物聯(lián)網(wǎng)生物學(xué)解決方案之北極黃鼠“智能手環(huán)”
2018-09-13 3656來源：中億物聯(lián)網(wǎng) 分類：
解決方案
我們都知道“智能手環(huán)”。把這些智能裝備綁在手上，它們就能夠告訴你走了多少步，消耗了多少卡路里。而類似的技術(shù)在科學(xué)家那里，會做什么呢？他們用來“偷窺”一種嚙齒動物的秘密生活。這個(gè)不難理解，當(dāng)物聯(lián)卡+智能手環(huán)搭配的生物物聯(lián)網(wǎng)解決方案遇到北極黃鼠會發(fā)生什么奇妙的事情呢，下面，中億物聯(lián)網(wǎng)帶你一起來一探究竟。
兩年前，北亞利桑那大學(xué)的科里?威廉姆斯(Cory T. Williams)和同事們給一群北極黃鼠(Spermophilus parryii)系上了類似“智能手環(huán)”的設(shè)備，記錄了不同性別的北極黃鼠在不同季節(jié)的行為。相關(guān)論文[1]最近發(fā)表在了《英國皇家學(xué)會開放科學(xué)》期刊上。
而研究這一問題的方法，就是在它們身上綁上一個(gè)“智能手環(huán)”啦。好吧，其實(shí)準(zhǔn)確地說是“智能項(xiàng)圈”才對。但在野外，北極黃鼠可不會排著隊(duì)來認(rèn)領(lǐng)設(shè)備。步入苔原的研究者們，得帶上籠子和胡蘿卜。利用籠子和胡蘿卜，研究者得以誘捕北極黃鼠為它們裝上“智能項(xiàng)圈”。
“智能項(xiàng)圈”上整合了用于感知光線的傳感器，可以記錄北極黃鼠每天經(jīng)歷光照的時(shí)間。當(dāng)北極黃鼠在地上活動的時(shí)候，光線傳感器能夠接受周圍的光線，因此是“有光”的狀態(tài)。而當(dāng)它們鉆到黑暗的地下時(shí)，傳感器就會切換成“無光”的狀態(tài)。所以對于科學(xué)家來說，只要分析“有光”和“無光”的時(shí)間段，就能夠模擬出北極黃鼠在哪活動。
在2014年間，布克和他的同事測量了阿拉斯加Toolik和Atigun地區(qū)共計(jì)38只北極黃鼠的活動情況，并測量了它們在該年度活躍季(開始交配和覓食的季節(jié))的活動情況。他們發(fā)現(xiàn)，北極黃鼠們每天在花在地面上時(shí)間都不一樣，受到降水、溫度等環(huán)境條件的強(qiáng)烈影響。但在活躍季的大部分時(shí)間里，雌鼠和雄鼠在地上的時(shí)間并沒有太大區(qū)別——唯一的例外出現(xiàn)在5月下旬，那時(shí)雌鼠正值分娩期和哺乳期早期，在地面上的時(shí)間才顯著少于雄鼠。綜合來看，在5月至7月之間，Atigun地區(qū)的雌鼠每天平均地上活動時(shí)間為634分鐘，而雄鼠是640分鐘。在相對更加寒冷的Toolik，雌鼠每天平均地上活動時(shí)間為534分鐘，而雄鼠則為559分鐘。
在相對更寒冷的地區(qū)，北極黃鼠的平均地上活動時(shí)間也更短。但他們每天在地面上的活動時(shí)長變化很大。
之前關(guān)于半穴居哺乳動物的研究提示，由于哺乳期高昂的能量需求，雌性動物通常會花更多時(shí)間在地面上。為什么呢？將光線傳感器和加速度傳感器得到的數(shù)據(jù)結(jié)合起來，研究者發(fā)現(xiàn)了一個(gè)很有趣的事情：盡管育兒任務(wù)使得雌鼠相比雄鼠而言更少地離開巢穴，但如果它們有機(jī)會走開巢穴，它們會往往會比雄性活躍得多。在哺乳期早期，雌鼠會經(jīng)常地上和地下兩頭奔走，而雄鼠幾乎一直待在外面。研究者推測，為了自己和孩子而更努力地覓食，可能是雌鼠在地面上表現(xiàn)得更為活躍的原因之一。至于那些懶懶地呆在地上的雄鼠們，你們真的不是在曬太陽嗎?“不能就是發(fā)會兒呆?”
威廉姆斯和同事的研究揭示了在北極黃鼠中性別差異是如何影響它們的能量分配策略的，也強(qiáng)調(diào)了除了覓食需要與躲避捕食者的考慮之外，北極黃鼠的活動決策同樣受到天氣變化等條件的影響。這些結(jié)果有助于人們進(jìn)一步闡釋這些小動物如何在嚴(yán)苛的極地條件下分配自己的時(shí)間與能量。
看了今天這篇文章，我們可能會發(fā)現(xiàn)，物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用已經(jīng)遍及我們社會的各個(gè)領(lǐng)域，讓我們的一舉一動都變得智能化。這是物聯(lián)網(wǎng)解決方案用在科學(xué)上的典型案例，中億物聯(lián)網(wǎng)也由此看到了物聯(lián)網(wǎng)廣闊的發(fā)展前景和巨大的發(fā)展空間。
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