bj
    >> Φυσικές Επιστήμες >  >> βιολογία

Η καταμέτρηση των ζώων είναι μια ατημέλητη επιχείρηση

Το 1989, επιστήμονες της Υπηρεσίας Ψαριών και Άγριας Ζωής των Ηνωμένων Πολιτειών και του Εθνικού Ζωολογικού Κήπου δημοσίευσαν μια μελέτη για τα αποδημητικά ωδικά πτηνά με ανησυχητικά αποτελέσματα. Η μελέτη βασίστηκε σε δεδομένα 22 ετών από ετήσιες έρευνες σε περισσότερα από 60 νεοτροπικά είδη, πτηνά που αναπαράγονται στη Βόρεια Αμερική και διαχειμάζουν στην Κεντρική και Νότια Αμερική. Και οι αριθμοί έδειξαν ότι περισσότερο από το 70 τοις εκατό αυτών των πληθυσμών, πολλοί από τους οποίους ήταν σταθεροί ή αυξάνονταν μόλις μια δεκαετία νωρίτερα, τώρα πέφτουν κατακόρυφα.

Ο Τεντ Σάιμονς ήταν ένας νεαρός βιολόγος άγριας ζωής στην Υπηρεσία Εθνικών Πάρκων εκείνη την εποχή. Για να βοηθήσει στον προσδιορισμό της αιτίας της φαινομενικής πτώσης, η ομάδα του διεξήγαγε τις δικές της έρευνες, στα Great Smoky Mountains του Tennessee. Οι μέθοδοί τους ήταν ουσιαστικά οι ίδιες:Ομάδες εκπαιδευμένων μετρητών περπάτησαν κατά μήκος μονοπατιών στην καταγωγή, σταματώντας σε καθορισμένα σημεία για να μετρήσουν όλα τα πουλιά που είδαν ή άκουσαν. Ωστόσο, συμπεριέλαβαν ορισμένα πρόσθετα σημεία δεδομένων, όπως την κατά προσέγγιση απόσταση μεταξύ του παρατηρητή και κάθε μετρημένου πουλιού. Αυτές οι επιπλέον πληροφορίες τους επέτρεψαν να υπολογίσουν με μεγαλύτερη ακρίβεια την πιθανότητα ανίχνευσης μεμονωμένων πτηνών - ένας παράγοντας που θα μπορούσε να επηρεάσει την τελική εκτίμηση. Όταν ανέλυσαν τα δεδομένα τους, βρήκαν λόγο να αμφισβητήσουν το μέγεθος των μειώσεων που σημειώθηκαν από τη μελέτη του 1989. Αν και ορισμένα είδη στην πραγματικότητα μειώνονταν, σύμφωνα με μελέτες παρακολούθησης, άλλα ήταν πιθανότατα μεγαλύτερα από ό,τι φαινόταν αρχικά.

Σαστισμένος, ο Simons έκανε κάποιες δοκιμές. Σε μια σειρά πειραμάτων στα μέσα της δεκαετίας του 2000, αυτός και οι συνάδελφοί του στο North Carolina State University (όπου ο Simons είναι τώρα καθηγητής) μετέδωσαν προσομοιωμένα κελαηδίσματα πουλιών και βατράχων σε ένα κομμάτι δάσους βελανιδιάς και μέτρησαν πόσο με ακρίβεια εκπαιδευμένοι μετρητές εντόπισαν κλήσεις. Αναμενόμενα, υπήρξαν σφάλματα. Αλλά αυτό που εντυπωσίασε περισσότερο τον Simons ήταν ότι οι μετρητές έτειναν να κάνουν ορισμένα λάθη με συστηματικό τρόπο, δημιουργώντας προκαταλήψεις στα δεδομένα. Τα αίτια ήταν ευρέως διαδεδομένα. Έρευνες σε βετεράνους παρατηρητές, για παράδειγμα, αποκάλυψαν ότι η απώλεια ακοής ήταν συχνή. Ο θόρυβος του παρασκηνίου, όπως από την κυκλοφορία ή τις κατασκευές, επίσης στρέβλωση των μετρήσεων - κάνοντας πιο ήσυχα ή πιο λαμπερά είδη να φαίνονται πιο σπάνια από ό,τι ήταν στην πραγματικότητα. Και αν αναμένονται μετρητές για να ακούσουν ένα συγκεκριμένο είδος —επειδή ήταν κοινό για την περιοχή, για παράδειγμα— ανέφεραν συχνά ότι το παρατήρησαν, ακόμα κι αν η κλήση του δεν μεταδόθηκε ποτέ.

