加州大學戴維斯分校利用RFID跟蹤蜂鳥活動
加州大學戴維斯分校的研究人員通過安裝在喂鳥器上的RFID讀取器和嵌入動物背后的134.2 kHz LF RFID標簽,采集有關蜂鳥對喂鳥器的到訪模式的數(shù)據(jù)。通過確定特定鳥類接觸指定的喂鳥器的時間,以及與何種鳥類為伴,研究人員能深入了解蜂鳥在飼養(yǎng)員處的活動網(wǎng)絡,以及它與疾病傳播的關系。
蜂鳥,世界上最小的鳥之一,傳統(tǒng)上可以通過綁在腿上的帶子對其進行追蹤,但是這可能需要先用網(wǎng)捕捉鳥,這樣研究人員才能對腿上的綁帶進行實物檢查。這使得RFID追蹤成為一個更好的選擇,該團隊人員解釋說。

由加州大學戴維斯分校獸醫(yī)學院和該大學的疾病動力學中心進行的這項研究,并不是第一個使用RFID跟蹤蜂鳥的研究,加州大學戴維斯分校獸醫(yī)學院的獸醫(yī)、蜂鳥健康和保護項目負責人Lisa Tell說。然而,她認為這是第一個解決了以前研究面臨的問題,那就是如何使用LF RFID標簽在一個喂鳥器上同時跟蹤多只鳥。
“在應用喂食器之前,RFID已被用來檢測蜂鳥的存在。”Tell說。讀取器可以在大約6英寸的距離處檢測到帶LF標記的鳥。事實上,由于蜂鳥非常小,GPS裝置對蜂鳥來說太重而不方便攜帶,RFID是一種非常適合跟蹤它們的技術,Tell說。然而,蜂鳥可以在不影響飛行的情況下攜帶這種被稱為被動集成轉發(fā)器(PITS)的小型動物標簽,這種標簽通常用于跟蹤寵物。這些裝置的重量約為0.01克,長度為8毫米(0.3英寸)。
在早期研究中,非侵入性地附加標簽對研究人員來說一直是一個挑戰(zhàn),Tell說。他們嘗試通過睫毛膠將標簽貼在鳥的背上,也嘗試過將標簽植入皮膚下,然后用膠水封合皮膚。然而如果蜂鳥的翅膀里沾有任何痕跡,膠水可能對其造成危害。因此,加州大學戴維斯分校的研究人員將標簽植入鳥類背部皮膚下,然后用單針縫合切口。該團隊以這種方式標記了230只安娜蜂鳥和艾倫蜂鳥。
開發(fā)利用RFID讀取器同時跟蹤多只鳥的系統(tǒng)是另一個挑戰(zhàn)。Tell解釋說,LF讀取器可以跟蹤一個標簽,但是當同時引入第二個標簽時,設備通常只讀取其中一個標簽。這將是一個有待解決的問題,因為蜂鳥通常集群喂食,可能一次喂食五只。
加州大學戴維斯分校通過使用Biomark HPR +RFID讀取器很好地解決了這個問題,該閱讀器每10秒鐘跟蹤一次新的標簽ID號,而不是連續(xù)跟蹤標簽。使用這種方式,當每只新鳥到達喂食器時,讀取器跟蹤該動物的ID,然后在10秒后尋找并獲得該特定ID的另一次讀取。它可以對多個標簽進行10秒的跟蹤查詢,從而解決了一次讀取多個特定標簽的問題。

2016年,加州大學戴維斯分校的研究人員開始對鳥類進行標記,并在加州的三個地點安裝了RFID喂鳥器:兩個位于該州北部,一個位于南部。每個站點都有一到三個RFID喂鳥器,總共七個。標準的現(xiàn)成喂鳥器入口都被一個網(wǎng)狀材料包圍,鳥類通過該入口進入網(wǎng)狀區(qū)域以獲取食物。讀取器天線安裝在入口處。讀取器可通過墻上插座連接或電池供電。Tell指出,從長遠來看,該系統(tǒng)可以使用太陽能電池板供電。
當一只鳥進入喂鳥器時,只要它停留在那里,讀取器就會讀取該標簽的唯一ID,該ID可以鏈接到元數(shù)據(jù)文件中這只鳥的詳細信息。研究人員通過分析讀取器收集到的數(shù)據(jù),可以確定哪只鳥在哪個喂鳥器里,以及與哪些鳥在一起。“如果這只鳥在天線附近,我們就可以讀取到標簽。”Tell說。收集的數(shù)據(jù)可以一直存儲在讀取器中,直到研究人員到現(xiàn)場使用USB驅動器或藍牙連接下載這些信息。
2016年9月至2018年3月期間共捕獲讀取了118,017個標簽。Tell說,他們的目標是繼續(xù)跟蹤喂鳥器。這些鳥早在兩年多前就被貼上了標簽,盡管蜂鳥的預期壽命可能比這要長得多,而且也不需要努力去取下標簽。
在未來,該團隊希望找到Tell稱之為“消費者負擔得起”的低成本讀取器,以便可以安裝更多的閱讀器,甚至安裝在后院的喂鳥器上,這樣人們在自己的院子里就能夠跟蹤蜂鳥的活動。最后研究人員還設想使用標簽和具有更長范圍的讀取器來識別野生鳥類,例如授粉期間花朵上的鳥類。Tell說,對小型標簽的需求使這愿景的實現(xiàn)變得具有挑戰(zhàn)性。
Tell說,研究人員正在根據(jù)標簽讀取過程中收集的數(shù)據(jù),繼續(xù)研究蜂鳥在喂鳥器中的活動。她指出,現(xiàn)有研究的目的不是要證明鳥類喂鳥器對蜂鳥的健康有益或有害,并補充說:“這項研究不能明確判斷喂鳥器的好壞。我們關注的是通過了解喂鳥器的使用情況為使用喂鳥器的人員提供最好的操作方法,以及觀察蜂鳥如何聚集。”
然而,這項研究正在幫助研究人員了解鳥類如何以及何時進食。盡管安娜蜂鳥以前曾用RFID進行了跟蹤,但這是艾倫蜂鳥第一次被跟蹤,因為它們體型較小。到目前為止,研究人員發(fā)現(xiàn)雄性蜂鳥更可能與其他雄性同時在喂鳥器進食,而不是與雌性一起。個體蜂鳥也比其他蜂鳥更頻繁地在特定的喂鳥器上進食。研究人員還發(fā)現(xiàn)了蜂鳥的夜間活動,因為有些鳥在夜間進食。
這項研究的最終目的是確定蜂鳥在喂食器上的進食行為,從而進一步讓科學家根據(jù)蜂鳥對喂食器的到訪模式來評估疾病傳播,并研究鳥類行為的變化以及這些變化對動物健康的意義。事實上,研究人員可以確定一些鳥類是否還留在該區(qū)域。該團隊的未來目標是評估哪些條件會影響人口居住,包括該地區(qū)的遺傳因素和環(huán)境因素。
被標記的鳥類大約有61%是在喂食器讀取RFID標簽的系統(tǒng)中被檢測到的Tell解釋說,其他的可能已經(jīng)開始在另一個地方覓食。該組織希望與RFID技術供應商或RFID技術顧問合作,以幫助他們優(yōu)化和增強蜂鳥RFID系統(tǒng)的功能。



