Παρακολούθηση τοποθεσίας

Τα ζώα του ίδιου είδους δεν χρησιμοποιούν πάντα το περιβάλλον τους με τον ίδιο τρόπο. Κάποια μπορεί να προτιμούν συγκεκριμένες περιοχές σίτισης, να αποφεύγουν την ανθρώπινη δραστηριότητα πιο έντονα ή να επιλέγουν επανειλημμένα πολύ συγκεκριμένες περιβαλλοντικές συνθήκες.

Μέχρι πρόσφατα, αυτές οι διαφορές συχνά αντιμετωπίζονταν ως διακύμανση υποβάθρου και όχι ως ένα σημαντικό οικολογικό μοτίβο. Μια νέα αναπαραγώγιμη ροή εργασίας δίνει πλέον στους ερευνητές έναν τυποποιημένο τρόπο μέτρησης αυτών των διαφορών χρησιμοποιώντας δεδομένα παρακολούθησης GPS.

Η προσέγγιση αναπτύχθηκε για να βοηθήσει τους οικολόγους να μελετήσουν την εξειδίκευση των οικοτόπων στο επίπεδο μεμονωμένων ζώων αντί να βασίζονται μόνο σε μέσους όρους για ολόκληρους πληθυσμούς.

Κοιτάζοντας πέρα ​​από τον μέσο όρο του είδους

Η οικολογική θέση περιγράφει το εύρος των περιβαλλοντικών συνθηκών που χρειάζεται ένα είδος για να επιβιώσει και να αναπαραχθεί. Παραδοσιακά, οι ερευνητές έχουν εφαρμόσει αυτήν την έννοια σε ολόκληρα είδη ή πληθυσμούς. Ωστόσο, άτομα εντός του ίδιου είδους μπορεί να διαφέρουν σημαντικά στη συμπεριφορά, τη διατροφή, την κίνηση και την επιλογή οικοτόπου.

Αυτές οι διαφορές μπορεί να έχουν σημασία για τη μακροπρόθεσμη επιβίωση. Εάν ορισμένα ζώα είναι σε θέση να χρησιμοποιούν ένα ευρύτερο φάσμα οικοτόπων ή να αντιδρούν διαφορετικά στην περιβαλλοντική πίεση, μπορεί να συμβάλουν στη συνολική ανθεκτικότητα του πληθυσμού.

Η νέα ροή εργασίας έχει σχεδιαστεί για να καθιστά αυτή την ατομική διακύμανση μετρήσιμη αντί να την αντιμετωπίζει απλώς ως στατιστικό θόρυβο.

Κάθε ζώο έχει τη δική του θέση

Στο κέντρο της μεθόδου βρίσκεται η ιδέα μιας εξατομικευμένης θέσης. Για κάθε ζώο που παρακολουθείται, οι ερευνητές διακρίνουν δύο τύπους περιβαλλοντικού χώρου. Η πιθανή θέση αντιπροσωπεύει τις συνθήκες που είναι διαθέσιμες στο ζώο εντός της περιοχής στην οποία μπορεί να έχει πρόσβαση. Η πραγματοποιημένη θέση αντιπροσωπεύει τις συνθήκες που χρησιμοποιεί στην πραγματικότητα το ζώο.

Αυτή η διάκριση επιτρέπει στους ερευνητές να προχωρήσουν πέρα ​​από την απλή χαρτογράφηση των σημείων όπου ταξίδεψε ένα ζώο. Μπορούν αντ' αυτού να ρωτήσουν ποια διαθέσιμα ενδιαιτήματα επέλεξε ενεργά και πόσο έντονα διαφέρουν αυτές οι επιλογές από τη συμπεριφορά άλλων ατόμων.

Μετατροπή ιχνών GPS σε μετρήσεις

Η ροή εργασίας υλοποιείται εξ ολοκλήρου σε R και συνδυάζει μεθόδους από τη μοντελοποίηση οικολογικής θέσης, την οικολογία συμπεριφοράς και την οικολογία χώρου. Χωρίζεται σε τρία γενικά στάδια: προετοιμασία των δεδομένων, διεξαγωγή της ανάλυσης και δημιουργία των τελικών αποτελεσμάτων.

Ένα σημαντικό μέρος της μεθόδου χρησιμοποιεί συναρτήσεις επιλογής πόρων μικτών επιδράσεων. Αυτά τα στατιστικά μοντέλα εκτιμούν τις μέσες προτιμήσεις ενδιαιτημάτων μιας ομάδας, ενώ παράλληλα μετρούν πόσο έντονα διαφέρει κάθε άτομο από αυτόν τον μέσο όρο.

