生物学
2019年3月6日

双击间读取新方法回播定位

生物学家日益理解生物学在保护方面的重要性通过理解环境的稳健环境,我们可以学习比前所想的多得多动物行为也是如此,典型例子就是蝙蝠海豚回播定位布朗大学和国家海洋哺乳基金会的Alyssa Accomando博士正在研究回声定位以确定这些动物如何环游环游环境以及我们可以从中学习什么

回音定位是自然大超能力声纳类型 由动物投送声音 环游时与对象交互声音通过这些对象反射产生回声从这些对象听到回声动物提供信息 说明每个对象的大小、距离和形状虽然我们常联系蝙蝠海豚回声定位 但它也由虎鲸 精鲸 甚至某些人使用研究虎飞虫反射干扰 干扰蝙蝠发射声纳避免检测

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大棕蝙蝠Eptesicusfuscus使用回声定位查找食物

为何这些都重要第一,对动物很重要 因为它就是动物如何游览环境 并寻找食物解析回定位代码将使我们能够更好地了解动物行为如蝙蝠,以及物种间回定位技术的任何差异这有助于保护者改善保留地或动物园等环境设计,或改善任何物种重入程序选址帮助动物学家理解 物种饮食偏好 通信 食肉动物避免捕食

第二,我们可以使用回声定位原理 日常生活和科技进步某些渔船使用声纳定位鱼群,无人机本身被用于保护努力中,例如搜索海豚群或研究雨林树冠覆盖,因此自然技术的改进积极回馈帮助自然本身 — — 完全合宜

巴特回播定位
科学家使用超声波传声器记录和分析蝙蝠回声定位声音布朗大学的Alyssa Accomando博士和国家海洋哺乳动物基金会正这样做从统计学上看蝙蝠回定位脉冲模式的关联性 人前从未尝试过

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蝙蝠声纳脉冲的频率变化 当蝙蝠归宿猎物

Accomando博士必须先理解蝙蝠反射同时执行不同行为的方式测回定位模式的正常方式是查看脉冲或IPI(脉间隔代)之间的时间IPI差异后可用于将回定位信号归为不同函数举例说,打猎时,蝙蝠会增频脉冲(短ipsips)回捕猎家,然后紧接捕获前快速爆破海豚显示相同行为然而,当周围环境四分五裂并包含许多障碍时,这些模式会改变。

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静止照片取自红外视频 蝙蝠飞屏障阵列阻塞机房天花板上挂起塑料链

或二重回定位脉冲 接二连三每一脉冲产生回回反射蝙蝠从近距离物体产生挑战 可能难解声音二脉冲 和二脉冲二脉冲在许多技术声纳应用中这也是常见问题

通道链
理解蝙蝠如何解决问题 Accomando博士搭建实验其中包括一条带链从天花板上挂起并起阻塞作用的通道。蝙蝠飞过走廊 她设计三大宽度下降通道 提供不同度挑战树状大棕色蝙蝠Eptesicusfuscus.蝙蝠不仅产生双重回定位信号,还可以产生单片、三叉片和四叉片

Accomando博士的第一个任务就是推算哪些脉冲属于哪个组和多少是在不同的通道条件下生产较窄通道中的蝙蝠排出较少双曲和多单曲、三曲和四曲比在无阻环境中观察到的少光通道宽度下降 声波快速流 表示蝙蝠接收更多回声有价值 即便它意味着解码回波源

自然声音拥有大量信息并可以成为生态系统健康、变化和机制的宝贵指标,

也可能是IPI变换可能与bat忽略回波有关系IPI结构从主要双曲变换为脉冲组大相混合这一事实显示,通过改变脉冲数/组合,蝙蝠更容易识别回声源-它是如何实现的目前仍然是个谜题。

记住路径
Spike火车模拟空间分析使用 Accomando博士空间映射不同脉冲模式并比较相似性SSIMS数学方法用于分析神经脉冲,但也可用于回定位比较脉冲的两种模式并归结每次脉冲移动、插入或删除时的算法“成本”,使两种模式完全相同

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声纳使用与蝙蝠相同概念-通过释放脉冲并分析反射回波-可检测对象位置、距离和大小

第一,她改变通道形状以观察增加难度水平(straight、S路径和逆向-S路径)会如何影响蝙蝠回定位脉冲模式第二 蝙蝠多次测试 通道形状遍历测试 或随机修改调查蝙蝠从试验到试验是否记住环境

有趣的是 蝙蝠很少改变回定位模式 曲曲曲路径 随机或固定当直路变换时 蝙蝠回声定位模式与直路维护时不同 表示当空间新时可以以不同方式处理空间 和最近所见路径新时可以以不同方式处理空间

下一步研究将涉及测试不同种类蝙蝠答案是替代行为是否在不同物种中演化处理阻塞问题,以及这些物种技术如何与特定环境相关

取物水下
Accomando博士还想将知识水下应用到瓶鼻海豚中Tursiops快车)避免屏障并非海洋海豚真正问题, 她想看看海豚点击模式能否预测捕食行为鲜为人知的改变式海洋环境如何影响海豚捕获鱼的能力Dolphins像蝙蝠一样,在捕食猎物前发布一首“终结噪声”。快速闪存称脉冲即捕猎物捕捉后即发布,但记录显示,一些海豚提前发布并抢先成功捕捉

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海豚还使用回声定位定位并捕捉猎物虎神干扰蝙蝠声纳避免检测

海豚生成的回声定位声音常称“点击 ” 。使用与蝙蝠相同的SSIMS分析,Accomando博士可以比较海豚生成的链式回声定位图

GoPro实验确认正常捕获鱼和超声波水声机监听回定位点击海豚队会训练并奖赏 取回动物训练员放入水中的目标偶而目标在捕捉前会随机删除研究的目的是确定海豚是否产生不同声音模式,如果猎物逃跑比捕猎物捕获

海豚生成通信声音,SSIMS分析还可能帮助量化声音,这些声音不用于回声定位,但相似生成方式举例说,新研究显示爆脉冲定时模式可用于识别野外个人narwels(Blackwell等2018年)。

.[bats]可不同处理空间 与最近所见路径相比新时不同处理空间

理解回定位行为是走向更完整环境生物学图象的重要一步前生态学和动物学研究主要为陆地学,主要侧重于动物环境交互作用中视觉和嗅觉使用相对较少强调生物学自然声音包含大量与动物有关的信息, 并可以成为生态系统健康、变化和机制的宝贵指标。Alyssa Accomando博士等生态学和行为神经科学家的工作不仅有助于我们更好地了解动物如何使用声音获取信息并与其环境交互作用,而且还会帮助改善声纳技术并基于生物声学信息促进野生动物保护

个人响应

蝙蝠回声定位模式为何偏差直线路径比曲曲曲路径不同

并减少物理需求, 仿佛转近空间一样,蝙蝠飞直路时, 刚飞入更难曲道才一分钟前, 不确定放入机房后会面对什么因素, 引导蝙蝠处理相对更容易直路与曲线路相似这样做合情合理,因为蝙蝠可能相冲突设置阻塞并发布更多声音群

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