Новости

19 января, 2023 14:46

Орнитологи составляют 3D-модели территорий певчих птиц

Карельские орнитологи запустили первое в мире исследование территорий певчих птиц в трехмерном объеме в период гнездования в условиях Палеарктики. С помощью современных методов визуализации и 3D-анализа ученые составляют модели пространств, в которых обитают пары пеночек-весничек. Помимо прочего, это поможет выяснить, как влияют вырубки лесов на сохранение того или иного вида пернатых. Исследование поддержано грантом Российского научного фонда для малых научных групп.
Пеночка-весничка (Phylloscopus trochilus). Источник: КарНЦ РАН
Человек продолжает нарушать естественные местообитания животных, в том числе птиц. Подвергаясь вырубкам, некогда сплошные леса становятся фрагментированными. Все ли виды могут выживать в таких условиях? Чтобы понять это, необходимо изучать территориальность и жизненные пространства их обитателей. Орнитологи Института биологии Карельского научного центра РАН предлагают использовать для исследований современные 3D-методы.
«Традиционно территории птиц наносят на карту и анализируют их как плоские объекты. Мы же предлагаем изучать их в трехмерном объеме. То есть учитывать не только площадь территории, но и ее высоту и расположение в пространстве. Это принципиально новое направление в науке, потому что до недавнего времени не было соответствующих методов, чтобы обработать подобную информацию. В мире есть лишь несколько работ, посвященных территориальности певчих птиц, авторы которых используют эти алгоритмы», – рассказала Мария Матанцева, старший научный сотрудник лаборатории зоологии Института биологии КарНЦ РАН, руководитель научного проекта, поддержанного РНФ.
Чтобы собрать полевой материал, этим летом ученые отправятся в экспедицию на Кольский полуостров. На определенных участках они будут ловить и окольцовывать самцов пеночек-весничек Phylloscopus trochilus в период гнездования пар. Певчие птицы – территориальные, каждой паре для размножения необходимо собственное пространство, которое охраняется от других самцов, в отличие, например, от птичьих колоний. Самцы пеночек-весничек активно стерегут свои территории и демонстрируют их с помощью пения. Именно по точкам пения можно очертить границы территории.


Орнитологам предстоит ежедневно наблюдать за мечеными объектами, фиксировать, в каких точках поют птицы, и картировать их. На основании полученных координат будут построены облака точек, очерчивающие территорию каждого самца. Специальная программа визуализирует данные и покажет, как птицы одного вида делят между собой пространство. Будут исследованы и факторы, от которых зависит территориальность: структура местообитаний, плотность населения, временя заселения и другие.

В ходе предыдущих экспедиций ученые уже собрали ряд данных и сравнили результат традиционного, двухмерного, картирования и нового, составленного в 3D. Различия оказались существенными. Современный метод позволил увидеть, что, несмотря на тесное соседство занимаемых некоторыми парами территорий, они, так или иначе, разделяются в пространстве.


3D-модели территорий певчих птиц по данным карельских орнитологов./Птенец пеночки-веснички. Источник: КарНЦ РАН

Помимо вклада в фундаментальную науку, исследование имеет и прикладное значение. 3D-модели могут использоваться при разработке мер по сохранению местообитаний определенных видов, в том числе редких и нуждающихся в охране.
«Чтобы люди могли грамотно планировать свою деятельность, вести лесное хозяйство, проектировать зеленые зоны в городах, нужно знать, какими свойствами должно обладать каждое формируемое местообитание: площадью, ярусностью, структурой. Можем ли мы ожидать, что это место будет потом заселено? Возможно, местообитание так сильно подвергнется фрагментации, что в нем уже никто не сможет жить и мы потеряем видовое разнообразие. Если же мы, напротив, хотим, чтобы в наших лесах и городах гнездились и пели птицы, то мы должны планировать зеленые участки с учетом параметров, необходимых разным видам», – резюмировала Мария Матанцева.
Теги
Биология
20 января, 2023
Неизведанный Байкал
Интервью с грантополучателем РНФ, директором Научно-исследовательского института биологии Иркутского...
17 января, 2023
Сибирские ученые совершенствуют системы геномного редактирования
Сотрудники Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН создают модифицированны...