Η ροή εργασίας χρησιμοποιεί επίσης μεθόδους εξερεύνησης υπερόγκου. Αυτές αντιπροσωπεύουν τις περιβαλλοντικές συνθήκες που είναι διαθέσιμες σε ένα ζώο ως έναν πολυδιάστατο χώρο, επιτρέποντας στους ερευνητές να συγκρίνουν τι ήταν διαθέσιμο με αυτό που χρησιμοποιήθηκε στην πραγματικότητα.

Τι μπορούν να μετρήσουν οι ερευνητές

Η μέθοδος παρέχει αρκετούς πρακτικούς δείκτες για τη χρήση του ατομικού οικοτόπου. Ένας είναι το εύρος της θέσης, το οποίο δείχνει εάν ένα ζώο χρησιμοποιεί ένα ευρύ ή στενό φάσμα περιβαλλοντικών συνθηκών. Ένας άλλος είναι η επικάλυψη θέσης, η οποία μετρά πόσο επικαλύπτεται η χρήση του οικοτόπου από διαφορετικά άτομα.

Οι ερευνητές μπορούν επίσης να υπολογίσουν την επαναληψιμότητα ή πόσο σταθερά ένα ζώο κάνει παρόμοιες επιλογές οικοτόπου με την πάροδο του χρόνου.

Μαζί, αυτά τα μέτρα καθιστούν δυνατή τη σύγκριση των ατόμων με πιο συστηματικό τρόπο και τη διερεύνηση του εάν η εξειδίκευση είναι προσωρινή, επίμονη ή κοινή σε έναν πληθυσμό.

Οι βόρειες καλημέρες παρέχουν την περίπτωση δοκιμής

Η ροή εργασίας αποδείχθηκε χρησιμοποιώντας δημόσια διαθέσιμα δεδομένα GPS από 13 βόρειες καλημέρες. Οι ερευνητές συνδύασαν τα αρχεία κίνησης με διάφορα περιβαλλοντικά επίπεδα, όπως η αφθονία των γαιοσκωλήκων, η ανθρώπινη παρουσία, η έκθεση σε φυτοφάρμακα, η διαχείριση της γης, τα χαρακτηριστικά του εδάφους και η βλάστηση.

Αυτό κατέστησε δυνατό τον εντοπισμό του εύρους των συνθηκών που είναι διαθέσιμες σε κάθε πουλί και στη συνέχεια τη σύγκριση αυτών με τις συνθήκες που επέλεξε στην πραγματικότητα το πουλί. Το παράδειγμα δείχνει πώς οι ατομικές προτιμήσεις για τα ενδιαιτήματα μπορούν να εξαφανιστούν όταν οι ερευνητές βασίζονται μόνο σε μέσους όρους ολόκληρου του πληθυσμού.

Γιατί η ατομική ποικιλομορφία έχει σημασία

Τα ζώα μπορούν να διαφέρουν ως προς τον γονότυπο, τη σωματική μορφή, τη στρατηγική ζωής, τη διατροφή και τη συμπεριφορά. Οι ατομικές προσεγγίσεις διευκολύνουν την κατανόηση του πώς αυτές οι διαφορές επηρεάζουν τις αντιδράσεις στο περιβαλλοντικό στρες και τις τοπικές συνθήκες.

Αυτό έχει σημαντικές συνέπειες για τη διατήρηση.

Τα μοντέλα που περιλαμβάνουν το ατομικό ενεργειακό κόστος, τα δημογραφικά πρότυπα, την επιλογή ενδιαιτημάτων και τα χαρακτηριστικά του ιστορικού ζωής μπορούν να παρέχουν μια πιο λεπτομερή εικόνα του τρόπου λειτουργίας των άγριων πληθυσμών.

Μπορούν επίσης να βελτιώσουν τις προβλέψεις για το πώς θα αντιδράσουν οι πληθυσμοί όταν αλλοιώνονται τα ενδιαιτήματα, μειώνονται οι πόροι ή αυξάνονται άλλες περιβαλλοντικές πιέσεις.

Μια μέθοδος που μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε όλα τα είδη

Παρόλο που η ροή εργασίας αποδείχθηκε με βόρειες καλημέρες, σχεδιάστηκε για να είναι μεταβιβάσιμη.

Μπορεί ενδεχομένως να εφαρμοστεί και σε άλλα κινητά είδη, όποτε υπάρχουν διαθέσιμα κατάλληλα δεδομένα παρακολούθησης GPS. Αυτό θα μπορούσε να περιλαμβάνει πολλά πουλιά.και θηλαστικά, καθώς και άλλα ζώα που παρακολουθούνται μέσω σύγχρονων τεχνολογιών παρακολούθησης.