孵化したばかりのウミガメの赤ちゃんを保護するために、巣内の活動を感知するツールを設計しました。

子供たちとビーチで遊んでいます ハッテラス島, ノースカロライナ州沖のバリア島で、私は犬の散歩をしている男性と会話を始めました。私たちはウミガメの巣の隣に立っていたが、国立公園局がその場所が連邦政府によって保護されている旨の看板を掲げてロープで撤去されていた。

「ウミガメの赤ちゃんがいつ出てくるかを正確に知ることができたら素敵だと思いませんか?」私は考えました。彼は微笑んで「そうですね、私たちはそれに取り組んでいます」と言いました。

この会話により、カメの巣の活動をリモートで監視する斬新で安価な方法である TurtleSense を開発するためのパートナーシップが生まれました。で 新しく発表された研究, 、その仕組みについて説明します。

参加者には、私がビーチで出会った男性で、 ハッテラス島海洋センター;David Hermeyer 氏と Samuel Wantman 氏、サンフランシスコの非営利団体の退職エンジニア 国境なきオタク;IBMのマスター発明家 トーマス・ジマーマン;そして獣医学生 ジョシュア・チェンバリン. 。として 発達神経科学者, 私は、子ガメが巣の活動を調整するためにどのように動きや振動を利用するのかを理解することに取り組みました。

人間は、ウミガメの子ガメがいつ現れるかを正確に知っていれば、海岸から海へ向かう途中でウミガメの子ガメを最大限に保護することができます。しかし、出現を予測することは困難でした。私たちは、カメの卵に見せかけた単純なセンサーを巣に設置することで、子ガメが砂から出てきて水に向かって群がる時期を示す巣内の活動を検出できることを発見しました。

危険な旅

ウミガメはメスが上陸するとき以外は海で一生を過ごします 毎年夏に数回 卵を産むためです。卵を産んで砂の中に埋めると、 彼らは水に戻ります.

卵は砂の下で数週間孵化します。その後、孵化したばかりの子ガメが、通常は大規模な兄弟グループとして砂の中から飛び出し、波に向かってスクランブルします。この旅は、 ウミガメの一生の中で非常に脆弱な瞬間.

孵化したばかりの子ガメは、ビーチのゴミやゴミを避けなければなりません。 鳥とカニ 彼らを捕食するのを待っています。彼らもそうなるかもしれない 光害のせいで方向感覚がなくなる 海の家やホテルから逃げて海にたどり着けず、砂の上で脱水症状で死んでしまう。

米国で見つかった 6 種のウミガメすべては 絶滅危惧種法に基づいて保護されている, そのため、ビーチコミュニティは、水辺への移動中も含めて、赤ちゃんカメが適切な保護を受けられるようにする必要があります。

科学者は通常、巣が作られてからの経過時間に基づいて羽化日を推測します。巣が人口密集地域にある場合、ボランティアは、孵化したばかりのヒナが出現する可能性がある窓際に、夕暮れから真夜中まで巣を監視することがあります。ただし、これには 2 週間ほどかかる場合があり、ボランティアとして多くの時間が必要になります。

何が孵化した子を羽化させるのでしょうか？

私たちは、2013 年から 2018 年のノースカロライナ州の営巣期に TurtleSense モニターをテストしました。 ハッテラス岬国立海岸, ここは米国本土でアカウミガメが卵を産む最北端の近くにあります。東海岸。私たちの仕事は州および連邦機関と調整されました。

ハッテラスのビーチは、特定の場所でオフロード車を含むレクリエーションとして頻繁に利用されており、漁師もビーチを利用しています。カメの巣を保護するための海岸の閉鎖により、 競合する利益のバランスをめぐる対立. 。私たちの目標は、ビーチの他の有効な使用を許可しながら、カメを保護する方法を見つけることでした。

卵を監視するために、私たちは 加速度計 – システム内の振動とその変化の速さを測定するデバイス。加速度計は非常に小さな回路基板上のマイクロプロセッサに接続されており、その回路基板はカメの卵ほどの大きさ、つまりピンポン球と同じくらいの大きさのプラスチック ボールに埋め込まれていました。

私たちは、巣が産まれた翌朝、74 個のカメの巣の上位 10 個の卵の下にモニターを埋めました。センサーは巣から 4 メートル (12 フィート) 離れた小さな通信塔にケーブルで接続されていました。この塔は動きデータを携帯電話塔に送信し、研究者が巣内の活動を遠隔監視できるようにしました。

赤ちゃんカメは砂の下で孵化するため、科学者たちは温度の合図を利用して孵化する可能性があると考えています。 夜に出現する時間を計る, 、海に急いだ方が安全なとき。しかし、私たちの研究は、たとえそれがどのように起こるのか完全に理解できていなくても、振動や動きがウミガメの兄弟間のコミュニケーションや羽化のタイミングに重要な役割を果たしている可能性があることを示しています。

ウミガメは ネストアクティビティを同期する 沸騰した油の中でトウモロコシがはじけるのと同じような方法です。ポップコーンの粒が均一に加熱されると、すべての粒がほぼ同時にはじけ始めますが、完全に同時にはじけません。同様に、ウミガメの巣でも、温度が適温になり運動活動が停止すると、この最後の静けさが子ガメに兄弟全員が孵化し、巣を離れる時期が来たことを知らせる可能性があると考えられます。

科学者たちは、他の種が兄弟の振動合図を使って孵化活動を調整していることを記録しています。 アマガエル そして 陸亀. 。しかし、埋もれたウミガメの卵からこの種の潜在的なコミュニケーションを検出するのは困難です。

私たちは TurtleSense データを使用して、巣を作った子ガメがいつ海への旅を試みるかを予測する方法を開発しました。モニターからのデータにより、巣内の孵化活動を検出することができ、カメが波のように孵化し、静かになり、その後一斉に動き、まるで同期しているかのように観察することができました。

孵化が始まると、平均して 3.7 日後に雛が巣から出てくると推定されています。孵化が終了したら、この予測日を修正して、範囲を狭めることができます。深い巣にいるカメは通常、孵化が完了してから 2 晩後に出てきます。浅い巣にいる子ガメは、孵化が終わってから一晩で羽化することがあります。

このシステムは、孵化活動が存在しないことを示す不妊巣も検出できます。巣が不妊であることがわかれば、監視者は他の場所に集中することができます。

カメの保護を改善する

孵化したばかりのウミガメが現れ、波に向かって進んでいく姿は感動的です。同僚と私は、TurtleSense によって子ガメの羽化日を正確に特定できるようになり、より多くの人が子ガメの観察に参加できるようになることを願っています。また、センサーは巣の監視や水辺の照明の消灯などの保護措置を促進するのにも役立つ可能性がある。

この研究により、ウミガメの初期の生涯におけるこれまで見たことのない発生事象を垣間見ることができ、動物がどのように振動を処理し、それをコミュニケーションに使用する可能性があるかについて興味深い疑問が生じました。センサーと通信塔の建設計画はすべてオープンソースであり、次のサイトからオンラインで入手できます。 国境なきオタクたち Webサイト。