神户大学 一种长约15米的须鲸，生活在世界各地的海洋中
潜水时，它们会把尾巴高高地举过水面
学分:神户大学 一项国际研究合作使用了一个连接在座头鲸身上的全向照相机来揭示这些生物是如何在水下休息的
这些发现证明了广角镜头相机是如何成为详细阐明难以观察动物生态的有用工具
该研究小组由神户大学海洋科学研究生院的岩田隆史助理教授、挪威海洋研究所的马丁·比乌研究员、东京大学大气和海洋研究所的篝·青木助理教授和佐藤胜美教授以及圣安德鲁斯大学的帕特里克·米勒教授组成
安德鲁斯
这些研究结果于2021年2月25日在线发表在《行为过程》杂志上
很难直接观察海洋动物的生态，因为它们大部分时间都生活在水下
然而，对难以观察的海洋动物的生态学研究最近采用了一种叫做生物记录的方法
这种方法包括在动物身上安装摄像头，记录与它们的行为和周围环境相关的环境信息
可以记录和测量各种数据，这些信息可以用来了解动物行为和潜水生理等方面
这些数据包括深度、游泳速度、加速度(可用于了解动物的姿势和详细运动)、发声、心率和全球定位系统(GPS)位置数据
相机尤其是一种强大的工具，因为它们使研究人员能够观察单个动物的周围环境，这反过来又帮助他们理解动物的行为
然而，到目前为止，摄像机有限的视野一直是动物摄像机的一个问题
例如，一项对座头鲸的研究显示，如果有竞争对手在场，座头鲸会迅速离开觅食地
然而，由于摄像机的范围有限，竞争对手是不可见的，因此它的存在只是假设
因此，有广角镜头的照相机对拍摄动物的整个环境是必要的
这项研究的重点是座头鲸，一种在全球海洋中发现的须鲸
通过生物记录，研究人员对座头鲸的觅食习惯有了更多的了解，然而对它们的休息行为却知之甚少
觅食事件可以从鲸鱼记录的深度、游泳速度和加速度(运动)中识别出来，这些都是它追逐猎物的特征性标志
然而，研究人员还没有确定休息的特征，也不清楚休息和慢慢游泳之间的区别
为了理解动物的生态学，关于动物休息行为的信息是必要的
例如，如果我们根据动物的时间预算来考虑它们的行为，那么如果它们的休息时间增加，其他活动如觅食的时间百分比就会减少
尽管关于休息行为的信息对于理解动物生态学至关重要，但关于须鲸的休息习惯却几乎一无所知
这个研究小组使用全向相机(在陆地上有360°的视野，在水下有270°的视野)和行为数据记录器来说明座头鲸的休息行为
这项研究是在挪威的特罗姆瑟海岸进行的
信用:岩田隆志 理光为这项研究提供了基本的THETA相机模块，该模块由小莱昂纳多公司制造，采用环氧胶制成，耐压且防水
，从而导致了新型兽载全向相机的发展
吸盘标签是由可以附着在鲸鱼身上的浮力材料制成的
标签包含一个全向摄像头、一个行为数据记录器和一个无线电发射器
实地研究于2016年1月在挪威特罗姆瑟海岸进行
为了给鲸鱼贴标签，研究人员在一艘小船(5-6米)上靠近它，用一根6米长的杆子把标签系在它身上
标签被设计成几个小时后会自然脱落并浮到表面
然后，通过发射器发出的信号来确定标签的位置，从而恢复标签
研究小组能够标记一个人，获得大约1小时的视频数据和大约11小时的行为数据
从行为数据来看，研究人员发现鲸鱼在记录期的前半段是不活跃的，在后半段表现出活跃的行为(图3)
显示了游泳速度、潜水深度、动态加速度和俯仰角的时间序列
动态加速度图上的橙色点表示锚爪运动
a
标记期间(11小时)收集的所有数据
黑色箭头表示鲸鱼行为的变化
鲸鱼在箭头之前的记录期间是不活跃的，在箭头之后的时期表现出活跃的行为
黑色矩形表示拍摄视频片段的时间段
b
视频记录期间收集的行为数据的放大图(图中的黑色矩形)，显示在此期间整体活动水平较低
c
(b)中矩形部分的放大图，显示三次潜水
时间序列上的大写字母对应于视频中的剧照
在A中，可以看到潜水开始时水的运动
在B到H的静止画面中，鲸鱼正在休息，在被标记的鲸鱼上方可以观察到其他漂流的鲸鱼
即使在每次潜水后，镜头仍然保持稳定，因为鲸鱼在休息
信用:岩田隆志 根据过去的研究，假设后半部分的这种活跃运动是觅食活动
视频数据是在行为数据记录期的前半段捕获的，当时鲸鱼并没有移动太多
在这段视频中，被标记的鲸鱼的最深潜水深度平均为11米，平均游泳速度(巡航速度)为0
75m/s-1
据报道，座头鲸的正常游泳速度是1
然而，在此期间，被标记的鲸鱼移动得更慢
鲸鱼在游泳时通常会移动它们的吸虫(尾巴)，但是在录像期间记录的行为数据中没有迹象表明个别鲸鱼移动了它的吸虫
在录像中，可以看到另外两只鲸鱼在水下漂流，但没有移动它们的锚爪
确定被标记的个体也在水下漂流，因为它的游泳速度慢，没有侥幸运动，并且在视频片段中继续存在其他漂流的个体
众所周知，海豹、抹香鲸和红海龟在休息时会在水下漂流
因此，据信这项研究中被标记的座头鲸也在休息
先前的研究报告称，须鲸物种在水面上休息，但这项研究显示，它们也在水下漂流时休息
人们认为，鲸鱼在选择两种不同的休息环境时，会考虑海洋条件和自身的身体状况等因素:在水面上还是在水下
此外，全向相机的镜头显示，鲸鱼成群结队地在水下休息，而不是独自休息
研究人员一直在使用动物携带的照相机作为工具来调查海洋动物的生态
例如，一个贴在母海豹身上的后向摄像头记录了一只小狗在她身后游泳的图像
然而，为了确定这些图像的重要性(例如，母亲是否在教幼犬如何狩猎)，有必要使用视野开阔的照相机，以便我们能够获得周围环境的知识
鲸鱼之间的触摸行为的静态照相机图像也被记录下来；然而，宽镜头照相机可以帮助研究人员确定这种行为发生的频率
这些例子显示了广角镜头相机，如全向相机，对于调查海洋动物的生态是多么必要
这种摄像机使研究人员能够记录标记动物周围的环境，使他们能够确定其他个体(如竞争对手、合作者或捕食者)是否存在，并了解食物来源的频率和分布
这个研究小组根据捕捉到的附近休息个体的录像推断，被标记的鲸鱼正在休息，证明了全向相机的有用性
人们希望这些照相机能用来照亮难以观察的海洋动物的生态
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