Novo Conjunto de Dados Revela Comportamentos de Suricatas em Zoológico

Gravar o comportamento dos animais é importante pra ver como eles estão se saindo e aprender mais sobre a natureza. Agora, as formas de observar o comportamento dos animais em zoológicos, tipo a amostragem por scan, demandam muito esforço humano, não conseguem monitorar 24/7 e podem ser influenciadas por humanos. Tem alguns bancos de dados sobre comportamento animal, principalmente focando em animais selvagens, mas não tem muita informação sobre o comportamento em grupo de animais de zoológico.

A gente criou um novo conjunto de vídeos que foca em suricatos, incluindo diferentes tipos de comportamentos, especialmente interações em grupo. Esse conjunto de dados contém vídeos de dois ângulos de câmera no recinto dos suricatos no Wellington Zoo, na Nova Zelândia. Ele tem 848.400 quadros rotulados com várias ações dos suricatos, além de 15 vídeos extras que não têm rótulo.

Usar visão computacional é uma maneira inteligente de monitorar os animais sem incomodá-los, diferente de coleiras de GPS ou métodos tradicionais que exigem muito trabalho manual. À medida que a tecnologia avança, percebemos a necessidade de um software melhor pra identificar comportamentos inteligentes nos animais a partir dos vídeos. Nosso novo conjunto de dados oferece uma ampla gama de comportamentos de suricatos, como definido por especialistas.

Suricatos são animais sociais que vivem no Sul da África. Seus grupos podem ser bem grandes, variando de apenas dois a cinquenta membros. Nesses grupos, existe uma estrutura Social rígida. Um casal dominante geralmente se reproduz enquanto os outros adultos ajudam a cuidar dos filhotes. Suricatos mostram muitos comportamentos sociais, incluindo cuidar dos filhotes, brincadeiras, se limpar e se aglomerar. Eles também podem ter ações mais complexas, como conflitos que resultam em um membro sendo expulso ou respondendo a possíveis ameaças.

Estudar o comportamento animal é fundamental pra gerenciar bem os animais de zoológico. O zoológico oferece um ambiente controlado pras pesquisas verem como os animais agem. Conjuntos de dados anteriores analisaram diferentes animais e comportamentos, mas a maioria foi coletada com câmeras de vida selvagem fora dos zoológicos. Falta conjuntos de dados focados no comportamento animal em ambientes de zoo.

Os ambientes de zoológicos são diferentes do habitat selvagem; eles têm um número fixo de animais, comportamentos mais repetidos e permitem visão completa do recinto. Esse conjunto de dados tem o objetivo de ajudar a identificar comportamentos de suricatos em zoológicos. A gente rastreou os suricatos que estavam dentro do campo de visão da câmera, classificando suas ações em quatro horas de filmagem. Também temos 15 vídeos adicionais pra apoiar modelos de aprendizado.

#Coleta de Dados

Duas câmeras GoPro® Max foram colocadas na parte de trás do recinto dos suricatos. Uma câmera estava voltada pra um monte de termitas replicado, enquanto a outra olhava a área de forrageamento e a entrada. Esses locais eram onde os suricatos passavam muito tempo. O monte é um local popular pra comportamento de vigilância, onde os suricatos ficam de olho no ambiente. A área de forrageamento costuma estar movimentada na hora das refeições, enquanto os suricatos procuram comida escondida debaixo da casca solta. Eles também se reúnem na entrada quando esperam ver os tratadores.

A gente coletou as filmagens em outubro e novembro de 2022, escolhendo dias de clima claro pra melhor visibilidade. Fizemos vídeos em intervalos de doze minutos e filtramos os clipes com visitantes do zoo. Vídeos interessantes com muitos suricatos e interações sociais foram selecionados pra estudo adicional. Uma equipe pequena então rotulou esses clipes usando uma ferramenta específica de computador, borrando qualquer característica humana identificável pra proteger a privacidade.

