Журавль в небе. Ученые придумали, как исследовать миграцию птиц без поголовного кольцевания

Ученые из Массачусетского университета в Амхерсте в сотрудничестве с биологами из Корнелльской орнитологической лаборатории представили новую прогностическую модель, способную точно предсказать, куда в следующий раз направится перелетная птица — и это одна из самых сложных задач в биологии.

Модель называется BirdFlow, и хотя она все еще совершенствуется, в течение года она должна стать доступной для ученых, а со временем — и для широкой публики.

Человечество очень долго пыталось разобраться в миграции птиц, — говорит Дэн Шелдон, профессор информационных и компьютерных наук в UMass Amherst, старший автор статьи и страстный любитель-орнитолог.

«Однако, — добавляет Мигель Фуэнтес, ведущий автор статьи и аспирант факультета компьютерных наук университета Амхерста, — невероятно трудно получить точную информацию в режиме реального времени о том, какие птицы где находятся, не говоря уже о том, куда именно они направляются».

Ученые неоднократно предпринимали и продолжают предпринимать усилия по маркировке и отслеживанию отдельных птиц, что уже помогло получить бесценные сведения. Но пометить птиц в достаточно большом количестве физически сложно, не говоря уже о том, что такая работа требует больших фнансовых затрат. Чтобы составить достаточно полную картину для прогнозирования перемещений птиц, потребовалось бы невероятно много ресурсов.

С помощью существующих методов отслеживания очень трудно понять, как некий вид птиц, весь, целиком, перемещается по тому или иному континенту, — говорит Шелдон.

Потому что эти методы позволяют понять маршруты, по которым перемещались некоторые птицы, пойманные в определенных местах, но ничего не скажут про то, как могут перемещаться те же птицы в совершенно других регионах.

В последние годы резко возросло число натуралистов, которые отслеживают и сообщают о наблюдениях за перелетными птицами. Орнитологи всего мира ежегодно сообщают о более чем 200 миллионах наблюдений за птицами через eBird, проект, управляемый Корнелльской лабораторией орнитологии и международными партнерами. Это один из крупнейших научных проектов в области биоразнообразия, насчитывающий сотни тысяч пользователей, что способствует современному моделированию распределения видов с помощью проекта лаборатории eBird Status & Trends.

Данные eBird удивительны, потому что они показывают, где птицы определенного вида находятся каждую неделю по всему их ареалу, — говорит Шелдон, — но они не отслеживают отдельных особей, поэтому нам нужно сделать вывод о том, какими маршрутами следуют отдельные птицы, чтобы лучше объяснить закономерности на уровне вида.

BirdFlow использует базу данных eBird Status & Trends и оценки относительной численности птиц, а затем пропускает эту информацию через вероятностную модель машинного обучения. Эта модель настраивается с помощью данных GPS и спутникового слежения в реальном времени, чтобы она могла «научиться» предсказывать, куда будут двигаться дальше отдельные птицы во время миграции.

Исследователи протестировали BirdFlow на 11 видах североамериканских птиц, включая американского вальдшнепа, лесного дрозда и ястреба Свенсона, и обнаружили, что BirdFlow не только превосходит другие модели для отслеживания миграции птиц, но и может точно предсказать миграционные потоки без данных GPS и спутникового слежения в режиме реального времени, что делает BirdFlow ценным инструментом для отслеживания видов, которые могут буквально пролететь под радаром.

Сегодня птицы переживают быстрые экологические изменения, и численность многих видов уменьшается», — говорит Бенджамин Ван Дорен, постдокторант Корнелльской лаборатории орнитологии и соавтор исследования.

Используя BirdFlow, мы можем объединить различные источники данных и составить более полную картину передвижения птиц, что может иметь большое значение для принятия мер по охране природы.

Результаты опубликованы в издании Methods in Ecology and Evolution.

01.02.2023


Подписаться в Telegram



Биосфера

Ученые СПбГУ: Бактериальные споры способны пережить падение из космоса
Ученые СПбГУ: Бактериальные споры способны пережить падение из космоса

Математики Санкт-Петербургского государственно...

Animal Biotelemetry: Меховые метки улучшат технологию слежения за медведями
Animal Biotelemetry: Меховые метки улучшат технологию слежения за медведями

Благодаря новым приборам для отслеживания...

Nature Ecology & Evolution: Всеобщий предок LUCA оказался старше, чем считалось
Nature Ecology & Evolution: Всеобщий предок LUCA оказался старше, чем считалось

Международная группа исследователей под р...

