A mozgáskörzetet („home range”) sokféleképpen definiálják. A legegyszerűbb magyarázat a fogalomra a következő:
az a terület, ahol az állat mozog, táplálkozik, szaporodik és utódot gondoz. Ettől egy kicsit számszerűbb megfogalmazást az ún. UD („utilization distribution”) ad: az a terület, ahol az állat 95 %-os valószínűséggel megtalálható, vagy másképp az a terület, amit 95 %-ban használ. Ez az érték egyes tanulmányokban kissé eltérhet (Anderson, 1982). Fontos továbbá megemlíteni azt, hogy a mozgáskörzet meghatározása egyes esetekben rendkívül nehéz, vagy csak adott időszakra lehetséges (például költöző madarak, vándorló állatok). Ugyanakkor a „home range” mérete egyedenként 30-40 független lokalizációból becsülhető lásd 19.2 ábra
A rádiotelemetria alapjai és alkalmazási lehetőségei
19.2 ábra A mozgáskörzet méretét a lokalizációs pontok köré húzott konvex polygon területével jellemezzük A fajra jellemző mozgáskörzet méretének ismerete, a körzeten belül kiemelten használt foltok felderítése kiemelkedő fontosságú lehet a természetvédelmi kezelés tervezése szempontjából. A rádiótelemetria napjainkra a terepi vizsgálatok szinte kötelező elemévé vált. A GPS technika fejlődése, a miniatürizálás révén egyre újabb fajok vonhatók kutatás alá. A költségek mérséklése érdekében kiemelkedő fontosságú az előzetes tervezés, amely során a terület és faj tulajdonságait figyelembe véve az optimális rádiótelemetriás módszer és eszköz kerülhet kiválasztásra
Biotelemetria
A hagyományos rádiotelemetriában helymeghatározás folyik, a jel erősségének irány érzékeny vevőantennával történő bemérésén keresztül. Ha egy rádiójel sorozatot szemügyre veszünk, kitűnik, hogy a jelnek nemcsak az erőssége használható fel információ átvitelre, hanem a jelhossz (signal length) és a jelek közötti szünet (signal gap vagy signal interval) is alkalmas információ közlésre. A rádiotelemetria egy külön ága, a biotelemetria tárgykörébe tartoznak azok az eljárások, amelyekben biológiailag értelmes változókat kódolnak a rádiójel eme paraméterei.
A biotelemetria különleges adót és vevőt igényel. Az erre a célra kifejlesztett vevőkészülék méri a jel hosszát és a jelek közötti szünet idejét is, így a környezeti változó által modulált jel dekódolható. Ez megnöveli a vizsgálat hatékonyságát, és későbbi automatizált mérés lehetőségét kínálja, ezért a biotelemetriás vevőkészülék gyakran adattárolót (data logger) is tartalmaz.
Az egyes cégek más-más módon teszik vevőjüket alkalmassá biotelemetriás mérésre. Vannak akik az építőszekrény elvet követik (AVM, TELONICS), és hagyományos vevőjük mellé kiegészítő egység(ek) csatolásával oldják meg a jel egyéb paramétereinek mérését, valamint külön adattárolót alkalmaznak. Ennek előnyei az alapgép viszonylagos olcsósága és a továbbfejleszthetőség, hátránya viszont a nagyobb térfogat, és a teljes rendszer viszonylag borsos ára. A kanadai LOTEK és a svéd TELEVILT cég ezért olyan biotelemetriás vevőt fejlesztett ki, amely mind hagyományos mérésre, mind kódolt jelek mérésére, mind adattárolásra alkalmas. E megoldás előnye a magas technikai színvonal, a kompakt kézi felépítés, hátránya a magas alapár (3-5,000 USD, a memória kapacitásától függően). Ha tehát valaki elsősorban kézi keresésre használja a telemetriát, nem célszerű a kétségkívül modernebb, de drágább biotelemetriás vevők kezdeti beszerzése, hiszen a különbözetből 10-20 adó is vásárolható.
