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    2019-12-09 03:35 (1楼)
    2019-12-09 03:35
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    鲸是地球上最大的动物,也是海洋生态系统中的重要捕食者。作为一名海洋生物学家,我有幸能近距离地观察它们。看一头像公共汽车那么大的、14米长、将近40吨重的母鲸,将它5米长、刚出生就将近1吨重的“小”宝宝温柔地托上海面呼吸,是一种很神奇的体验。



    南露脊鲸和人类潜水员 ↑

    话说,我是怎么知道这头鲸重40吨的呢?毕竟,我们既没办法捉住十几米长的大家伙,然后简单粗暴地把它放在秤上;也不可能游到海里,拿个卷尺去量它。

    这实在让我们伤透了脑筋。超大的体型对鲸很重要,这让鲸能够储存足够的能量用于长途移动,从而能够在诸多分散的地点觅食。可惜,在研究这些自由生活的鲸时,我们却很难将体重作为一个变量纳入考虑,因为要测它们的重量,实在是——太难了!

    需要一种新的方法

    所以,我们需要一种新的方法,可以在不造成伤害的前提下称量鲸的体重。我和同事想出的解决方案是一种名为“摄影测量法”的技术——根据空中无人机拍摄的照片来测量体重。

    在阿根廷的瓦尔德斯半岛,我们将这种技术应用于南露脊鲸。瓦尔德斯的中央半岛周围有两个大的圆形海湾,这里的海水不深且清澈,吸引了许多鲸聚集于此、交配繁衍。这种独特的地理位置也使得它成为研究的好地方,我们可以轻易地在陆地上起飞无人机,然后在非常靠近海岸的理想条件下拍摄大量鲸的照片。



    瓦尔德斯半岛 ↑

    借助无人机,我们能够测量鲸的长度、宽度、高度和体围,再根据这些测量值建立精确的3D模型,以此预测鲸的体积。



    南露脊鲸的3D模型 ↑

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    2019-12-09 03:35 (2楼)
    2019-12-09 03:35


    不过,光靠体积,还不足以算出鲸的重量,我们还需要知道密度。为此,我们参考了北太平洋露脊鲸的旧记录,这是与南露脊鲸亲缘关系很近的一种鲸。这些北太平洋露脊鲸是在之前科研捕鲸活动中被杀死的,记录里不仅有它们的长度、体围,还有最重要的数字——重量。



    南露脊鲸 ↑

    根据长度和宽度,我们用3D模型算出了每头死鲸的体积,然后根据重量算出它们的密度。北太平洋露脊鲸与南露脊鲸相似,仅靠无人机的测量结果,我们就可以推算出活的南露脊鲸的重量。完整的方法最近已经在科学期刊《生态与进化方法》中发表。

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    2019-12-09 03:35 (3楼)
    2019-12-09 03:35


    新方法不会伤害它们

    这当然不是人类第一次测量鲸的体重。

    我们对大型鲸生理学的知识,大部分都来自于捕鲸业。这个行业的规程,通常需要对鲸进行测量,有时甚至需要称重——但这些,都是在杀死鲸的情况下进行的。而我们的称量方法,好处则在于不需要杀死它们。



    由无人机拍摄的南露脊鲸母子 ↑

    摄影测量法不仅更加仁慈,还可以追踪同一头鲸随时间的改变,研究其生长和身体状况的变化,例如脂肪储备。同时,对于一些小而脆弱、无法承受科研捕鲸活动的鲸群,我们的方法也能够采样到它们的健康状况。

    因此,这种方法为大型鲸的生态学和生理学开辟了一条新的研究途径,将大大有益于科学的发展和对这些神奇生物的保护。

    至于无人机的噪音——我们几年前曾研究过这个问题,发现无人机的噪声不会穿透水。因而,在测量时,我们可以静静地从高处观察这些大家伙的日常活动,而它们甚至不会察觉到我们的存在。
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