作者:萨拉·麦克夸特，华盛顿大学 由华盛顿大学研究人员领导的一项新的概念验证研究借用了工程学中的图像分析方法来发现石珊瑚的微小运动
信用:迈克尔·韦伯斯特 除其他原因外，全球各地的珊瑚礁正受到海水温度上升、海洋酸化、疾病和过度捕捞的威胁
追踪压力和健康不佳的迹象很困难，因为珊瑚——一种与藻类、细菌、病毒和真菌共存的动物宿主——是动态的生物，它们的行为因环境而异
一些科学家想知道记录珊瑚运动随时间的变化是否有助于监测珊瑚礁的健康
这并不总是一项简单的任务
一些珊瑚物种在水流中波动和脉动，但另一些则有岩石般的骨骼，可能有肉眼看不到的运动
华盛顿大学的研究人员领导的一项新研究借用了工程学中的图像分析方法来发现石珊瑚的微小运动
该团队在4月8日的科学报告中公布了这些结果
“在力学方面，我们必须能够测量材料和结构中难以察觉的变形，以了解这些系统承受的载荷有多大，并预测潜在的故障，”合著者之一、UW航空航天大学副教授杨金圭说
“我们认为可以用同样的分析方法来研究生物系统，比如珊瑚
" 首先，研究人员需要找到合适的珊瑚品种进行测试
“当我们成像的物体表面有纹理时，我们的分析方法很容易捕捉到表面变形
没有纹理的光滑表面，比如抛光的金属和玻璃，就不能很好地工作，”航空航天博士生、第一作者李帅峰说
“幸运的是，石珊瑚，比如摩羯座的蒙蒂普拉，在它们的表面有独特的图案
" 首先，研究人员设置了一个珊瑚照片拍摄
他们拍摄了200张M
在白天和夜间条件下，以每小时30张照片的速度将摩羯座标本放在水槽中，使用不同的灯进行控制
“由于光线从玻璃容器折射出来的方式，保持对珊瑚的清晰聚焦很有挑战性，”李说
“此外，我们需要特别注意确保整个测试过程中的照明条件保持一致
" 一旦他们获得了照片，研究人员使用两种分析方法来寻找运动
这两种方法都将一系列图像中的后续图像与第一幅图像进行比较，像动画书一样播放它们以提取变化
在这里，研究小组可以测量一些参数，比如像素速度、珊瑚的哪些部分在移动，以及某些东西是否被压缩或拉伸
研究人员还进一步处理了这些照片，以便能够找出珊瑚上发生的不同类型的运动
在所有的测量中，研究人员发现更多的活动发生在夜间条件下
研究小组还观察到生长在珊瑚石质骨架上的组织以及珊瑚虫的运动，尽管珊瑚虫有更大的运动
罗德岛大学生物科学助理教授霍利·普特纳姆说:“珊瑚通常在夜间通过扩张珊瑚虫和用触须捕捉浮游动物的猎物来获取更多的食物，在这里我们能够量化这些夜间活动。”
“应用工程技术和分析来评估微妙和动态的运动，可以改变我们对珊瑚行为和生理的理解，这一点至关重要，因为珊瑚正受到多重压力的威胁
" 该团队计划将这种方法扩展到更多的珊瑚物种，包括活动范围更大的软珊瑚
最终，我们的目标是使这种技术在不同环境下用于确定珊瑚健康的潜在变化
“应该考虑的一项调查是观察珊瑚组织在暴露于人为活动产生的污染物(如化学分散剂和石油)时的运动变化，”杨说
“这种方法也可以通过使用卫星图像或公民科学家拍摄的照片来监测珊瑚礁
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