A biotelemetriás adó is komplikáltabb felépítésű, mint hagyományos testvére. A kiegészítő elektronika rendszerint plussz fogyasztással és súllyal jár, és az adó ára is magasabb (x+50 USD). Az egyes cégek változatos opciókat kínálnak. Ezeket két csoportba oszthatjuk, vannak állapotról tudósító digitális jellegű jelek (mortalitás, mozgás detektor, testpozitúra), ahol a rádiojel két értéket vehet fel, pl. vagy 1000 vagy 1500 ms hosszú a jelszünet, attól függően, hogy mozog az állat vagy nyugalomban van. A másik csoportba tartozó adóknál a jel széles tartományban arányos valamely paraméterrel, analóg jellegű. Lehetőség van a külső fénnyel, hőmérséklettel, a testhőmérséklettel arányos jelek vételére. Különleges esetben egyes bioelektromos jelek (EKG vagy EEG) mintázata kerül átvitelre, aminek viszont nehezen megoldható a tárolása, így elsősorban laboratóriumi kísérletek során használják.
A rádiotelemetria alapjai és alkalmazási lehetőségei
A jeladó egységekhez számos kiegészítő áramkört fejlesztettek ki, amivel, különleges célokra módosítható az adó működése, ám számolni kell azzal, hogy minden egyes extrával megnövekedik a súly, amit az állatnak cipelnie kell. Az aktivitás-érzékelő segítségével máshogy ad az adó, ha mozog az állat, mint ha nem, például ritkábban pittyeg, ha helyben van az állat. Ez felhasználható mortalitás detektorként s, ha tartósan nem ilyen jelet kapunk, elpusztult az állat (vagy leesett az adó róla) (Mech és Barber, 2002). Gyakorta alkalmaznak olyan érzékelőket is, amelyek az élőlény, vagy a környezet hőmérsékletét mérik. A testhő változásának nyomon követésével információ nyerhető az állat reprodukciós életszakaszáról, vagy épp az élőhely preferencia vizsgálható, ha az állatról érkezett jelet összehasonlítjuk a jellegzetes élőhely foltokban elhelyezett referencia adók jelével.
A biológiai paraméter által modulált, kódolt jelet a vétel után dekódolni kell. Ha csak állapotok elkülönítése a cél, egyszerűbb a helyzet, grafikus úton jól szemléltethető az eredmény, pl. az azonos hosszúságú jelértékek tartományainak kijelölésével megkapjuk, mettől meddig volt aktív illetve passzív az állat. Az analóg jeleknél viszont előbb vissza kell alakítani az eredeti jelalakot. Erre a célra kalibrációs görbét kell felvenni az egyes adókhoz.
Több cég olyan számítógépes programot árul, amely megkönnyíti a változó időbeli lefutásának rekonstruálását.
Biotelemetria révén tisztázták egy klasszikus etológiai vizsgálat hátterét. Ismert, hogy egyes madárfiókák félelmi reakciót mutatnak a fészek felett elhaladó ragadozó sziluettjére (Tinbergen Az ösztönről). Ennek a jelenségnek a vizsgálatakor egy sötét madár alakú tárgyat mozgattak a fészek felett, és a kismadarak csak akkor reagáltak, ha a makett ölyvszerűen, nagy fejével feléjük mozgott. Ha a makettet ellentétesen mozgatták, amikor is libára emlékeztetett, nem kaptak reakciót. E kísérlet eredményét nehéz volt megismételni, hol jelentkezett a különbség, hol nem. A szívfrekvencia párhuzamos mérése segített tisztázni a problémát. Mueller és Parker (1980) kiskacsákat szívadóval felszerelve kimutatták, hogy azok pulzusszáma nem változik a libaszerű tárgyra. A ragadozó képe viszont kétféle reakciót váltott ki: a kiskacsák egy része lekuporodással válaszolt, miközben szívverése lelassult, míg a többiek menekülni kezdtek, és a gyors mozgás közben szívük is hevesebben dobogott. A problémás kísérletben a kétféle reakció (ti. a pulzus csökkenés illetve növekedés) keverten jelentkezett, így az átlag nem változott, tehát statisztikailag nem tudták igazolni a ragadozó felismerés tényét. A kísérleti aréna nagysága befolyásolja a passzív és az aktív menekülők arányát, a sikeres kísérletekben olyan körülmények között tesztelték az állatokat, hogy egyértelműen az aktív menekülés volt túlsúlyban.