Το πρόβλημα, λέει ο Simons, είναι ότι τα στατιστικά μοντέλα που χρησιμοποιούνται για την παρέκταση των συνολικών εκτιμήσεων πληθυσμού από τον αριθμό των παρατηρητών δεν λαμβάνουν πάντα υπόψη αυτές τις προκαταλήψεις. Έτσι, είναι εύκολο να πάρεις λάθος τους αριθμούς. «Συχνά αυτό που καταλήγει είναι ότι μας λείπουν περισσότερα ζώα από όσα φανταζόμαστε», λέει ο Simons.

Οι μετρήσεις των ζώων μπορεί να παραμορφωθούν και με άλλους τρόπους:από αλλαγές στον καιρό ή το κλίμα, το δύσκολο έδαφος ή τις διακυμάνσεις της εμβέλειας ενός ζώου, τη δειλία ή τη συμπεριφορά ομαδοποίησης. Ως αποτέλεσμα, ακόμη και μερικές από τις πιο αυστηρές έρευνες πληθυσμού έχουν περιθώριο σφάλματος περίπου 10 έως 20 τοις εκατό. Ορισμένοι υπολογισμοί παράγουν παράλογα μεγάλα εύρη. Για παράδειγμα, οι ειδικοί της άγριας ζωής υπολογίζουν ότι υπάρχουν μεταξύ 450.000 και 700.000 ελέφαντες στην Αφρική και μεταξύ 500.000 και 1 εκατομμύριο άλκες στον Καναδά.

Αυτές οι λανθασμένες μετρήσεις μπορούν να επηρεάσουν την πολιτική, συμπεριλαμβανομένων των αποφάσεων σχετικά με το ποια ζώα θα πρέπει να καταχωριστούν σύμφωνα με τον Νόμο των ΗΠΑ για τα απειλούμενα είδη, πόσες ετικέτες κυνηγιού να εκδοθούν και πώς να αντιμετωπίσουμε ένα μεταβαλλόμενο κλίμα ή οικοσύστημα. «Τα πάντα εξαρτώνται από το πόσα και πόσα είναι εγγενώς επιρρεπή σε σφάλματα», λέει ο Douglas Smith, ανώτερος βιολόγος άγριας ζωής στο Εθνικό Πάρκο Yellowstone του Wyoming. "Η άγρια ​​ζωή δεν θέλει να μετράται."

Σε πολλές περιπτώσεις, ωστόσο, οι νέες τεχνολογίες, μαζί με πιο εξελιγμένα στατιστικά μοντέλα, αρχίζουν να βελτιώνουν τις εκτιμήσεις του πληθυσμού. Οι δακτυλιωμένες φώκιες και οι στικτές φώκιες, για παράδειγμα, είναι εμφανώς δύσκολο να μετρηθούν χρησιμοποιώντας παραδοσιακές εναέριες έρευνες με γυμνό μάτι. τα δύο είδη μοιάζουν τόσο πολύ από τον αέρα που οι μετρητές συχνά μπερδεύουν το ένα με το άλλο. Αλλά πρόσφατα, επιστήμονες στο Εθνικό Εργαστήριο Θαλάσσιων Θηλαστικών της NOAA, στο Σιάτλ, έστησαν μικρά αεροπλάνα με υπέρυθρες κάμερες για να ανιχνεύσουν «καυτά σημεία» στον πάγο. Όταν εντοπίστηκε ένα ζεστό σώμα, το σύστημα τράβηξε μια ψηφιακή φωτογραφία του ζώου για αναγνώριση. Στη συνέχεια, τα μοντέλα διορθώθηκαν για σφάλματα. "Παράγουμε τις πρώτες αυστηρές εκτιμήσεις χάρη σε μεγάλο βαθμό σε [αυτή] την τεχνολογία", λέει ο Brett McClintock, στατιστικολόγος στην ομάδα NOAA.

