Revoluție în cercetarea animalelor: Camerele mobile dezvăluie comportamentul păsărilor!

Revoluție în cercetarea animalelor: Camerele mobile dezvăluie comportamentul păsărilor!

Cercetătorii de la Clusterul de excelență din Konstanz „Collective Behavior” au dezvoltat un sistem inovator de cameră mobilă numit „3D-SOCS”. Acest sistem este conceput pentru a capta date detaliate despre comportamentul animalelor în habitatul lor natural și permite urmărirea 3D precisă, fără markeri, a posturilor și mișcărilor mai multor păsări simultan. Până în prezent, urmărirea 3D s-a concentrat în mare parte pe spațiile interioare sau pe animalele în captivitate. Noul sistem a fost publicat în renumitul jurnal Methods in Ecology and Evolution și reprezintă un progres în cercetarea comportamentului animal.

Utilizarea 3D-SOCS a avut loc într-o pădure din apropierea Institutului Max Planck pentru Biologie Comportamentală din Möggingen. În timpul unui experiment pe teren, au fost prezentați stimuli vizuali, cum ar fi viermii de făină și păsările umplute, pentru a observa răspunsurile păsărilor. Datele obținute permit să se tragă concluzii despre utilizarea câmpului vizual și lateralizarea păsărilor. Sistemul poate fi folosit și pentru a estima volumul corporal al animalelor, care servește ca o aproximare a greutății acestora. Ceea ce este deosebit de demn de remarcat este faptul că colectarea datelor este neinvazivă, ceea ce înseamnă că animalele nu trebuie să fie capturate.

Inovații tehnologice și monitorizare ecologică

Sistemul 3D SOCS reprezintă o platformă deschisă. Planurile hardware și conductele software sunt disponibile public, permițând unei comunități științifice largi să folosească tehnologia. Acest sistem promovează sinergiile între cercetarea de laborator și cea de teren și reduce decalajul dintre studiile controlate și observațiile de teren valabile din punct de vedere ecologic. Este finanțat de Fundația Germană pentru Cercetare (DFG) și Secretariatul de Stat elvețian pentru Educație, Cercetare și Inovare (SERI) și funcționează cu baterii, așa că este conceput pentru utilizare în domeniu.

Autorii studiului de bază, inclusiv Michael Chimento și Alex Hoi Hang Chan, urmăresc să colecteze seturi mari de date comportamentale despre animalele sălbatice din habitatele naturale. Folosind tehnologii de ultimă oră cu senzori, cum ar fi etichetele GPS și transpondere pasive, calitatea și domeniul de aplicare a datelor comportamentale sunt îmbunătățite semnificativ. Progresele în învățarea automată și viziunea computerizată permit măsurători deosebit de precise, care pot concura cu condițiile controlate de laborator.

Rolul algoritmilor de analiză a imaginii

Pe lângă evoluțiile din Konstanz, cercetătorii de la Institutul de Neuroinformatică al Universității și ETH Zurich au creat un algoritm de analiză a imaginii pentru a automatiza analiza înregistrărilor video în studiile comportamentale. Acest algoritm folosește viziunea computerizată și învățarea automată pentru a distinge animalele individuale și pentru a detecta comportamente precum curiozitatea și frica. Punctele forte ale algoritmului constau în evaluarea rapidă și automată a înregistrărilor video, ceea ce crește reproductibilitatea și validitatea rezultatelor cercetării.

Metoda a fost instruită folosind înregistrări video atât ale șoarecilor, cât și ale macacilor, dar este aplicabilă universal. De la monitorizarea comportamentului anormal în creșterea animalelor până la analiza interacțiunilor sociale complexe în comunitățile de animale, acest algoritm are o aplicație largă. Împreună cu Grădina Zoologică din Zurich, această inițiativă își propune să îmbunătățească creșterea animalelor și să stabilească cercetarea comportamentală automată. Profesorul ETH Yanik intenționează să folosească această tehnică în cercetările sale privind învățarea prin imitație.

Progresele realizate de aceste tehnologii ar putea contribui în mod semnificativ la aprofundarea înțelegerii noastre asupra comportamentului animalelor în sălbăticie și, astfel, la îmbunătățirea bazei pentru protecția și conservarea speciilor pe cale de dispariție.