为了帮助保护刚孵化的小海龟，我们设计了一种工具来感应海龟巢内的活动

和我的孩子们在海滩上玩耍 哈特拉斯岛, 在北卡罗来纳州海岸附近的一个障壁岛上，我与一个遛狗的男人攀谈起来。我们站在一个海龟巢旁边，国家公园管理局用绳子将其围起来，并贴了一个标志，表明该地点受联邦保护。

“如果能确切地知道小海龟什么时候出来不是很好吗？”我沉思道。他微笑着说：“嗯，我们正在努力。”

那次谈话促成了双方合作开发 TurtleSense，这是一种远程监控海龟巢活动的新颖、廉价的方法。在一个 新发表的研究, ，我们描述它是如何工作的。

参与者包括埃里克·卡普兰（Eric Kaplan），我在海滩上遇到的人，也是该公司的创始人。 哈特拉斯岛海洋中心;David Hermeyer 和 Samuel Wantman，旧金山非营利组织的退休工程师 无国界书呆子;IBM发明大师 托马斯·齐默尔曼;和兽医学生 约书亚·张伯伦. 。作为一个 发育神经科学家, ，我努力了解小海龟如何利用运动或振动来协调巢穴活动。

如果人类准确地知道小海龟何时出现，那么当它们从海滩进入大海时，人类就能最好地保护它们。但预测出现是很困难的。我们发现，通过在巢中放置一个伪装成海龟蛋的简单传感器，我们可以检测巢中的活动，这些活动表明小海龟何时会从沙子中出现并涌向水面。

危险的旅程

海龟一生都在海洋中度过，除非雌性上岸 每年夏天几次 产卵。一旦它们产下蛋并将其埋在沙子里， 他们回到水里.

卵在沙子下孵化数周。然后，刚孵化的海龟会从沙子里冒出来，通常是一大群兄弟姐妹，争先恐后地冲向海浪。这次旅程是 海龟一生中非常脆弱的时刻.

幼龟必须避开海滩碎片，以及 鸟和蟹 等待着捕食他们。他们也可能成为 由于光污染而迷失方向 从海滨别墅和酒店出发，无法到达水边，在沙滩上脱水而死。

在美国发现的所有六种海龟是 受濒危物种法保护, ，因此海滩社区需要确保小海龟得到适当的保护——包括在它们去水的旅途中。

科学家通常根据筑巢以来经过的时间来猜测出现日期。如果巢穴位于人口稠密的地区，志愿者可能会从黄昏到午夜在幼龟可能出现的窗口期间对其进行监视。但这可能长达两周，需要大量的志愿者时间。

什么告诉幼体出现？

我们在 2013 年至 2018 年筑巢季节期间在北卡罗来纳州测试了 TurtleSense 监视器 哈特拉斯角国家海岸, ，这里靠近红海龟在美国产卵的最北端。东海岸。我们的工作是与州和联邦机构协调的。

哈特拉斯海滩有大量的娱乐用途，包括某些地点的越野车，渔民也使用这些海滩。为了保护海龟巢而关闭海滩导致 平衡竞争利益的冲突. 。我们的目标是找到一种方法来保护海龟，同时仍然允许海滩的其他有效用途。

为了监测鸡蛋，我们使用了 加速度计 – 测量系统振动及其变化速度的设备。加速度计连接到一块非常小的电路板上的微处理器，该电路板又嵌入一个海龟蛋大小的塑料球中——大约和乒乓球一样大。

我们在 74 个海龟巢穴产下后的早晨将监视器埋在最上面 10 个海龟蛋的下面。一根电缆将传感器连接到距巢穴十几英尺（四米）处的小型通讯塔。该塔将运动数据传输到手机塔，使研究人员能够远程监控巢穴中的活动。

由于小海龟在沙子下孵化，科学家相信它们可能会利用温度信号来 晚上出现的时间, ，当他们逃到大海更安全的时候。然而，我们的研究表明，振动或运动可能在海龟兄弟姐妹的交流和出现时间中发挥重要作用，即使我们不完全了解它是如何发生的。

海龟可能 同步巢穴活动 其方式类似于在沸油中爆裂玉米。当爆米花粒受均匀加热时，它们几乎同时开始爆裂，但并非完全同时。同样，在海龟巢中，当温度合适并且运动活动停止时，我们相信这种最终的安静可能会向小海龟发出信号，表明它们的所有兄弟姐妹都已孵化，是时候离开巢穴了。

科学家们已经记录了其他物种使用同胞振动线索来协调孵化活动，包括 树蛙 和 陆龟. 。但在埋藏的海龟蛋中检测这种潜在的交流却更加困难。

我们使用 TurtleSense 数据开发了一种方法来预测一窝小海龟何时会尝试长途跋涉到海洋。来自监视器的数据使我们能够检测巢中的孵化活动，并观察到海龟以波浪形式孵化，安静然后一起移动，似乎是同步的。

一旦孵化开始，我们估计幼龟平均会在 3.7 天后从巢中出来。一旦孵化结束，我们就可以修改这个预测日期，缩小窗口。深巢中的海龟通常会在孵化完成后两晚出来。较浅巢穴中的幼龟可能会在孵化结束后的一晚出现。

该系统还可以检测不育巢，这将显示没有孵化活动。知道某个巢穴无法繁殖后，监控者可以将注意力集中在其他地方。

加强海龟保护

看到刚孵化的海龟出现并朝着海浪跋涉是令人鼓舞的。通过精确定位小海龟的出现日期，我和我的同事希望 TurtleSense 能够让更多的人参与观察它们。这些传感器还可以帮助促进保护措施，例如监控巢穴和关闭水附近的灯。

这项研究使我们能够一睹海龟早期生活中以前未见过的发育事件，并提出了关于动物如何处理振动并可能利用振动进行交流的有趣问题。建造传感器和通信塔的计划都是开源的，可以在网上获取 无国界书呆子 网站。