Οι εκσυγχρονισμένες μέθοδοι μέτρησης, προσθέτει, επιτρέπουν επίσης μερικές από τις «πρώτες στατιστικά αξιόπιστες εκτιμήσεις για τα πιο δύσκολα στη μελέτη είδη», όπως οι φάλαινες και οι λεοπαρδάλεις, που είναι πολύ καλές στην αποφυγή ανίχνευσης. «Πολλά από αυτά τα είδη έχουν εξελιχθεί ώστε να είναι άπιαστα», λέει ο McClintock. Η ομάδα του μελετά επίσης πάνθηρες της Φλόριντα, που κάποτε κυμαίνονταν σε οκτώ πολιτείες, από τη Λουιζιάνα έως τη Νότια Καρολίνα. Μέχρι τη δεκαετία του 1980, οι επιστήμονες κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι είχαν απομείνει μόνο περίπου 20 άτομα, όλα στη νότια Φλόριντα. Ο ΜακΚλίντοκ υποπτεύεται ότι αυτός ο αριθμός είναι υποτιμημένος (αν και δεν αμφιβάλλει ότι οι γάτες κόντεψαν να εξαφανιστούν). Οι πρώτοι επιθεωρητές μέτρησαν τους πάνθηρες περπατώντας στο τεράστιο εύρος τους, λέει, αναζητώντας σημάδια ότι τα ζώα είχαν περάσει. "Θα προσπαθούσαν να μαντέψουν πράγματα, όπως, "Είναι το ίδιο αποτύπωμα ποδιού που είδαμε εκεί;"

Από τότε, οι ερευνητές έχουν βάλει ραδιοκολάρες σε δεκάδες από αυτές τις μεγάλες γάτες. Και η ομάδα του McClintock έχει επινοήσει έναν έξυπνο τρόπο υπολογισμού των υπολοίπων. Συγκρίνοντας τον συνολικό αριθμό των γατών με κολάρο με την αναλογία που σκοτώνονται από αυτοκίνητα κάθε χρόνο, μπορούν να υπολογίσουν μια αρκετά καλή εκτίμηση για ολόκληρο τον πληθυσμό. Σε μια μελέτη που θα κυκλοφορήσει στο Journal of Applied Ecology , καταλήγουν στο συμπέρασμα ότι πιθανότατα δεν υπήρχαν περισσότεροι από 150 πάνθηρες στις ΗΠΑ μεταξύ 2000 και 2012.

Άλλοι επιθεωρητές εκμεταλλεύονται τις τεχνολογίες προσδιορισμού αλληλουχίας γονιδίων. Εν αναμονή της προθεσμίας του 2017 για να αποφασιστεί εάν θα καταγραφεί ο υδάτινος ίππος του Ειρηνικού ως είδος υπό εξαφάνιση, για παράδειγμα, ερευνητές της Υπηρεσίας Ψαριών και Άγριας Ζωής των ΗΠΑ δειγματοληπτούν τον πληθυσμό με ανασυρόμενα βελάκια βιοψίας που πυροβολήθηκαν από μια βαλλίστρα. Η προηγούμενη έρευνα, που ολοκληρώθηκε το 2006 χρησιμοποιώντας εναέριες παρατηρήσεις, πρότεινε μια συνολική καταμέτρηση μεταξύ 55.000 και 507.000. «Ο τελευταίος αριθμός ήταν τόσο ανακριβής που πραγματικά δεν μπορούσαμε να κάνουμε τίποτα με αυτόν», λέει ο Jim MacCracken, βιολόγος άγριας ζωής στην ομάδα. Με γενετικές αναλύσεις, η ομάδα του μπορεί να υπολογίσει το μέγεθος του πληθυσμού συγκρίνοντας τον αριθμό των ατόμων που ελήφθησαν εκ νέου δείγμα από το ένα έτος στο άλλο, περιορίζοντας έτσι το περιθώριο σφάλματος.

