Представете си, че сте учен и искате да проследите популацията на застрашен вид жаба в, да речем, пуерториканската тропическа гора.
Свързано съдържание
- Chirps от Coqui Жаби могат да стават по-къси и по-високи, тъй като климата затопля
В старите времена ще трябва да напишете предложение, да спечелите безвъзмездна помощ, да съставите екип, да попаднете на полето и да прекарате няколко седмици или месеци ръчно да събирате и каталогизирате проби. Няколко години по-късно, ако искате да разберете дали популацията на жабите се е възстановила или е станала още по-малка, ще трябва отново да претърпите същия процес.
Нов начин за събиране на тази информация, представен днес от учени от университета в Пуерто Рико в списание PeerJ, обещава да направи този процес много по-лесен, по-бърз и всеобхватен. Тяхната идея - мрежа от широко разпространени микрофони и уеб-базиран софтуер за разпознаване на аудио, който те наричат ARBIMON (за мрежа за автоматизирано отдалечено наблюдение на биоразнообразието) - може ли някой ден да ни даде възможност в крайна сметка да имаме оценки в реално време за критичните нива на популацията на животните в петна по цял свят.
Изследователите проектираха разпределената хардуерна част на системата да бъде изградена от сравнително евтини, широко достъпни компоненти - такива като iPod-та и автомобилни батерии, заедно с водоустойчиви калъфи и соларни панели, които биха позволили на микрофоните, щом бъдат поставени, да издържат няколко години. Идеята е, че мрежа от такива микрофони, с един поставен на около 50 квадратни метра, може да действа като отдалечено слушане на ушите в екосистемата: На всеки десет минути всеки микрофон ще записва по една минута от звуците на местната екосистема (в размер на 144 записа на ден) и го изпратете чрез радио антена до близката базова станция.
Системата ще бъде направена от мрежа от широко разположени станции за запис и единен интерфейс, който ще позволи на биолозите да имат достъп до данни. (Изображение чрез ARBIMON) След това всяка базова станция ще изпрати записите на централизиран сървър в Пуерто Рико, откъдето те ще бъдат публично достояние в почти реално време на Arbimon.com. В същото време софтуерът ще анализира звуци от записа, за да избере различните шумове, произвеждани от различни видове. Използвайки съществуваща банка от идентифицирани видови повиквания, софтуерът ще присвоява определени звуци на определени птици, жаби и други същества.
Проверени потребители - може би биолог, който работи върху изследвания на определен вид, или представител на широката общественост с опит в птиците, например - могат да допринесат за проекта, като слушат записи и проверяват дали софтуерът правилно идентифицира звуци и съпоставянето им с правилните видове. С времето въвеждането от потребителите ще обучи софтуера да стане по-точен.
В крайна сметка, след като софтуерът бъде обучен да идентифицира всяко обаждане, изследователите казват, че ще могат да обработват повече от 100 000 минути записи за по-малко от час. В резултат на това биологът ще има достъп до постоянен поток от данни за нивата на конкретен вид в петна по света или колебаещите се популации от различни видове в една екосистема.
Първоначално биолозите могат да индексират определени честоти на обажданията на даден вид към известни популации от този вид във всяко място - например 400 кокви чирик на час означава, че в района има 10 коки. По-късно, когато честотата на повикванията се променя, тези данни могат да бъдат екстраполирани, за да се направи извода за колебанията в присъстващото население.
В публикуваната статия способността на системата е демонстрирана чрез проследяване на популации на редица видове птици, жаби, насекоми и бозайници в Пуерто Рико и Коста Рика през последните няколко години. На изследователския обект в Пуерто Рико в влажната зона Сабана Сека изследователите се съсредоточиха върху проследяването на популациите на Plains coqui жаба - застрашена земноводна, открита през 2005 г. с високо разпознаващ се чирик.
Микрофоните за първи път са инсталирани там през 2008 г., а през следващите няколко години изследователите обучават софтуера да става все по-точен при анализиране на различните звуци, които се вдигат и определят кои са чирките на Plains Coqui. В крайна сметка учените начертаха отклонения в честотата на чирипта както в дневния, така и в сезонния времеви диапазон и успяха да ги съпоставят с изследваните данни за промените в популацията на коки.
Една от причините тези изследователи да се вълнуват най-вече от новата система е начинът, по който тя ще стандартизира и постоянно съхранява аудио пробите за неопределено време. 50 години от сега, казват те, ако биологът за опазване иска да погледне назад към начина, по който популациите на даден вид са се колебали във времето, той или тя може просто да получи достъп до записите и да ги анализира. Това не само ще помогне за проследяване на застрашените популации, но също така може да определи точно кога инвазивните видове започват да доминират в определени екологични ниши.
Следващата стъпка, според изследователите, е инсталирането на тези настройки на микрофона във всички видове екосистеми - на всяко място, където има вид, който заслужава внимание.