Frontiers in Veterinary Science: Открыт способ отучить кошек царапать мебель
Frontiers in Veterinary Science: Открыт способ отучить кошек царапать мебель

Многие владельцы кошек сталкиваются с тем...

Ученый объяснил, как планктон выживает в турбулентных потоках
Ученый объяснил, как планктон выживает в турбулентных потоках

Как движутся частицы в турбулентных жидко...

EMBO Reports: Растения-однолюбы находят одного партнера на всю жизнь
EMBO Reports: Растения-однолюбы находят одного партнера на всю жизнь

Группа ученых из Университета Нагоя, Япон...

Frontiers in Bee Science: Жара мешает шмелям полноценно размножаться
Frontiers in Bee Science: Жара мешает шмелям полноценно размножаться

В результате климатического кризиса глобальное...

Journal of the AChemSociety: Синтетика вызывает хаос в первичном бульоне
Journal of the AChemSociety: Синтетика вызывает хаос в первичном бульоне

Наше тело состоит из триллионов различных...

Evolution: Островные летучие мыши одного вида эволюционируют по-разному
Evolution: Островные летучие мыши одного вида эволюционируют по-разному

Исследователь из Мельбурнского университе...

New Phytologist: Сети прожилок на листьях появились 201 млн лет назад
New Phytologist: Сети прожилок на листьях появились 201 млн лет назад

По мнению исследовательской группы под ру...

Science: Облик будущих партнеров запечатлен у бабочек Heliconius в генах
Science: Облик будущих партнеров запечатлен у бабочек Heliconius в генах

Тропические бабочки Heliconius хорошо известны...

Nature Neuroscience: Ученые доказали, что терпение приносит свои плоды
Nature Neuroscience: Ученые доказали, что терпение приносит свои плоды

В новом исследовании неврологи показали, как&n...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

Nature: Поражение лёгких при COVID долго не проходит из-за реакции иммунитета
Nature: Поражение лёгких при COVID долго не проходит из-за реакции иммунитета
Nature Energy: Создана мембрана для удаления CO2, работающая на влажности
Nature Energy: Создана мембрана для удаления CO2, работающая на влажности
В ПИШ КАИ создали «мост» к цифровому двойнику композитных преформ
В ПИШ КАИ создали «мост» к цифровому двойнику композитных преформ
JACS: Ученые выяснили, как повысить эффективность фотокатализа
JACS: Ученые выяснили, как повысить эффективность фотокатализа
PRSBBS: Несколько видов муравьев выработали одинаковые отношения с деревьями
PRSBBS: Несколько видов муравьев выработали одинаковые отношения с деревьями
Current Biology: Человеческий мозг не отсчитывает время как часы
Current Biology: Человеческий мозг не отсчитывает время как часы
Nature Communications: Доказана перспективность универсальной вакцины от гриппа
Nature Communications: Доказана перспективность универсальной вакцины от гриппа
PRC: Ядерная структура титана-48 меняется при наблюдении с разного расстояния
PRC: Ядерная структура титана-48 меняется при наблюдении с разного расстояния
Кристаллографы СПбГУ раскрыли структуру минерала, открытого более 70 лет назад
Кристаллографы СПбГУ раскрыли структуру минерала, открытого более 70 лет назад
В МТУСИ разработали систему отслеживания модели человека во время фитнеса
В МТУСИ разработали систему отслеживания модели человека во время фитнеса
Студенты СевГУ предложили способ найти сбежавшую собаку при помощи спутника
Студенты СевГУ предложили способ найти сбежавшую собаку при помощи спутника
Биоуголь из морских растений оценили как перспективный материал для катодов
Биоуголь из морских растений оценили как перспективный материал для катодов
Учёные КФУ разработали новые материалы для металл-ионных аккумуляторов
Учёные КФУ разработали новые материалы для металл-ионных аккумуляторов
Московский Политех открывает «Книгу будущего» для развития инновационных изданий
Московский Политех открывает «Книгу будущего» для развития инновационных изданий
Эффективность светодиодов для дополненной реальности выросла вдвое
Эффективность светодиодов для дополненной реальности выросла вдвое

Новости компаний, релизы

Московский вуз готовит профессионалов для защиты учебных заведений
Ведущие игроки агрорынка представят новинки на «Дне поля» в Агробиотехнопарке Казанского ГАУ
Московский Политех и ведущие российские компании запускают 79 практико-ориентированных образовательных программ
В Нижнем Новгороде проходит Шестой «ЯлФест-2024»
Студенты Университета МИСИС выиграли 2.8 млн рублей в хакатоне «Лидеры цифровой трансформации»