Австралийские ученые разработали устройство под названием FrogPhone, по которому они могут позвонить лягушкам, чтобы узнать, как у них дела

Австралийские ученые разработали FrogPhone — устройство для дистанционной записи лягушачьего общения. Аппарат, принцип работы которого напоминает обычный мобильный телефон, снабжен звукозаписывающим устройством и приемником 3G- и 4G- связи и автоматически принимает звонок в течение трех секунд после его регистрации. В дополнение к этому «лягушачий телефон» может отправлять по SMS данные о температуре воды и воздуха, снятые со встроенного термометра. Статья с описанием устройства опубликована в журнале Methods in Ecology and Evolution.

Отметим, что коммуникация животных — одна из важнейших составляющих их жизни в естественной среде обитания. Как и люди, многие виды для коммуникации используют звуковые сигналы: они помогают им не только общаться, но и защищать свою территорию от неприятеля, а также — подавать сигналы потенциальным партнерам.

Разумеется, эффективнее всего изучать звуки, которые животные издают в том месте, где они живут, а не в лаборатории. Вместе с тем, для этого требуется проводить полевые исследования, которые затратны в плане времени и денег.

Упростить работу биологам взялись ученые из Университета Нового Южного Уэльса, разработавшие устройство, позволяющее удаленно и в любое время суток записывать коммуникацию животных. Поскольку изначально специалисты решили сосредоточиться исключительно на наблюдениях за лягушками, инновационное решение получило название FrogPhone.

Как сообщает издание Technology Networks, новоявленный аппарат устроен относительно незамысловато: в нем используется микросхема с опенсорс-интерфейсом Arduino UNO, плата расширения для приема и передачи связи по 3G и 4G с подсоединенным микрофоном, а также плата с двумя датчиками, которые измеряют температуру воздуха и воды в близлежащем водоеме (в случае, если на территории, где планируется проводить наблюдения, отсутствует мобильная связь, аппарат можно оснастить системой спутниковой связи). Запитано же все это оборудование от солнечной батареи и емкого аккумулятора.

Устройство работает по тому же принципу, что и мобильный телефон, с одним отличием: поскольку лягушки неспособны ответить на звонок, оно принимает вызов автоматически в течение трех секунд после того, как с ним свяжутся. По утверждению ученых, они решили ограничиться модулями связи только для 3G и 4G потому, что предыдущие поколения мобильной связи неспособны передавать акустическую информацию с достаточной чистотой и минимальным фоновым шумом.

Примечательно, что помимо того, что агрегат позволяет записывать коммуникацию животных в реальном времени удаленно, после каждого вызова он отправляет на позвонивший номер SMS-сообщение с показаниями встроенного термометра и зарядом аккумулятора.

Эффективность разработки ученые проверили в два этапа. Сперва аппарат протестировали в лабораторных условиях: для этого исследователи использовали записи звуков девяти лягушек, обитающих в пригородах Канберры, сделанных на смартфон (авторы уточняют, что это один из используемых в современных исследованиях методов).

На первом этапе лабораторного эксперимента специалисты поставили рядом с ноутбуком, на котором была запущена программа для спектрального анализа, телефон, на котором проигрывались записи лягушек, и записали спектры звуков. На втором этапе с этого телефона ученые позвонили на FrogPhone, находящийся в другой комнате, рядом с которым исследователи включили те же самые записи лягушек, и вновь записали спектры.

На последнем этапе специалисты сравнили пространственные и временные характеристики полученных записей и, обнаружив сходство, заключили, что устройство работает.

После этого FrogPhone установили у нескольких прудов в пригороде Канберры — тестирование решения в полевых условиях также впоследствии было признано успешным.

Австралийские специалисты отмечают огромное множество преимуществ, которые обеспечивает использование FrogPhonе. Во-первых, решение значительно упрощает проведение исследований: всю необходимую информацию ученые могут получить, находясь в лаборатории либо дома и не тратя деньги и время на поездки (отдельно подчеркивается, что «лягушачий телефон» имеет относительно низкую стоимость — всего AU$700, или примерно $475, за все детали), а кроме того, звонки на FrogPhone потенциально поддаются автоматизации, благодаря чему сбор данных можно будет проводить в полностью автоматическом режиме. Во-вторых, благодаря удаленному мониторингу исключена вероятность того, что на поведение жаб окажет влияние присутствие наблюдающего за ними человека.

«Наблюдения за лягушками важны, в частности, потому, что эти животные служат достаточно надежными индикаторами состояния окружающей среды», — подчеркивают австралийские специалисты важность их разработки.

Из недостатков решения названо то, что в настоящее время аппарат оснащается не самым эффективным микрофоном, из-за чего при необходимости провести наблюдения за большими территориями ученым придется разместить множество таких устройств, что будет уже достаточно затратно в плане денежных средств. Чтобы решить данную загвоздку, специалисты намерены в будущем оснастить FrogPhone более эффективным звукозаписывающим устройством.

Помимо этого, в дальнейшем авторы планируют адаптировать решение для наблюдений за другими животными.

Источник: N+1

• Акустические полевые наблюдения за лягушками, проводимые традиционными методами, осложнены еще тем, что их зачастую необходимо проводить ночью, когда животные наиболее активны.