用高技术保护野生动物

【美国《新闻周刊》1月31日一期文章】题：不得了的高技术（作者  沙伦·贝格利  埃利卡·切克）
早在康奈尔大学副研究员卡蒂·佩恩刚开始研究大象的时候，“高技术”指的是研究人员用塑料袋而不是纸袋收集大象粪便，以使装粪便的袋子在带回研究营地的途中不会破漏。如今，佩恩想更多地了解非洲中部地区大象的研究目标并未改变，但是她使用的工具却有了变化。
今年4月份，佩恩和她的同事们将在中非共和国的一处森林空地周围放置10个传声器和一个摄像机镜头，用以在大象集结时记录大象发出的声音，拍摄大象的举动。研究人员希望通过把声音与图像进行匹配，编撰出一部“大象词典”——这种叫声表示母象正在发情，那种吼声表示小象在争吵。紧接着，佩恩和她的研究小组将把12个传声器用尼龙扣粘在加纳森林深处的树上。她们希望借助自己编撰的“大象词典”，弄清楚人们研究甚少的象群的规模、构成和行为，并评估数量日益减少的象群的生存状况。而这一切都是在不需要实地寻找、观察这些踪迹难觅的动物的情况下完成的。研究人员希望在象群接近庄稼时提醒农民，在听到偷猎者的枪声时向巡护人员报警。佩恩说：“这种声音监测方法比靠视觉直接观测给我们带来大量更多更好的信息。”
如果一个物种对我们生活的影响力越弱，那么想了解这一物种以便把它从灭绝的边缘拉回来就越困难。大熊猫生活在中国最偏远的竹林中，海龟在深度不明的海水中潜游。直到最近，科学家们还不得不用推测的办法填补他们的知识空白：如果一头灰鲸1月份出现在南加利福尼亚海面，6月份出现在阿拉斯加海面，研究人员则画出一条线，希望这条线能接近于这头灰鲸实际的迁徙路线。而如今，从全球定位系统发射器到安装在海豹身上的便携式摄录机，使生物学家通过技术手段接触到地球上最偏远的地方以及生活在那里的动物。
这些新发明比其他任何东西都更精确地确定濒危物种的巢穴，从而使政府知道该重点保护什么地方。苏禄海中海龟繁衍的一些岛屿受到马来西亚和菲律宾人的保护。但是雌海龟在海滩上产蛋之后，就游到未被保护的水域去了。因此，1998年，生物学家把装有卫星传输装置的标签粘到海龟壳上，跟踪这些濒危爬行动物的行踪。这些标签向国家海洋和大气管理局的卫星发射信号，然后科学家们下载数据。史密森氏学会的迈克尔·施蒂韦说：“用网捕捞海龟的拖船对这一区域海龟的毁灭效果最严重。但是如果我们知道海龟游到离海滩多远的水域，我们就可以争取让当局扩大被保护的水域，并确保巡逻艇把拖网渔船赶出被保护水域。”
在加利福尼亚湾实施的一项计划使用不同的技术达到与上述同样的目标。科学家们为了找到一种濒危鼠海豚栖息的地方，准备用在帆船尾部拖挂传声器的办法进行水下声学检测。这样可以使科学家知道应当禁止使用捕杀鼠海豚的密格渔网的更佳方位。这些声学数据应当使官员们把（当地渔民反对的）禁捕令限制在尽可能小的区域。
最先进的水下“耳朵”属于海军。海军建立了一个巨大的水下传声器网络，用以监测前苏联的潜水艇。数年前，海军开始与海洋生物学家共享这些传声器测到的声音。生物学界一直认为，公海中的鲸数量很少。然而海军却从离陆地数千英里的海域收集到鲸发出的声音。于是，康奈尔大学的克里斯托弗·克拉克实施了一项计划，在海中像“布雷”一样放置高技术声学装置。克拉克把微处理器和水下测声仪装入一个直径18英寸的球体中，然后把球放入水中。当该装置收集了数星期的声音数据之后，克拉克向它发出一个与固定桩分离的信号，回收这种“自动跳离式设备”。一次，克拉克分析了从地中海回收的一个测声装置记录的5600小时的数据。他说：“我一个上午分析的数据量比我读博士期间分析的全部数据量还要多。”意大利科学家利用他的工作成果查清地中海污染水域里长须鲸和抹香鲸的生存地点。克拉克还在蒙特雷湾、南加利福尼亚海域和夏威夷海域放置了“自动跳离式”测声装置，跟踪鲸的活动路线，找出要想使鲸的数量再度增加就最需要保护的海洋通道。
中国需要像这样的数据保护大熊猫。在广袤的竹林里，大熊猫这种濒危动物生活在哪种局部地区气候中？为了弄清楚这一点，圣迭戈动物园的安迪·菲利普斯一直在教中国大熊猫保护区的管理人员如何使用卫星全球定位系统绘制森林地图。有20到30个小组根据全球定位系统设备的测量数据现场记录土壤类型、植被和排水量，他们把目睹大熊猫出没的地点与当地的局部小气候对应起来，并在由卫星绘出的三维地图上标出来。菲利普斯说：“然后你就可以知道有多少像这样可供大熊猫生活的地区。”
技术不仅能帮助保护动物，还能让科学家研究人们视野之外的动物行为。海豹为何要潜入1000英尺深的水中？它是如何做到这一点的？25年来这些一直是个谜团。按理说，哺乳动物无法在水下呆这么长时间。得克萨斯农业和机械大学海洋生物学家兰德尔·戴维斯为了解开这个谜，和同事们合作开发一种记录时间和深度的仪器，同时在海豹的头顶安装一部便携式摄录机，记录海豹的方位和行动。该系统显示，海豹不需要游动就可以沉入水下，因此体内可以保存氧气，在水下多呆一段时间。现在，戴维斯领导的研究小组正在将其用手工最新研制的、价值1.5万美元的设备安装在南极洲的韦德尔氏海豹背部。这些科学家迄今已拍摄到700多次海豹潜水的过程，录像时间长达300小时。这些海豹为何潜入600英尺深的水下猎食？原因之一在于，海豹捕获猎物的方式是在向水面游的过程中穿过鱼群并用冰面为背景映衬猎物的阴影轮廓。戴维斯预计，安装在海豹身上的便携式摄录机“将使我们对海豹及其生存环境以及如何保护海豹获得全新的认识”。
保护马来半岛的800头大象的办法很简单，就是让大象远离那些庄稼被它们洗劫的农民。然而许多被送到其他地方的大象又回到原地，它们在途中很容易被偷猎者捕获。研究人员把卫星跟踪标签（像跟踪海龟使用的标签）粘到生活地点迁移的动物身上，其后他们发现，孤独的母兽看起来总是直奔老家而去。通过卫星跟踪，研究人员如今懂得，要使那些爱返回老家的大象这种厚皮动物不想回到原来的栖息地，就必须以小家庭为单位迁移大象。如果这样做管用的话，那么在防止物种趋于灭绝方面如此有效的技术，也许会挽救一些物种。