НОВОСТИ    БИБЛИОТЕКА    КАРТА САЙТА    ССЫЛКИ    О САЙТЕ

предыдущая главасодержаниеследующая глава

Радиопрослеживание дикобразов и воротниковых рябчиков (У. Маршал)

Радиопрослеживание воротничковых рябчиков Bonasa umbellus проводилось в лесах на северо-востоке штата Миннесота. Мы приступили к этой работе под влиянием ряда факторов. Во-первых, многие биологи уже давно питали надежды на то, что электронику удастся применить для получения информации о местонахождении животных. Во-вторых, были учтены результаты шестилетних интенсивных наблюдений над рябчиками, проводившихся более или менее обычными методами отлова, мечения цветными метками и повторного мечения отдельных птиц. Эти наблюдения показали, что взрослый самец воротничкового рябчика после выбора места для токования удаляется от этого места не более чем на 0,4 км [1] и поэтому представляет собой удобный объект для проверки методов радиопрослеживания. В-третьих, были приняты во внимание результаты многочисленных дискуссий между биологами и физиками Миннесотского университета по вопросу о возможности использования электронных приборов.

При разработке аппаратуры мы исходили из двух основных моментов: 1) электронная аппаратура должна соответствовать целям данного конкретного исследования, т. е. нужны очень легкие передатчики и соответствующие приборы для прослеживания; 2) биологи должны иметь возможность проверить и затем использовать эти приборы в полевых условиях.

Результаты предварительных опытов показали, что электронная аппаратура имеет ряд недостатков и нуждается в усовершенствовании. После некоторой модификации приборов они стали вполне пригодными для использования их биологами.

Летом 1960 г. в течение 30 дней проводилось прослеживание 3 дикобразов Erethizon dorsatum. В настоящее время мы наблюдаем за несколькими рябчиками, к которым прикреплены передатчики. Местоположение птиц определяется как при помощи пеленгаторов, расположенных на значительном расстоянии, так и посредством повторной пеленгации на местности с помощью портативных приборов.

Результаты предварительных испытаний

На первом этапе исследований было изготовлено 6 передатчиков весом 48 г, работавших на фиксированных частотах в диапазоне от 150,815 до 151,085 Мгц с кварцевой стабилизацией частоты. Сигналы передатчиков представляли собой импульсы с высокочастотным наполнением, причем длительность импульса составляла 0,7% периода. Предполагаемый срок службы батареи был равен 1160 час. Были установлены две стационарные принимающие станции, на каждой из которых находился приемник марки NC188, к которому был дополнительно подключен преобразователь на 14-18 мксек марки ХС-144 Tapetone, громкоговоритель и панорамный приемник марки SA3 для визуального наблюдения за сигналом. На телевизионных антеннах были смонтированы 10-этажные антенные решетки Уда-Яги на высотах 33 и 15 м для каждой станции. Подробное описание этой системы было опубликовано раньше [3].

Предварительные испытания показали, что дальность приема сигналов достигала 3,2 км. Однако возник ряд технических трудностей. Стало очевидным, что точность обнаружения источника сигналов не превосходит 5°. Кроме того, оказалось, что срок службы батареи был в 4 раза меньше запланированного.

В апреле и мае 1962 г. (в это время года рябчиков легко поймать) передатчики были прикреплены к двум взрослым самцам. Прибор крепился хомутиком к спине птицы - метод, успешно применявшийся и для многих других птиц [2]. Одного из рябчиков часто обнаруживали в течение двух следующих дней на току на расстоянии 0,8 км от стационарной станции. На третье утро сигналы не были приняты. Дальнейшие поиски были безрезультатными. Второй самец рябчика с передатчиком находился на току на расстоянии 1,2 км от принимающей станции, причем прием сигналов продолжался очень короткое время. Двумя днями позже эта птица была обнаружена при помощи изготовленного наскоро портативного приемника. Она была мертвой. Очевидно, рябчик натолкнулся в полете на ветку, получил серьезные повреждения и погиб от истощения. Часть антенны была сломана, и поэтому передатчик посылал слабые сигналы. Был сделан вывод, что такие передатчики непригодны для воротничкового рябчика, так как их вес и крепление нарушали, вероятно, аэродинамическую устойчивость полета птицы.

Тогда мы перенесли наше внимание на дикобраза - большое малоподвижное млекопитающее, обитающее в тех же местах, что и рябчики. Несмотря на защитные реакции дикобраза, опытному биологу поймать его гораздо легче, чем рябчика. Кроме того, мы перешли от стационарных приемников к портативным.

