Новые технологии позволят учёным разгадать причины миграции птиц

Такома-Парк, штат Мэриленд. У орнитолога Эмили Уильямс обычный рабочий день. Из-за куста она наблюдает в бинокль за малиновкой в загородном саду в Такома-Парке, порхающей в поисках цикад и червяков. К телу птицы прикреплён металлический «рюкзачок» — датчик с антенной. Позже исследовательница внимательно изучает взаимодействие птицы с другой малиновкой на ближайшем дереве.

Когда птица отправится в путь, данные о её местоположении при помощи устройства в «рюкзаке» будут передаваться на спутник Argos, а оттуда на ноутбук Уильямс.

Цель исследований состоит в том, чтобы выяснить, почему одни американские малиновки мигрируют на большие расстояния, а другие нет. Обладая более точной информацией о местах гнездования и условиях в местах размножения и зимовки, «мы сможем определить роль генетики и окружающей среды в стремлении птиц к миграции», — сказала Уильямс из Джорджтаунского университета.

Установка маяков на птицах — не новость. Но новая антенна на Международной космической станции (МКС) и приёмники на спутнике Argos, а также уменьшенные в размерах микросхемы слежения и батареи на животных позволяют учёным дистанционно отслеживать передвижение певчих птиц более тщательно, чем когда-либо прежде.

Орнитолог Джорджтаунского университета Эмили Уильямс осторожно освобождает американскую малиновку, запутавшуюся в нейлоновой сети. Серебряный родник, штат Мэриленд, 24 апреля 2021 г. (Кэролайн Кастер / AP Photo)

«Мы живём в своего рода золотом веке для исследования птиц, — сказал Адриан Доктер, эколог из Корнельского университета, который не имеет непосредственного отношения к исследованию Уильямс. — Удивительно, что мы можем отслеживать малиновок через спутники, используя всё более миниатюрные чипы. Десять лет назад это было немыслимо».

Устройство, закреплённое на малиновке, даёт возможность определять местоположение птицы с точностью до 10 метров вместо 200 километров в предыдущие годы.

Это означает, что сегодня Уильямс может не только определить, находится ли птица в городе, но и на какой улице или в каком дворе. Или она летит из пригорода Вашингтона, округ Колумбия, в направлении лужайки Белого дома.

Вторая новинка, предназначенная только для самых крупных малиновок, — это акселерометр для предоставления информации о движениях птицы. В перспективе с помощью датчиков можно будет измерять влажность и атмосферное давление окружающей среды в месте нахождения птицы. Датчики Icarus (космическая система наблюдения) взаимодействуют с новой антенной на Международной космической станции.

Эта антенна была установлена около двух лет назад, «но были некоторые сбои в блоке питания и компьютере, поэтому нам пришлось демонтировать её и с помощью российской ракеты транспортировать на Землю, а затем перевезти из Москвы в Германию для ремонта», — сказал Мартин Викельски, директор Института изучения поведения животных им. Макса Планка (MPIAB), научная группа которого занимается испытанием новой технологии.

После «привычного для космической науки устранения неисправностей» этой весной антенну вернули на спутник и снова подключили.

По мере использования всё более точных чипов Викельски предвидит создание «Интернета животных» — набора датчиков по всему миру, которые смогут дать нам лучшее представление о перемещении живых существ на планете.

Американская малиновка — культовая певчая птица Северной Америки, её весёлое щебетание служит предвестником весны. Сегодня миграционные привычки этой птицы ещё остаются для учёных загадкой.

Антенна спутниковой метки Argos выглядывает из хвостового оперенья американской малиновки, когда она наклоняет голову, чтобы поесть червей и насекомых на лужайке в Чеверли, штат Мэриленд, 9 мая 2021 г. (Кэролин Кастер / AP Photo)

«Поразительно, как мало мы знаем о некоторых из самых распространённых певчих птиц, — сказал Кен Розенберг, учёный из Корнельского университета. — У нас есть лишь приблизительное представление о миграции и карте ареала».

Более раннее исследование Уильямс показало, что некоторые малиновки могут мигрировать на очень большие расстояния. Они пролетают 4480 километров между местом размножения на Аляске и местом зимовки в Техасе, в то время как другие птицы никогда не покидают Такома-Парк.

Что побуждает одних малиновок мигрировать, а других нет? Связано ли это с наличием корма, колебаниями температуры или условиями для спаривания и выращивания птенцов?

Уильямс надеется, что более подробные данные со спутниковых меток в сочетании с записями об условиях гнездования дадут понимание причин миграции птиц. Она сотрудничает с экологами, которые метят малиновок на Аляске, в Индиане и Флориде.

Ранее учёные устанавливали устройства GPS-слежения на более крупных хищников, но создание миниатюрных и достаточно лёгких меток для некоторых певчих птиц стало возможным только недавно. Чтобы не обременять животного или птицу, устройства слежения должны составлять менее 5% их веса.

На территории Серебряного родника, штат Мэриленд, Уильямс между высокими алюминиевыми столбами натянула нейлоновые сети. Когда в сети попадает малиновка, Уильямс аккуратно распутывает птицу. Затем она указательным и средним пальцами охватывает шею птицы, а двумя другими пальцами — её тельце.

Она измеряет длину клюва малиновки, состригает коготь на лапке и выщипывает хвостовое перо, чтобы оценить общее состояние здоровья птицы.

Из хвостового оперения американской малиновки, кормящей червями своих голодных птенцов в гнезде, выглядывает антенна спутниковой метки Argos. Чеверли, штат Мэриленд, 9 мая 2021 г. (Кэролайн Кастер / AP Photo)

Затем она взвешивает птицу в небольшой чашке на весах. Эта малиновка весит около 80 граммов, что чуть больше веса, для которого допустима установка спутниковой метки Argos.

Уильямс создаёт из передатчика нечто подобное седлу с продёрнутым через него прозрачным шнуром. Затем она обвивает шнур вокруг каждой лапки птицы и затягивает его, чтобы метка плотно прилегала к спинке птицы.

Когда она раскрывает руку, малиновка соскакивает на землю, делает несколько шагов под розовым кустом азалии и улетает.

С помощью спутниковых меток можно не только получить данные о точном местоположении птицы, но и сразу же увидеть эту информацию на ноутбуке Уильямс. Данные при использовании старых меток можно было получить только в том случае, если бы птицу с меткой удалось поймать повторно — а это трудная и маловероятная задача.

Источник: The Epoch Times