Технология меток для мелких птиц открывает новые возможности для изучения животных

Профессор экологии и эволюционной биологии Дэвид Винклер нашёл иголку в стоге сена: три итакских древесных ласточки среди примерно 10 миллионов, зимующих во Флориде в январе. Этот успех стал возможен благодаря разработке Винклера первых в мире пожизненно работающих на солнечной энергии меток для мелких певчих птиц. Это изобретение может революционизировать способы отслеживания и изучения птиц и других мелких животных.

«Это то, чего мы ждали 20 лет: возможность следить за мелкими птицами на протяжении всей их миграции», — сказал Винклер.

В то время как крупные птицы, такие как орлы и скопы, могут нести дополнительный груз в виде метки с батарейным питанием, сами древесные ласточки весят всего около половины унции. Чтобы создать лёгкую альтернативу, Винклер сотрудничал с инженерами-электриками из Корнелла для разработки метки, работающей на солнечной энергии. Их прототип состоит из солнечного элемента и радиомикросхемы, покрытых тонкой плёнкой майлара, с тонкой проволочной антенной, которая передаёт уникальный идентификационный номер птицы на любой приёмник в радиусе около мили.

Летом Винклер и его студенты пометили 70 древесных ласточек в Итаке. Известно, что древесные ласточки мигрируют на зиму во Флориду и страны Карибского бассейна, поэтому Винклер, его бывшие студенты бакалавриата Тереза Пеган '15 и Эрик Гулсон Кастильо '15, а также их коллега Дэвид Крейг из Университета Уилламетт отправились в январе во Флориду. Там они использовали метеорологический радар для обнаружения больших стай древесных ласточек, в которых могли быть помеченные птицы.

«Зимующие птицы ночуют вместе огромными группами — иногда более миллиона в одном месте, — сказал Винклер. — Покидая места ночёвок, они взлетают так высоко и в таких больших количествах, что становятся видны на метеорологическом радаре».

Винклер и его команда использовали метеорологический радар, чтобы обнаружить стаю, кормящуюся недалеко от мыса Канаверал. Птиц едва можно было разглядеть почти за милю, они кормились низко над болотом, но базовые станции-приёмники зафиксировали сигналы от трёх разных птиц.

Этой весной Винклер и Пеган снова ищут птиц, изучая их круговую миграцию в Итаке. Предыдущие исследования с кольцеванием в 1990-х годах показали, что выжившие взрослые особи почти всегда возвращаются в последующие годы на одно и то же место, тогда как большинство птиц, впервые приступающих к размножению, расселяются вдали от места своего рождения, но обычно не более чем на семь миль.

Новая технология должна помочь учёным установить поведение этих молодых птиц во время их первой обратной миграции, сказал Винклер. «Теперь, с автономными базовыми станциями на всех наших местах гнездования и мобильным блоком для объезда всех дорог в нашей округе, мы должны получить лучшее представление о расселении, чем когда-либо».

Следующий шаг — улучшить способность обнаружения сигналов. Винклер надеется, что его команда сможет совместить более дальнее обнаружение с возможностью точного определения местоположения сигнала. Он стремится подключить свои метки к сети станций вдоль восточного побережья, установленных другими исследователями для отслеживания птиц во время миграций.

Винклер ожидает, что следующее поколение меток заинтересует других биологов, изучающих дикую природу. Эту работу поддерживает грант в размере 550 000 долларов США, полученный им от Национального научного фонда (NSF). Метки — изобретённые Винклером, приглашённым учёным и инженером Ричем Габриэльсоном; старшим инженером Группы физики космической плазмы Стивом Пауэллом '83, M.S. '83; и Робом МакКёрди '99, M.S. '14, Ph.D. '15 — коммерциализируются через Корнеллский центр по лицензированию технологий (Cornell Center for Technology Licensing).