Орнитологи впервые использовали 3D-анализ для изучения поведения птиц в Арктике

Карельские ученые использовали инновационную трехмерную методику для исследования территорий гнездования певчих птиц. С использованием 3D-анализа, исследователи создают модели пространств, где обитают пары пеночек-весничек.

Обычно территории птиц оцениваются только на поверхности земли в виде двумерных проекций, не учитывая объем воздушного пространства. Карельские ученые применили новую трехмерную методику, которая ранее была опробована зарубежными специалистами на островах Карибского бассейна.

Согласно словам руководителя исследования, старшего научного сотрудника лаборатории зоологии Института биологии КарНЦ РАН Марии Матанцевой, российские ученые стали первыми, кто применил этот метод для анализа гнездования птиц в условиях Палеарктики.

Она также добавила, что трехмерная методика позволяет создавать виртуальные территории в трехмерном пространстве, измерять и изучать территориальное взаимодействие между самцами и особенности размещения гнезд.

В исследовании была выбрана пеночка-весничка Phylloscopus trochilus. Этот вид гнездится в Северной Европе и Азии, а зимой мигрирует в Африку к югу от Сахары. На Кольском полуострове веснички предпочитают небольшие островки леса среди тундры. Во время размножения самцы проявляют территориальное поведение, пения и защищают места гнездования от конкурентов. Границы территорий каждой пары определяются по точкам пения.

Для наблюдения и регистрации положения самцов в пространстве исследователи ловили и маркировали птиц, затем отслеживали и указывали их местоположение на карте с указанием высоты. Для каждого из 37 самцов было отмечено от 80 до 100 точек. Затем ученые визуализировали и определили территории птиц в виртуальной среде в виде облаков этих точек. Исследователи также собрали образцы биоматериала у всех наблюдаемых самцов, самок и птенцов. С помощью молекулярно-генетического анализа можно будет определить родственные связи внутри семей.

В ходе исследования было установлено, что веснички активно используют вертикальное пространство и стремятся поделить ограниченное пространство между разными самцами. Соседние самцы стараются занять территории друг над другом, как крыши на доме. Их проекции на поверхность земли перекрываются, в то время как реальные объемные территории полностью разделены или перекрываются в значительно меньшей степени.

Орнитологам также удалось доказать, что птицы используют перекрывающиеся части значительно реже, чем неперекрывающиеся, даже если территории фактически пересекаются. По мнению специалистов, это свидетельствует о том, что использование только двумерных методов может привести к серьезным ошибкам и неверным выводам.

Таким образом, исследование карельских ученых имеет методическую ценность для других исследователей. Важно знать, какие подходы можно или нельзя использовать в определенных условиях и насколько точными являются различные методики в сравнении друг с другом.