Скаты не склонны демонстрировать себя. Благодаря своей обтекаемой форме и специфике питания они редко выходят на поверхность океана. Новаторские сенсорные метки, которые объединяют в себе камеру, микрофон и спутниковый передатчик, помогли глубже понять жизнь скатов.
Биологизация — это новаторский, неинвазивный способ отслеживания животных в дикой природе, который изменяет подходы исследователей к изучению передвижений, поведения и социальных связей живых существ. Используя компактные электронные устройства, способные функционировать в течение нескольких месяцев, ученые могут собирать детальную информацию с минимальным вмешательством в естественную среду животных. В английском термине biologging объединены слова biology (биология) и logging (регистрация).
Биологизация активно используется для исследования морских млекопитающих, однако морские черепахи, акулы, коньки и скаты (лат. Batomorphi) оставались в тени. Это обстоятельство вызывает обеспокоенность у ихтиологов, поскольку многие виды батоидов все чаще сталкиваются с угрозой исчезновения, несмотря на их важную роль в морских экосистемах.
Их поведение остается слабо изученным, в основном из-за сложности наблюдения за ними в естественной среде обитания. Одной из ключевых проблем является их уникальная форма тела: в отличие от акул, у скатов отсутствует выдающийся спинной плавник, а у некоторых видов кожа очень гладкая, что затрудняет надежное крепление устройств отслеживания.
Исследователи из океанографического института Харбор-Бранч Атлантического университета Флориды первыми успешно разработали и испытали в полевых условиях мультисенсорную биологическую метку для трудноуловимого обыкновенного пятнистого орляка (Aetobatus narinari), который обитает в тропических и субтропических прибрежных водах.
Питающийся преимущественно моллюсками и раковинами, этот крупный, мощный хищник может достигать длины более 2 метров и веса в несколько сотен килограммов. Несмотря на то, что орляки известны своими дальними миграциями, они часто останавливаются в прибрежных лагунах, что делает их идеальными кандидатами для тестирования новой биологической технологии.
Результаты исследования, опубликованные в журнале Animal Biotelemetry, показывают, что инновационный дизайн метки позволяет ей надежно фиксироваться даже при сильном течении. Это привело к рекордному времени крепления внешних меток к пелагическим скатам — до 60 часов. Впервые такая биологическая система была успешно использована на скатах, питающихся добычей с твердой оболочкой.
Исследователи установили мультисенсорную метку на пятнистом скате-орляке и зафиксировали его перемещения, способы питания, маршруты передвижения по местам обитания и взаимодействие с другими видами. Ранее собрать такую информацию было практически невозможно. Видео лучше просматривать со звуком.
Скаты-орляки сильны, быстро плавают и обитают в динамичной среде с высоким уровнем потребления энергии, что делает их отслеживание и маркировку настоящей проблемой. Задачей учёных было создать систему, которую можно было бы установить за считанные секунды, поддерживать в рабочем состоянии при естественном поведении и собирать обширные многомерные данные. С помощью меток они смогли наблюдать не только за направлением движения рыб, но и за их режимом питания, перемещениями по местам обитания и взаимодействиями с другими видами — информация, которую раньше было сложно зафиксировать.
Специально разработанная метка включает в себя датчик движения, видеокамеру, подводный микрофон, спутниковый передатчик и акустический трекер, всё это в компактном и легком корпусе. Эти устройства созданы для детального наблюдения за поведением при кормлении, с акцентом на поведение хищника во время охоты и поглощения добычи.
Ключевым новшеством является быстрая и малоинвазивная система крепления, использующая силиконовые присоски и специально разработанные ремешки, которые закрепляются возле дыхалец ската (небольших отверстий сразу за глазами). Эта конструкция, вероятно, может быть адаптирована для других видов скатов.