Летом 1960 г. к трем дикобразам при помощи слегка видоизмененных собачьих ошейников на 7 недель были прикреплены передатчики. Используя портативные приемники с направляемой вручную антенной (НВА), мы могли в течение дня периодически находить дикобразов и получать сведения об их передвижениях, активности, выборе местообитаний, убежищах на земле и на деревьях, а также о поведении при нападениях комаров [4]. Но основное значение этой работы состояло в том, что она привела к усовершенствованию методов слежения за животными и позволила выяснить ряд вопросов, связанных с замиранием сигналов, сроком службы батарей и прочностью передатчиков.

Разработка более компактной аппаратуры

На основании этих опытов, а также заверений С. Маркусена о возможности разработать более легкий передатчик было решено перейти к следующему этапу исследований.

Были изготовлены 6 новых передатчиков весом 15 г для непрерывного излучения на прежних частотах. Передатчик мог питаться либо от небольшой ртутной батареи весом 12 г, обеспечивавшей работу в течение 75 дней, либо от половины солнечного силиконового фотоэлемента фирмы Хофман, питавшей передатчик при силе света в 40 св; прибор с этим источником питания работал в дневное время в течение 6 месяцев. Размеры фотоэлемента: 77 × 31 × 8 мм, вес 13,2 г (по размерам он сравним с применявшимися ранее передатчиками). Мы не пытались прикреплять фотоэлементы к птицам, так как снег был еще глубокий и, следовательно, при падении птицы в снег подача сигналов прекращалась бы.

Были сконструированы также два новых портативных приемника весом около 2 кг, а также построена система с периодически направляемой антенной (ПНА) и передвижной (смонтированной на автомобиле) направляемой антенной (ПА). Подробные сведения об этой системе приведены в другой работе [5].

Предварительные испытания передатчиков с питанием от фотоэлементов, проведенные в августе и декабре 1961 г., показали, что при портативном приемнике и антенне ПНА длиной 6 м дальность приема сигналов составляла максимум 2 км. Стационарные приемники обеспечивали прием сигналов на расстоянии до 3 км. На указанном "максимальном" расстоянии удавалось лишь установить факт работы передатчиков и примерный район их расположения. Рабочий диапазон приема, на котором можно было точно определять местонахождение животных и птиц, составлял около 1,6 км для стационарных приемников, 1,2 км (или менее) - для портативного приемника с антеннами ПНА и ПА и 0,8 км - для портативных приемников с антенной НВА. Большинство испытаний проводилось при температуре воздуха - 4°С.

Точность определения местонахождения рябчиков с передатчиками зависела от точности пеленгования направленной антенны. При 99 пробных испытаниях ошибка в определении направления при расстоянии 1,4 км составляла в среднем 5-6°. При определении местонахождения передатчика по двум пеленгам (в 21 опыте - с антенной ПНА) средняя ошибка составляла 55,2 м на расстояниях до 0,6 км и 90,3 м - на расстояниях от 0,6 до 1,2 км. Большинство ошибок было значительно меньше по величине; указанные выше средние значения обусловлены несколькими большими ошибками.

Результаты последних испытаний

В феврале 1962 г. три рябчика в течение 23 дней носили описанные выше передатчики. В 15 случаях, когда производилась проверка точности определения местонахождения птицы путем радиопрослеживания с портативным приемником, средняя ошибка составила 35,1 м. Поведение птиц и их полет казались нормальными. На двух пойманных птицах не обнаружили никаких следов повреждений от крепления аппаратуры, причем потеря веса была сравнимой с обычной. Третья птица была убита совой вскоре после того, как ее спугнули из снежной норы. Сова вырвала перья и сорвала крепление передатчика, который упал в снег. Передатчик продолжал посылать сигналы и был обнаружен с помощью портативного приемника. Наблюдение над теми же двумя рябчиками продолжалось в течение 27 дней и в марте и дало аналогичные результаты.

Принятая в настоящее время методика проведения опытов состоит в следующем. К брюшку птицы с помощью специального пояска прикрепляют передатчик, и птицу выпускают. Направление на передатчик определяют при помощи нескольких антенн ПНА, расположенных на расстояниях 0,4 км друг от друга (к антеннам по очереди подключают портативный приемник). Для точного определения местонахождения птиц проводят радиопрослеживание с портативным приемником и антенной типа НВА. Наблюдатель может либо спугнуть рябчика, либо обойти вокруг того места, где громкость сигналов была наибольшей, и наблюдать за птицей на расстоянии 15-18 м. Для пеленгования применяются также стационарные приемники и в некоторых случаях - для обнаружения района расположения птиц - передвижное оборудование. Полученные данные о местонахождении птиц, типе растительного покрова, состоянии почвы, погоде и так далее заносились вручную на специальные перфокарты.

