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# Biologie # Ökologie

Neue Methode zur Verfolgung von Tierenbewegungen

Ein neuer Ansatz verbessert die Genauigkeit von Schätzungen des Lebensraums von Tieren.

Jack Hollins, Christen Fleming, Justin M. Calabrese, Les Harris, Jean Sebastien Moore, Brendan Malley, Michael Noonan, William F. Fagan, Jesse M. Alston, Nigel Hussey

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Revolutionäre Revolutionäre Tracking-Technik Enthüllt in Tierbewegungsstudien. Neue Methode verbessert die Genauigkeit
Inhaltsverzeichnis

Wenn wir Tiere studieren, ist eine der grossen Fragen, wo sie gerne abhängen. Dieses Gebiet, bekannt als ihr Lebensraum, ist wichtig, um zu verstehen, wie sie ihre Lieblingsplätze für Futter, Freunde und zum Vermeiden von Gefahren auswählen. Neulich haben Wissenschaftler elektronische Tracker benutzt, um Tiere zu verfolgen und zu sehen, wohin sie gehen.

Es gibt viele Möglichkeiten, um herauszufinden, wie gross der Lebensraum eines Tieres ist, aber jede Methode hat ihre eigenen Eigenheiten und Einschränkungen. Einige gängige Methoden sind geometrische Schätzer, die Formen benutzen, basierend darauf, wo wir die Tiere gesehen haben, und probabilistische Methoden, die ein Modell auf Zufall annehmen, wenn sie den Lebensraum bestimmen.

Eine beliebte probabilistische Methode heisst Kern-Dichteschätzung (KDE). Diese Methode platziert kleine "Blasen" um jeden Ort, an dem ein Tier gesehen wurde. Wenn man diese Blasen zusammenfügt, ergibt sich eine Schätzung des Lebensraums. Die Grösse dieser Blasen hängt von einem Merkmal namens Bandbreite ab. Eine schmale Bandbreite sorgt für einen kompakteren Lebensraum, während eine breitere Bandbreite den Lebensraum auseinanderziehen kann, was zu ungenauen Ergebnissen führt.

Das Problem wird knifflig, wenn Tiere auf Barrieren stossen, die sie nicht überqueren können, wie Klippen oder vielbefahrene Strassen. In diesen Situationen können die Schätzungen des Lebensraums in Bereiche hinauslaufen, die das Tier tatsächlich nicht nutzt, was zu überhöhten Lebensraumgrössen führt - ein Problem, das Spillover-Verzerrung genannt wird. Stell dir vor, der Lebensraum einer Schnecke würde die Strasse umfassen, nur weil sie einmal daneben gekrochen ist; das wäre keine faire Schätzung!

Um diese Überbewertungen zu beheben, wurden verschiedene Ansätze entwickelt. Einige Methoden versuchen, ökologische Faktoren wie Nahrungsverfügbarkeit einzubeziehen, während andere Anpassungen vornehmen, nachdem der Lebensraum erstellt wurde. Leider sind viele dieser Methoden kompliziert, ressourcenintensiv oder haben eigene Probleme.

Neuer Weg zur Schätzung von Lebensräumen

Jetzt gibt's einen neuen Ansatz namens lokal korrigierte AKDE! Diese Methode zielt darauf ab, das Spillover-Problem zu lösen, indem die Blasen um die Tierstandorte angepasst werden, bevor sie den endgültigen Lebensraum erstellen. So, wenn ein Tier direkt neben einer Grenze gesehen wird, überschreiten die Schätzungen nicht in unbrauchbare Bereiche.

Nehmen wir unsere neugierige Schnecke nochmal. Wenn sie etwas Zeit neben einem grossen Stein verbringt, wird die neue Methode die Schätzung anpassen, sodass nur die Bereiche einbezogen werden, die sie tatsächlich erreichen kann. Das macht die Berechnungen des Lebensraums genauer und nützlicher.

In Computersimulationen haben Forscher getestet, wie gut diese neue Methode im Vergleich zu älteren Korrekturtechniken funktioniert. Sie fanden heraus, dass die lokal korrigierte Methode genauere Lebensräume lieferte als traditionelle Methoden, besonders wenn Tiere in der Nähe von Barrieren waren. Es war, als hätte unsere Schnecke eine klarere Karte, wo sie kriechen kann, ohne versehentlich den Garten des Nachbarn einzuschliessen.

Die Gewässer testen

Um wirklich zu sehen, wie gut diese neue Methode funktioniert, haben Forscher gefälschte Tierverfolgungsdaten mit bekannten Grenzen verwendet und die Ergebnisse verglichen. Sie führten Simulationen durch, die Tiere über verschiedene Zeiträume verfolgten und anpassten, wie sie sich relativ zu Barrieren bewegten.

In diesen Versuchen fanden die Forscher heraus, dass die lokal korrigierte AKDE konstant bessere Schätzungen der Lebensräume lieferte als traditionelle Methoden. Es war ein bisschen wie ein GPS zu haben, das dir genau sagt, wo du hin musst, anstatt dich auf eine verrückte Jagd durch unerforschte Gebiete zu schicken.

