猫鼬:我们如何使用雷达显示他们称为家的地下迷宫
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猫鼬:我们如何使用雷达显示他们称为家的地下迷宫

猫鼬:我们如何使用雷达显示他们称为家的地下迷宫

来源: http://theconversation.com,作者:亚当·布斯(Adam Booth),发表于:31年2018月XNUMX日

I

是一名科学家,我的工作是看地球表面以下。 人们通常被称为“地球物理成像”工作人员的问题之一是:“您能看到多深?” 当然,这是一个很难回答的问题,因为一个人的“深层”是另一个人的“浅层”,而考古学家所能深入探究的东西对行星地震学家而言几乎是不划算的。

就我自己而言,我是一名“近地表地球物理学家”,对地面上100米内的物质(直接位于人类互动区域的岩石,土壤和(有时)冰)的物理特性感兴趣–而且我会经常将探地雷达应用于这些目标。 但是,百米之内仍然有很多事情可能发生:的确,去对的地方,甚至地上一米处都是繁华的哺乳动物大都市。 这就是我最终为新的BBC系列“带照相机的动物”研究地下猫鼬迷宫的方式。

像许多地球物理工具一样,雷达是非侵入性的,这意味着我们可以生成地下结构的图像,同时完全不受地面干扰。 利用最新的3D定位和处理技术,很有可能绘制出一个孔或一个动物隧道,直到最短的几厘米。

用雷达调查弱势群体。 英国广播公司(BBC),作者提供
图1:
用雷达调查猫鼬。 英国广播公司(BBC),作者提供

像许多地球物理工具一样,雷达是非侵入性的,这意味着我们可以生成地下结构的图像,同时完全不受地面干扰。 利用最新的3D定位和处理技术,很有可能绘制出一个孔或一个动物隧道,直到最短的几厘米。 有了这项技术,我一直觉得与与地球物理学提供崭新视角的科学家合作(例如在剑桥大学的Kalahari Meerkat项目中的科学家)感到特别满意。

多年以来,我们就知道用雷达可以探测到动物的洞穴。 就雷达而言,隧道代表了在宿主土壤中可检测到的细长空腔。 动物活动经常出现在考古数据集中(事实上,我是在德国的一次考古学采集期间才认识到我的第一条痣隧道),但是直到最近几年,洞穴才成为重点地球物理研究的目标。 生态应用极大地受益于探地雷达的高分辨率能力,其无创性对于维持我们工作的道德完整性至关重要:如果动物的行为受到我们的调查的影响,就没有任何特征可言。

雷达显示的内容非同寻常。 一个生活在15平方米面积内的猫鼬家族似乎能够挖掘约100米的洞穴-缠结的隧道使伦敦地铁的管形图看起来直截了当-达一米左右的深度。 英国广播公司(BBC)系列的想法是将猫鼬变成微型摄影师,为他们配备微型相机,以使科学家们可以瞥见他们的家。 南非喀拉哈里沙漠的纯净沙子是雷达的绝佳媒介,我们能够用其隧道系统的首张3D地图来补充猫鼬的镜头。

卡拉哈里的作者; 猫鼬洞穴网络的雷达图。 伊莎贝尔·罗杰斯(Isabel Rogers),BBC; 提供作者,提供作者
图2:
卡拉哈里的作者; 猫鼬洞穴网络的雷达图。 伊莎贝尔·罗杰斯(Isabel Rogers),BBC; 提供作者,提供作者

同样的技术也适用于痣。 痣比猫鼬小,几乎全部生活在地下,它们构成了一个复杂的狭窄送水隧道系统-尽管雷达直径只有几厘米,但雷达甚至可以看到它们。

我一直在与牛津动物学家Sandra Baker和Stephen Ellwood以及德国波茨坦大学的地球物理学家Niklas Allroggen一起使用雷达监视痣隧道网络的时移变化。 已经很清楚,地表上的丘陵分布并不是保证隧道复杂几何形状的指标。 但是雷达揭示了一个更基本的生态问题:由于动物只有从中受益才能挖洞,因此对洞穴结构的系统性改变可能暗示了特定的行为方式。

作者绘制了摩尔隧道。 受控的挖掘在与雷达成像一致的位置揭示了一条隧道。 Sandra Baker,WildCRU,作者提供
图3:
作者绘制了摩尔隧道。 受控的挖掘在与雷达成像一致的位置揭示了一条隧道。 Sandra Baker,WildCRU,作者提供

地球物理方法在动物生态学中的应用还处于起步阶段,但是其他学科已经从我们对地下生物的详细成像的丰富经验中受益。 令人惊奇的是,猫鼬和mole鼠栖息地的观测被复制的范围很广-从洞穴到洞穴,以及与其他物种的比较。

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