Nuovo metodo per tracciare i movimenti degli animali
Un nuovo approccio migliora l'accuratezza delle stime dell'area di abitazione degli animali.
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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Indice
Quando studiamo gli animali, una delle grandi domande è dove gli piace stare. Quest'area, conosciuta come il loro "territorio", è fondamentale per capire come scelgono i loro posti preferiti per mangiare, socializzare e stare lontani dai pericoli. Negli ultimi tempi, gli scienziati hanno usato il tracciamento elettronico per seguire gli animali e vedere dove vanno.
Ci sono vari modi per capire quanto è grande il territorio di un animale, ma ogni metodo ha le sue peculiarità e limitazioni. Alcuni metodi comuni sono gli stimatori geometrici, che usano forme basate sui luoghi dove abbiamo visto gli animali, e i metodi probabilistici, che si basano su un modello di casualità per determinare il territorio.
Un metodo probabilistico popolare si chiama Stima della densità del kernel (KDE). Questo metodo piazza delle piccole "bolle" attorno a ogni luogo dove è stato visto un animale. Quando sommi queste bolle, formano una stima del territorio. La dimensione di queste bolle dipende da una caratteristica nota come larghezza di banda. Una larghezza di banda stretta crea un territorio più compatto, mentre una più ampia può allungare il territorio, portando a risultati meno accurati.
Tuttavia, le cose diventano complicate quando gli animali si imbattono in Barriere che non possono attraversare, come scogliere o strade trafficate. In queste situazioni, le stime del territorio possono estendersi in aree che l'animale non usa realmente, portando a dimensioni del territorio gonfiate - un problema noto come bias da spillover. Immagina se il territorio di una lumaca includesse la strada solo perché ci è strisciata vicino una volta; non sarebbe una stima equa!
Per risolvere queste sovrastime, sono stati progettati vari approcci. Alcuni metodi cercano di includere fattori ecologici, come la disponibilità di cibo, mentre altri fanno aggiustamenti dopo che il territorio è stato creato. Sfortunatamente, molti di questi metodi sono complicati, richiedono molte risorse, o hanno i loro problemi.
Nuovo modo per stimare i territori
Arriva un nuovo approccio chiamato AKDE corretta localmente! Questo metodo mira a risolvere il problema dello spillover regolando le bolle attorno ai luoghi degli animali prima di creare il territorio finale. In questo modo, se un animale è stato visto proprio accanto a un confine, le stime non si estenderanno in aree inutilizzabili.
Per esempio, immagina di nuovo la nostra curiosa lumaca. Se trascorre un po' di tempo accanto a una grande roccia, invece di includere l'area oltre la roccia nel suo territorio, il nuovo metodo regolerà la stima in modo che comprenda solo le aree a cui può effettivamente accedere. Questo rende i calcoli del territorio più accurati e utili.
Usando simulazioni al computer, i ricercatori hanno testato quanto bene funziona questo nuovo metodo rispetto alle tecniche di correzione più vecchie. Hanno scoperto che il metodo corretto localmente produceva territori più accurati rispetto ai metodi tradizionali, specialmente quando gli animali erano vicini a barriere. Era come dare alla nostra lumaca una mappa più chiara su dove può strisciare senza includere accidentalmente il giardino del vicino.
Testare le acque
Per vedere davvero come si comporta questo nuovo metodo, i ricercatori hanno usato dati di tracciamento di animali fittizi con confini noti e hanno confrontato i risultati. Hanno eseguito simulazioni che tracciavano gli animali per vari periodi di tempo, aggiustando il loro movimento rispetto alle barriere.
In queste prove, i ricercatori hanno trovato che l'AKDE corretta localmente forniva costantemente stime migliori dei territori rispetto ai metodi tradizionali. Era un po' come avere un GPS che ti dice correttamente dove andare invece di portarti in un'avventura infruttuosa in territori sconosciuti.
I ricercatori hanno anche applicato questo metodo a dati reali raccolti da trote lacustri in due laghi molto diversi. Hanno visto che il metodo corretto localmente produceva ancora una volta stime di territorio più affidabili rispetto ai metodi più vecchi. Era come scoprire che mentre entrambi i metodi ti portano al lago, solo uno ti mostra i migliori posti per pescare!
E quelle barriere?
È importante notare che non tutti gli animali si comportano allo stesso modo vicino alle barriere. Alcuni potrebbero "rimbalzare" e cambiare direzione, mentre altri potrebbero seguire da vicino la barriera. Il nuovo metodo può gestire questi comportamenti diversi meglio delle tecniche precedenti.
Per esempio, se la nostra lumaca stesse semplicemente rilassandosi accanto a una roccia, il nuovo approccio si assicura che non includa accidentalmente un intero campo nel suo territorio solo perché una volta si è avvicinata al bordo. Questo offre un'immagine più realistica di dove la lumaca preferisce realmente stare.
Riepilogo delle correzioni locali
In sintesi, mentre ci sono molti modi per indovinare dove vagano gli animali, l'AKDE corretta localmente offre miglioramenti significativi. Toglie l'incertezza e aiuta a fornire una visione più chiara dei movimenti degli animali. Questo metodo mostra grandi promesse per studi futuri, assicurando che gli scienziati possano capire meglio non solo quanto lontano viaggiano gli animali, ma soprattutto, dove si sentono veramente a casa.
Utilizzando questo approccio migliorato, i ricercatori possono tracciare più accuratamente il comportamento degli animali e prendere decisioni migliori in merito agli sforzi di conservazione e gestione. Chi l'avrebbe mai detto che mappare con precisione il territorio di una lumaca potrebbe rivelare così tanto sulla sua vita e sull'ambiente circostante?
Con l'uso di questi metodi, gli esperti di fauna selvatica possono ora elaborare strategie migliori per proteggere gli animali e i loro habitat, assicurando che possiamo tutti condividere il pianeta - umani, lumache e tutti gli altri.
Quindi, la prossima volta che vedi un animale, ricorda che potrebbe essere tanto complesso quanto bilanciarsi su una recinzione o strisciare lungo una roccia. Hanno le loro case, preferenze e antipatie, e con le giuste tecnologie, stiamo migliorando nella loro comprensione ogni giorno!
Titolo: Home range spillover in habitats with impassable boundaries: Causes, biases, and corrections using autocorrelated kernel density estimation
Estratto: 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
Autori: Jack Hollins, Christen Fleming, Justin M. Calabrese, Les Harris, Jean Sebastien Moore, Brendan Malley, Michael Noonan, William F. Fagan, Jesse M. Alston, Nigel Hussey
Ultimo aggiornamento: 2024-11-30 00:00:00
Lingua: English
URL di origine: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.11.20.624379
Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.11.20.624379.full.pdf
Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/
Modifiche: Questa sintesi è stata creata con l'assistenza di AI e potrebbe presentare delle imprecisioni. Per informazioni accurate, consultare i documenti originali collegati qui.
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