Die Forscher wandten diese Methode auch auf reale Daten an, die von Seeforellen in zwei sehr unterschiedlichen Seen gesammelt wurden. Sie sahen, dass die lokal korrigierte Methode erneut zuverlässigere Schätzungen der Lebensräume lieferte als ältere Methoden. Es war, als hätte man entdeckt, dass während beide Methoden dich zum See bringen könnten, nur eine dir die besten Angelstellen zeigt!

Was ist mit den Barrieren?

Es ist wichtig zu beachten, dass nicht alle Tiere sich gleich nahe an Barrieren verhalten. Einige könnten "abprallen" und die Richtung ändern, während andere eng entlang der Barriere folgen könnten. Die neue Methode kann mit diesen verschiedenen Verhaltensweisen besser umgehen als frühere Ansätze.

Wenn unsere Schnecke einfach entspannt neben einem Stein chillt, sorgt der neue Ansatz dafür, dass sie nicht versehentlich ein ganzes Feld in ihren Lebensraum einbezieht, nur weil sie einmal zum Rand gekrochen ist. Das gibt ein realistischeres Bild davon, wo die Schnecke tatsächlich gerne abhängt.

Zusammenfassung der lokalen Korrekturen

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass es viele Möglichkeiten gibt, um zu schätzen, wo Tiere sich bewegen, aber die lokal korrigierte AKDE wesentliche Verbesserungen bietet. Sie nimmt die Vermutungen weg und hilft, einen klareren Blick auf die Bewegungen der Tiere zu bekommen. Diese Methode zeigt grosses Potenzial für zukünftige Studien und stellt sicher, dass Wissenschaftler nicht nur besser verstehen, wie weit Tiere reisen, sondern vor allem, wo sie sich wirklich zu Hause fühlen.

Mit diesem verbesserten Ansatz können Forscher tierisches Verhalten genauer verfolgen und bessere Entscheidungen in Bezug auf Naturschutz und Management treffen. Wer hätte gedacht, dass eine präzise Kartierung des Lebensraums einer Schnecke so viel über ihr Leben und die Umgebung um sie herum offenbaren könnte?

Dank dieser Methoden können Wildtierspezialisten jetzt bessere Strategien zum Schutz von Tieren und ihren Lebensräumen entwickeln, damit wir alle den Planeten teilen können - Menschen, Schnecken und alle anderen.

Also, das nächste Mal, wenn du ein Tier siehst, denk dran, es könnte genauso komplex sein wie das Balancieren auf einem Zaun oder das Kriechen entlang eines Steins. Sie haben ihre eigenen Zuhause, Vorlieben und Abneigungen, und mit den richtigen Technologien werden wir jeden Tag besser darin, sie zu verstehen!

Originalquelle

Titel: Home range spillover in habitats with impassable boundaries: Causes, biases, and corrections using autocorrelated kernel density estimation

Zusammenfassung: O_LIAn animals home range plays a fundamental role in determining its resource use and overlap with conspecifics, competitors and predators, and is therefore a common focus of movement ecology studies. Autocorrelated kernel density estimation addresses many of the shortcomings of traditional home range estimators when animal tracking data is autocorrelated, but other challenges in home range estimation remain. C_LIO_LIOne such issue is known as spillover bias, in which home range estimates do not respect impassable movement boundaries (e.g., shorelines, fences), and occurs in all forms of kernel density estimation. While several approaches to addressing spillover bias are used when estimating home ranges, these approaches introduce bias throughout the remaining home range area, depending on the amount of spillover removed, or are otherwise inaccessible to most ecologists. Here, we introduce local corrections to home range kernels to mitigate spillover bias in (autocorrelated) kernel density estimation in the continuous time movement model (ctmm) package, and demonstrate their performance using simulations with known home range extents and distributions, and a real world case study. C_LIO_LISimulation results showed that local corrections minimised bias in bounded home range area estimates, and resulted in more accurate distributions when compared to commonly used post-hoc corrections, particularly at small-intermediate sample sizes. C_LIO_LIComparison of the impacts of local vs post-hoc corrections to bounded home ranges estimated from lake trout (Salvelinus namaycush) demonstrated that local corrections constrained bias within the remaining home range area, resulting in proportionally smaller home range areas compared to when post-hoc corrections are used. C_LI

Autoren: Jack Hollins, Christen Fleming, Justin M. Calabrese, Les Harris, Jean Sebastien Moore, Brendan Malley, Michael Noonan, William F. Fagan, Jesse M. Alston, Nigel Hussey

Letzte Aktualisierung: 2024-11-30 00:00:00

Sprache: English

Quell-URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.11.20.624379

Quell-PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.11.20.624379.full.pdf

Lizenz: https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/

Änderungen: Diese Zusammenfassung wurde mit Unterstützung von AI erstellt und kann Ungenauigkeiten enthalten. Genaue Informationen entnehmen Sie bitte den hier verlinkten Originaldokumenten.

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