一匹埃克斯穆尔小马佩戴着一个由自身运动驱动的追踪项圈。图片来源:JONAS VESTER LEGARTH
本报讯 对野生动物科学家来说,更换动物追踪设备的电池既耗时又昂贵。现在,受自动充电智能手表的启发,研究人员发明了一种由动物自身运动驱动的追踪器,可以帮助科学家监测动物的整个生命周期。相关研究成果近日发表于《公共科学图书馆-综合》。
许多野生动物追踪器都由太阳能供电,但这不适用于夜间活动的动物,以及生活在水中、森林或洞穴中的动物,如熊猫、老虎和海狮。制造商宣称,不可充电的锂离子电池可以使用数十年,但实际经验表明,在非常炎热或寒冷的环境下,电池的使用寿命会大幅缩短。
这让丹麦自然历史博物馆的生物学家Rasmus Worsoe Havmoller感到沮丧。他经常与同事Linnea Worsoe Havmoller对濒危的亚洲野狗进行实地研究。这种头小身体长的犬科动物的野外生存数量还不足2000只。
看着这些狗在南亚大草原上奔跑,这对搭档突发奇想——是否可以将其奔跑产生的能量转化为电能。他们了解到,由动物运动驱动的跟踪设备原型已被开发出来,但这些设备体积太大,无法用于大多数物种。然而,他们发现一款由微型发电机供电的智能手表,其发电机可将佩戴者的动作转化为电磁电流,从而为手表供电。
受此启发,他们与德国马克斯·普朗克动物行为研究所的工程师Troels Gregersen合作,将智能手表的供电技术应用于动物跟踪器。研究人员将新电池与一个低功耗GPS追踪器、加速度计和一台微型电脑包装在一个防水防撞的盒子里。追踪装置和项圈的重量仅为150克,轻到条纹臭鼬也可以安全佩戴。
科学家首先对自家宠物狗进行了测试,将追踪器固定在3只宠物狗的项圈上。他们报告说,每天遛狗1个半小时就可以为GPS定位提供能量。
他们又将这些装置固定在结实的野生动物项圈上,并将其放在一匹生活在丹麦朗厄兰岛南端湿地的埃克斯穆尔小马身上。这些装置产生了足够的能量驱动GPS定位。
Havmoller说,这些追踪器理论上可以伴随动物一生。埃克斯穆尔小马的追踪器在安装147天后,动力仍然很强劲。
(李木子)
相关论文信息:https://doi.org/10.1371/journal.pone.0285930
《中国科学报》 (2023-06-14 第3版 领域)