Üregi nyulak pulzusszáma jól tükrözi az állat belső állapotát. Egy nagyméretű kifutóban azt vizsgálták, mitől magasabb az alárendelt egyedek halandósága. Azt találták, hogy téli táplálékhiány idején az állatok anyagcseréje takarékra áll át, nyugalmi szívműködésük lelassul. A társak fenyegetése olyan szociális stressz, amely ezzel ellentétes folyamatot indít el. A rangsor alján található egyedek így rosszul gazdálkodnak tartalékaikkal, legyengülnek, sőt tartós táplálékhiány idején el is pusztulhatnak. A nyulak a nappalt földalatti üregeikben töltik, azonban a talaj rezgéseiből megérzik, ha valami közeledik várukhoz. Beültetett szívadó segítségével kimutatták (Stöhr, 1988), hogy nem lehet észrevétlenül megközelíteni a nyúlvárat, amikor az osonó biológus 30 méternél közelebb ért, a föld alatt tartózkodó nyúlnál erőteljes pulzusszám csökkenést regisztráltak.
A szintén üreglakó ürgék testhőmérsékletét beültetett adóval mérték a téli álom alatt. Az állat hőmérséklete kb.
két hét alatt süllyed le valamivel a külső hőmérséklet fölé, majd ott stabilizálódik. Nem marad azonban tartósan ilyen alacsony a testhő, az állat periódikusan felmelegszik, majd visszahűl. Németh és munkatársai (2010) azt találták, hogy a felmelegedések során az ürge elhagyja fészkét és vizeletet ürít, ezáltal fészke szárazon marad. Az ilyen "majdnem ébredések" tavasszal gyakoribbá válnak, és ha tartós meleget észlel az ürge, teljesen felébred.
Az üreglakó állatok (üregi nyulak és ürgék) napi aktivitási ritmusának mérésében is fontos járulékos adatokkal szolgálhatnak a fény/hőmérő adók. A rádiójelből következtetni lehet az üreg téli hőmérsékletére, a vár elhagyásának időpontjára. A különböző nemű állatok egymáshoz viszonyított pozíciója alkalmas a territorialitás vizsgálatára, míg a nőstények növényzettel kapcsolatos magatartásformáinak térbeli mintázata ökológiai kapcsolatok eddig nem lehetséges elemzéséhez nyújthat segítséget. Várható, hogy az eltérő növényzetű tisztásokon legelő állatok mást esznek, és ez lehet az egyik forrása a széklet vizsgálat során nyert egyedi táplálék összetételnek. A biotelemetria ígéretes technológia, amely még nagy fejlődés előtt áll. A továbblépést hasonló problémák akadályozzák, mint a hagyományos telemetriáét: a csapdázás/altatás/felerősítés alacsony hatékonysága. Ezt tovább nehezíti a biotelemetriás adók rövid élettartama, a jel dekódolás nehézségei.
A rádiotelemetria alapjai és alkalmazási lehetőségei
ANYAGOK
A gyakorlat célja
Jelen gyakorlat célja a rádiotelemetriás helymeghatározás alapjainak elsajátítása. Ennek érdekében a gyakorlatvezető által eldugottelrejtett 5 db rádiót kell megtalálni.