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可以沿着抹香鲸的体表传播并收集有价值的行为数据
2020年12月03日    阅读量:604    新闻来源:中国风格网 stylechina.com  |  投稿

日本山形大学和帝京科学大学的一组研究人员最近开发了一种新型的巡回生物记录仪,即鲸鱼漫游者,可以沿着抹香鲸的体表传播并收集有价值的行为数据。


生物记录通常是通过将小型数据记录器直接附接到动物身上来对单个动物进行生物跟踪。


通过收集与动物的行为,运动和生物学有关的数据和观察结果,这可能是揭示动物生命之谜的一种非常有效的方法。


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“我们的项目始于2012年。去年,一位海洋动物学家森京一(Kyoichi Mori)教授就如何解决当前问题向我进行了咨询,”进行这项研究的研究人员之一汤木雄一(Yuichi Tsumaki)教授说,告诉TechXplore。“


我们渴望捕获捕食精子的视频数据的鲸鱼,因为没有人知道什么时候会发生一个什么抹香鲸吃一只巨大的鱿鱼。”


传统上,通过视觉观察动物的行为,习惯和生物学来研究动物。然而,当涉及到研究海洋动物的生态学,尤其是居住在海洋深处的海洋动物的生态学时,这些视觉观察方法很难实施。


生物测井技术大大提高了研究人员在自然栖息地研究这些动物的能力。近年来,电子技术的导致了各种尺寸和重量不同的生物记录仪的发展。


生物记录仪使研究人员能够收集有关海洋动物的关键信息,包括其3D运动轨迹,潜水深度和游泳速度,以及生理数据,例如体温和心电图读数。


这些生物记录仪中的一些还配备了相机,因此可以收集前所未有的图像或视频,这些图像或视频描述了动物的掠食性或社交行为。


Tsumaki解释说:“我们想在嘴部周围安装一个摄像机,其主要目的是拍摄抹香鲸吃大鱿鱼的镜头。”


 “为实现这一目标,我们开发了一种有可能到达动物嘴部区域的鲸鱼漫游车。该鲸鱼漫游车是基于我们先前工作中在小行星探索的背景下提出的'环境驱动概念'。


在恶劣的环境中活动以最小的机制,环境的能量被用于运动。该系统理想地应在超过1000 m的深度上实现紧凑性和移动性。”

 

由Tsumaki和他的同事开发的鲸鱼流浪者,通过机械技术在深海中移动,沿着动物的体表移动,从而提高了抹香鲸嘴部区域的可见性。


研究人员设计的一种环保驱动的概念使生物记录仪能够利用游泳鲸鱼产生的水流作为动力来实现吸附运动,而无需依赖独特的中央处理器(CPU)和电池。


“我们通过集中阀系统来减小尺寸,并通过增加吸盘的尺寸和柔韧性来增加吸附力,”参与这项研究的另一位研究者Kosuke Tsuchiya告诉TechXplore。“


仅使用水流作为动力源,我们就可以在500 m的深度实现吸附行走运动。


我们的技术不仅可以用于生物测井领域,而且还可以用于水下机器人应用领域,例如海底电缆检查系统或大型船只底部的检查。”


研究人员在多个野外和实验室实验中测试了他们的创新型,环保型虎鲸。


他们发现,它可以成功地在接近500 m的深度上在平坦的丙烯酸表面上传播,这证实了其在深海环境中的适用性。


在水箱实验室实验中,生物记录仪可以在半径1.5 m的弯曲丙烯酸表面上行驶,成功率为46%。


这些初步发现表明,该技术可能尚不适用于需要更长距离行驶的真实场景。但是,总体而言,该生物记录仪产生了令人鼓舞的结果,显示出在各种水下应用中的巨大潜力。


Tsumaki说:“目前,我们正在设计一个带有新的吸盘装置,测量设备和浮子的新原型。” “这些特征将使我们能够将原型首次连接到抹香鲸的体表。在不久的将来,我们将在小gas原诸岛周围的海洋中进行实验。”



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