几乎不可能录像追踪:小虾

意大利南部萨伦托大学的科学家发表了这项研究[1]一项关于水生小虾生态的有趣研究叫做Gammarus insensibilis．为了进行这项研究，他们不得不克服一些具有挑战性的技术障碍，但最终他们成功了，并产生了令人着迷的结果。

最佳觅食

找到足够的食物，同时又不浪费太多精力，这是所有动物必须解决的关键问题。在这方面有很强的进化压力。如果你能比你的邻居更有效地觅食，你就会有更多的时间和精力用于其他活动，因此你就会有更高的进化适应性。

这意味着许多研究发现，动物物种的觅食策略通常在数学上接近最优。然而，对于不同类型的动物来说，什么是最佳的是非常不同的。大小、新陈代谢和在食物链中的位置(捕食者/猎物)都是重要因素。水生生态系统的工作方式通常与陆地生态系统略有不同，我们对它们了解较少，因为它们更难研究。

所以研究一个典型物种的觅食Gammarus insensibilis有可能不仅对一个物种有深入的了解，而且对这些生态系统的运作方式有更普遍的了解。

虾

不管你住在哪里，只要你找到一条干净的小溪，用渔网在河底翻找一下，你就可能钓到一些淡水虾。它们通常属于属Gammarus．有超过200种不同的Gammarus在世界上，它们存在于咸水和半咸水(部分咸的，例如在河口)以及淡水中。

这项研究中使用的物种，Gammarus insensibilis,在英语中被称为泻湖沙虾，它确实生活在沿海泻湖的微咸水中。它分布在地中海、黑海和英吉利海峡沿岸的南欧海岸。它可以生活在15米深的地方，以腐烂的植被和藻类为食。Gammarus是甲壳类动物，像螃蟹和土虱;虽然它是无脊椎动物，但它不是昆虫(数一下它的腿!)

几乎不可能的追踪

Gammarus insensibilis很难用视频追踪。它隐藏在阳光下，所以正常的照明不起作用。它是半透明的，所以相机很难从背景中分辨出来。它们可以小到5毫米长(所以比5毫米薄得多)。更糟糕的是，当它移动时，它喜欢贴着迷宫的墙壁。这意味着如果相机不是在正上方，那么它就看不到它。

水生无脊椎动物可以DanioVision跟踪报道，但不是为了这种实验。为了能够测量它们的觅食行为Gammarus在美国，迷宫需要相当大，有许多装有食物的房间，由通道连接。录音也需要很长，六个小时，让虾有足够的时间在迷宫里移动。

有时，通过在它们身上涂上彩色点的技术，研究人员会追踪那些与背景融为一体的小型陆生动物，这种技术被称为标记和捕捉。不幸的是，这行不通Gammarus还有类似的水生动物。科学家们试图用各种方法给它们做标记，但结果总是损害它们，影响它们的行为，所以结果并不可靠。

视频跟踪问题的解决方案

视频图像是由像素组成的，就像每个视频跟踪系统一样，EthoVision XT需要它追踪的动物至少有几个像素宽。从理论上讲，一个解决方案可能是在大迷宫上方放置一个非常高分辨率(即具有许多像素)的摄像机。然而，这意味着摄像机并不是直接位于迷宫边缘的房间和通道上方，所以动物们在沿着墙壁游泳时可以躲避摄像机。

Noldus和萨伦托大学的研究人员想出的解决方案是在迷宫上方安装多个摄像头，并将每个图像作为一个图像进行分析EthoVision XT竞技场。

然而，这就产生了一个新问题;如何处理动物从一个摄像机转移到另一个摄像机的问题。这个问题通过一种巧妙的分析方法得到了解决。

每个装满食物的房间之间的通道被分为三个部分EthoVision XT记录下动物从一个部分移动到另一个部分，这是一个“过渡”。这样，动物离开食物室进入新食物室的速度和频率就可以被量化。从这些转变中，可以计算出各种其他统计数据。

动物对光的反应和透明度的问题得到了解决，方法是制作一个大型红外线照明装置，从下方照亮整个迷宫，并使用近红外线敏感摄像机和滤光片阻挡白光。

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追踪虾并分析其行为的成功新方法

自定义设置EthoVision XT它的核心运行得非常好。只有一小部分动物因为太小或太透明而无法追踪。新方法是成功的!

科学结果也很有趣:

• 一般的模式是:在开始的六个小时Gammarus开始觅食，然后转向探索
• 饥饿的动物表现出较少的转变。也就是说，在离开食物室去寻找更好的食物之前，它们会在食物室里觅食更长的时间。
• 体型较大的动物在装满食物的房间里待的时间更少，它们在迷宫中走动得更多，累积空间更大。也就是说，他们访问的所有地区的面积之和更大。原因可能是能量需求随着体型的增大而增加(更大的动物需要吃更多)，而且它们的运动效率更高(更大的动物可以移动得更快)。

参考文献

1.Shokri M Cozzoli F Ciotti M，等．通过自动视频跟踪评估大型无脊椎动物空间利用行为的新方法。生态科学，2020;00:1-11。https://doi.org/10.1002/ece3.7129

2.Spink, AJ, 1992, Batrachian的生态策略毛茛属植物物种。博士论文，格拉斯哥大学。

确认

来自Shokri的图表等．在创作共用署名许可下，可以在任何媒介上复制。照片Gammarus是来自维基百科并且是Gammarus状花序．

尽管本文作者没有参与这里描述的自定义设置，但他之前确实访问过安装和训练EthoVision和其他相关设置，他想感谢研究人员的欢迎和热情款待。