Ωστόσο, ακόμη και όταν βελτιώνεται η ακρίβεια των μετρήσεων των ζώων, οι εκτιμήσεις θα είναι πάντα ατελείς. Ο κόσμος αλλάζει για πάντα. Όπως επισημαίνει ο Simons, η περίφημη North American Breeding Bird Survey, η οποία παρήγαγε δεδομένα για τη μελέτη ορόσημο του 1989, πραγματοποιείται κάθε χρόνο κατά τις πρώτες δύο εβδομάδες του Ιουνίου. Ωστόσο, λόγω της κλιματικής αλλαγής, η άνοιξη φτάνει νωρίτερα, πράγμα που σημαίνει ότι τα πουλιά αναπαράγονται νωρίτερα και η συμπεριφορά τους στο τραγούδι αλλάζει—μια αλλαγή που θα μπορούσε να επηρεάσει τα ποσοστά ανίχνευσης.

«Αυτή είναι μια πολύ ατημέλητη δουλειά μέτρησης ζώων, και θα είναι πάντα», λέει ο Simons. «Ο στόχος της δουλειάς που κάνουμε—και της δουλειάς άλλων που έχουν βάλει πολλή σκέψη σε αυτές τις ερωτήσεις—είναι να ρωτήσουμε, «Μπορούμε να πλησιάσουμε λίγο την αλήθεια;»

Η Emily Sohn είναι ανεξάρτητη δημοσιογράφος στη Μινεάπολη. Οι ιστορίες της εμφανίστηκαν στο Φύση, το Los Angeles Times, Hakai, Science News, και Discovery News, μεταξύ άλλων εκδόσεων.


Το σφάλμα στα αστέρια μας (ζώδια):Είναι λάθος ο ζωδιακός κύκλος;

Λόγω μιας ταλάντωσης στον περιστροφικό άξονα της Γης, τα ζώδια έχουν απομακρυνθεί από τη θέση που βρίσκονταν πριν από περίπου δύο χιλιάδες χρόνια, επομένως το ζώδιο που θεωρείτε δικό σας είναι μάλλον λάθος! Ο ζωδιακός κύκλος έχει υποστεί περιόδους επανεφεύρεσης καθώς πέρασε μεταξύ διαφορετικών πο

Η επιστήμη εμπνέει την επιστημονική φαντασία ή είναι το αντίθετο;

Οι επιστήμονες και οι καινοτόμοι θεωρούσαν πάντα την επιστημονική φαντασία ως κυνήγι ιδεών και με τα χρόνια, έχουν μετατρέψει πολλές πτυχές της φαντασίας σε πραγματικότητα. Τα αυτοδεμένα παπούτσια Nike και τα εμπορικά hoverboard μπορεί να μην είναι ακόμα πραγματικότητα, αλλά χάρη στην επιστήμη κα

Ποια είναι η διαφορά μεταξύ πρωτοπαθούς και δευτεροπαθούς αιμόστασης

Η κύρια διαφορά μεταξύ πρωτοπαθούς και δευτερογενούς αιμόστασης είναι ότι η πρωτοπαθής αιμόσταση ορίζεται από το σχηματισμό του πρωτογενούς βύσματος αιμοπεταλίων, ενώ η δευτερογενής αιμόσταση ή πήξη ορίζεται από το σχηματισμό αδιάλυτης, διασταυρούμενης ινικής. Επιπλέον, τα ενεργοποιημένα αιμοπετάλια