Мы находили рябчиков в снежных норах, на снегу под деревьями и на деревьях. Обнаружилось, что при движениях птицы с штыревой антенной длиной 25 см высота тона непрерывно принимаемого сигнала изменялась. В дальнейшем мы поставили в соответствие с этими изменениями различные состояния птицы и определяли, когда птица отдыхает, ходит, взлетает, питается почками деревьев, совершая короткие перелеты. Мы полагаем, что этот метод можно усовершенствовать и применить для записи других видов активности птиц.

В дальнейшем мы намереваемся провести радиопрослеживание 6 самцов воротничкового рябчика во время сезона размножения. Если эта аппаратура вызовет какие-либо изменения в поведении птиц, мы сможем оценить их путем сравнения с ранее полученными данными.

Обсуждение доклада

Эклунд. Очевидно, большое значение имеет высота антенны. Пытались ли вы поднимать антенну при помощи баллонов с водородом?

Маршалл. Сначала мы пользовались двойной направленной антенной Уда-Яги с высоким коэффициентом усиления, установленной на 33-метровой пожарной вышке. Это означает, что мы подняли антенну на высоту 39 м. При этом мы могли принимать слабые сигналы на расстоянии 3,2 км, но рабочий диапазон был порядка 1,2 км. Я считаю, что этот результат подтверждает данные Билла Кочрена. Дополнительная высота антенны не играла существенной роли.

Джеддес. Я хотел бы узнать средний вес рябчиков и дикобраза.

Маршалл. В прошлом месяце мы работали либо с молодыми птицами любого пола, либо с взрослыми самками весом 500-600 г. В 1960 г. у нас был слишком тяжелый передатчик (48 г), вес которого приближался к 10% веса самца рябчика. Из-за этого вторая птица разбилась. Последний тип передатчика весит вместе с креплением 37 г. Мы уверены, что эта аппаратура не мешает птицам.

Бах. Я хотел бы кое-что добавить к вашему ответу д-ру Эклунду по поводу баллонов. Я считаю, что использование привязных аэростатов для антенн могло бы увеличить район наблюдений, а не дальность приема сигналов. Иными словами, можно было бы иметь несколько аэростатов и тем самым уменьшить число необходимых передвижных приемников.

Маршалл. У нас есть несколько 6-метровых периодически направляемых антенн, которыми можно пользоваться при работе с портативным приемником, а также передвижкой приемник, смонтированный на автомобиле.

Гриффин. Насколько хорошо рябчики переносят прикрепление аппаратуры?

Маршалл. Насколько мы могли заметить, вполне хорошо. Мы три раза ловили одну из этих птиц и не обнаружили у нее никаких повреждений. Другая птица, которая была убита совой через 14 дней после прикрепления передатчика и осталась лежать в снегу, была очень жирной.

Литература

1. Gullion G. W., Marshall W. Н., Ruffed grouse management. Cons. Vol., 23, 135, 51-55 (1960).

2. Gullion G. W., Eng R. L., Kupa J. J., Three methods for individually marking ruffed grouse., Jour. Wildl. Mgt., 26, 4, 404-407 (1962).

3. Marshall W. H., Development and use of short wave radio transmitters to trace animal movements, Univ. of Minn. Progress Report, 27 pages (mimeo), 1960.

4. Marshall W. H., Gullion G. W., Schwab R. G., Early summer activities of porcupines as determined by radio-positioning techniques, Jour. Wildl. Mgt., 26, 1, 75-79 (1962).

5. Marshall W. H., Kupa J. J., Development and use of short wave radio transmitters to trace animal movements, August 1960 - February 1962. Univ. of Minn. Progress Report, 18 pages (mimeo), 1962.

предыдущая главасодержаниеследующая глава



«Альтернативная история» белков проливает свет на роль случайности в эволюции

Медузы тоже умеют спать

Можно ли повысить шансы на удачную мутацию?

Учёным впервые удалось успешно заморозить (и разморозить) зародыш рыбы

Новое древо жизни включит «симбиомов» как отдельные организмы

Предок энтерококков появился 450 миллионов лет назад

Эксперимент на улитках подтвердил классическую идею о «двойной цене самцов»

Генетики строят родословное древо архей

Одноклеточные существа изобрели гарпунные пулеметы

Раскрыт один из секретов тихоходок

Обнаружены гигантские вирусы с расширенным репертуаром генов для синтеза белка

Первые шаги земной жизни




© Злыгостев Алексей Сергеевич, 2001-2018
При копировании материалов проекта обязательно ставить активную ссылку на страницу источник:
http://biologylib.ru/ 'BiologyLib.ru: Библиотека по биологии'

Рейтинг@Mail.ru