条件的影响。这些结果有助于人们进一步阐释这些小动物如何在严苛的极地条件下分配自己的时间与能量。


  另一方面,他们这种给松鼠一套“智能手环”的做法也会给未来的研究者提供参考——相比于定点装摄像机的传统野外调查方法来说,它更灵活,也能提供更多不同向度的信息。对于生态学研究来说,它们可能会成为很好用的工具。

  看了今天这篇文章,我们可能会发现,物联网的应用已经遍及我们社会的各个领域,让我们的一举一动都变得智能化。这是物联网解决方案用在科学上的典型案例,中亿物联网也由此看到了物联网广阔的发展前景和巨大的发展空间。