No nosso conjunto de dados, identificamos dois tipos de suricatos: adultos e filhotes. Durante nossa coleta de dados, quatro filhotes de suricato nasceram, e embora eles estivessem muitas vezes escondidos nos vídeos, ainda rotulamos suas posições em relação aos adultos. Quando os filhotes estão presentes, os adultos geralmente se comportam de maneira diferente; eles formam aglomerados ao redor deles pra se limpar. Pra garantir uma rotulagem precisa, cada vídeo foi checado por diferentes pessoas pra pegar qualquer anotação inconsistente ou erros. Diferenças em como os anotadores entendiam os comportamentos foram notadas e ajustadas através de checagens adicionais.

É desafiador identificar suricatos individuais com precisão. Métodos anteriores incluíam marcações ou tinturas, mas não conseguimos distinguir suricatos específicos nas nossas filmagens. No entanto, rastreamos os suricatos enquanto eles estavam visíveis na tela, sabendo que durante nossa filmagem havia nove machos adultos, seis fêmeas adultas e quatro filhotes.

#Etograma Comportamental

Um comportamento chave pros suricatos é a vigilância, onde eles ficam em pé pra escanear ameaças enquanto outros fazem atividades diferentes. Eles se revezam olhando uns pelos outros, muitas vezes usando sons pra sinalizar perigo. A vigilância pode ser categorizada de várias maneiras. Por exemplo, os suricatos podem ficar em pé com as patas no chão escaneando, sentar sobre as patas traseiras, ou equilibrar-se nas pontas dos pés pra ter uma visão melhor. Quando um suricato fica de guarda, isso é chamado de comportamento de sentinela. Os suricatos que fazem a guarda geralmente têm características específicas como melhor saúde ou maior posição no grupo.

Alguns comportamentos que acompanhamos incluem:

• Carregar um filhote
• Sentar ou ficar alto
• Interagir com um objeto
• Interagir com um humano
• Interagir com um filhote
• Sentar ou ficar baixo
• Guarda elevada

Os comportamentos de interesse foram organizados de um jeito que facilita a categorização depois. Cada comportamento é distinto, significando que cada suricato pode mostrar apenas um comportamento a qualquer momento. Essa lista foi baseada em estudos anteriores e ajustada pra se encaixar nas nossas observações.

No nosso conjunto de dados, temos mais de 4,1 milhões de anotações de suricatos em 848.400 quadros, mostrando uma média de 4,9 suricatos por quadro. Isso não é o total de suricatos presentes, já que quatro filhotes nasceram durante nossa coleta. Portanto, nossas estimativas não cobrem todas as ações de todos os suricatos ao longo do dia, já que apenas uma parte estava visível. Além disso, os vídeos escolhidos destacaram comportamentos ativos; assim, alguns comportamentos mais tranquilos podem não estar refletidos com precisão.

Entre os comportamentos mais comuns captados estavam a forrageação, que ocupou cerca de um terço do tempo deles, e ações de vigilância, que representaram cerca de um quinto do tempo. Menos comuns foram atividades sociais, como brincadeiras e limpeza, que ocuparam menos de 1,5% do tempo deles.

Observar os filhotes mudou a distribuição do comportamento, já que a presença deles afetou as ações dos adultos. Por exemplo, vimos um adulto carregando um filhote e parando pra deixar os outros se envolverem, criando um aglomerado ao redor do bebê. Também notamos suricatos cavando juntos e se reunindo perto da entrada do recinto quando os tratadores chegavam.

#Conclusão

Nosso conjunto de dados é uma ferramenta valiosa pra aprender sobre os comportamentos sociais dos suricatos em um zoológico. Ele não só destaca comportamentos comuns, mas também ações menos frequentemente vistas envolvendo filhotes. Os próximos passos vão focar em usar esse conjunto de dados pra detectar automaticamente comportamentos sociais em suricatos e outros animais e desenvolver modelos pra explicar interações complexas entre animais.

Esse conjunto de dados tem como objetivo melhorar a pesquisa sobre comportamento animal, fornecendo insights mais profundos sobre suas ações e estruturas sociais. Ao entender esses comportamentos, esperamos gerar melhores modelos que representem como os animais interagem e a lógica por trás de suas ações.