國外高校用RFID技術(shù)研究野生老鼠的行為
在布魯克林的一個回收點,一套帶有RFID功能的誘餌可以為研究人員探究老鼠的野外行為提供了新材料,包括老鼠會被什么氣味吸引以及會避開什么氣味。紐約城市學院福特漢姆大學和哥倫比亞大學,使用RFID技術(shù)公司UID識別解決方案,花了一年多的時間跟蹤野外生存的城市嚙齒動物,這可以了解到很多在實驗室里無法接觸到的細節(jié)。
作為福特漢姆生物科學系的城市環(huán)境學家和訪問研究學者,Michael H. Parsons表示,這套解決方案可以跟蹤老鼠在開放和封閉區(qū)域聞到雄性和雌性老鼠氣味的行為,并且證明當老鼠被帶出實驗室和籠子時,老鼠的反應會更為強烈。他說:“我們覺得實驗室的一些結(jié)果并不等同于實際的結(jié)果?!?/p>
Parsons解釋說,雖然他們所觀察的老鼠行為已經(jīng)在受控環(huán)境中活動了多年,但畢竟與野外老鼠的行為無關(guān)。他說,將實驗室老鼠與野生老鼠進行比較,就像將吉娃娃與狼進行比較一樣;無論哪種動物,人工籠養(yǎng)和野外生活的行為都是不一樣的。因為對老鼠的自然環(huán)境的研究很少,他認為,“沒有人了解城市老鼠的行為,數(shù)百萬只老鼠在我們的腳下跑來跑去,但沒人知道他們看到了什么?!?/p>
當Parsons啟動他的老鼠追蹤項目來了解動物對氣味的反應時,他正在澳大利亞跟進一個關(guān)于袋鼠的類似研究。幾年前,他來到美國開始研究城市里最常見的動物之一——老鼠。老鼠是夜行動物,有限的視力和靈敏的嗅覺使得它們對氣味高度敏感,從而可以用來控制它們的行為,對它們進行捕捉或消滅。
Parsons說,研究人員需要追蹤每只老鼠在一段時間內(nèi)做的事情以及活動軌跡,這就需要用具有唯一性的RFID芯片來識別每只動物。這個項目最大的一個挑戰(zhàn)是找到一個允許研究人員在他們的地域抓老鼠的企業(yè)或物業(yè)經(jīng)理,然后為老鼠植入RFID芯片再放生。布魯克林一家要求不透露姓名的垃圾回收站同意這種做法,條件是在研究結(jié)束時將老鼠全部消滅。研究目前仍在進行中。
福特漢姆大學的研究人員先與一家動物追蹤技術(shù)公司合作,然后在第一家公司倒閉后開始與UID合作。UID為研究人員提供了利用植入式應答器(微芯片)、外部讀取器和定制數(shù)據(jù)收集軟件的識別解決方案。根據(jù)UID的CSO Matt Ruiter的說法,這家公司專注于實驗室動物識別,以及寵物、野生動物和動物學解決方案,“但是我們很高興為不太傳統(tǒng)的設(shè)置定制了一個應用程序?!?/p>
為了對野生老鼠進行研究,福特漢姆和哥倫比亞大學設(shè)置了活體誘捕器來捕捉50只嚙齒動物,然后給這些動物注射鎮(zhèn)靜劑,并在每個動物的肩胛骨之間注射一枚UID LF RFID芯片。UID的軟件將芯片上編碼的唯一ID號與特定老鼠的描述聯(lián)系起來,比如它的性別、大概的年齡和體型大小,然后把老鼠放出來。
Ruiter回憶說,RFID閱讀器的部署工作很有挑戰(zhàn)性,因為它是一個非常獨特的應用程序。這套系統(tǒng)需要在室外環(huán)境中定位嚙齒動物,并且不受天氣和受追蹤老鼠的侵害。為了確保這項技術(shù)遠離水和嚙齒動物的牙齒,他們將閱讀器安置在一個加固的防水盒子里。
這個小組建造的硬件包括一個UID 134.2 kHz LF FID讀卡器(它有4個端口,每個端口上都有一根9英尺長的電纜),天線嵌入4塊0.75英寸或1英寸的工業(yè)板中。設(shè)計妥當之后,研究人員將雄性和雌性信息素作為研究的氣味,這是一種老鼠很容易聞到的分泌激素。他們把這些閱讀器放置于開放區(qū)域以及靠墻的安全區(qū)域。當每只被標記的動物經(jīng)過天線時,閱讀器就會捕獲該動物的唯一ID號,然后連接到天線,再通過蜂窩網(wǎng)絡將該數(shù)據(jù)連同時間和日期傳輸至本地服務器。
每個天線站點都有一個攝像頭。UID的軟件會分析收集到的數(shù)據(jù),并每天向研究人員發(fā)送電子表格,顯示哪只老鼠的出現(xiàn)位置、出現(xiàn)時間及活動時長。然后,研究人員可以參考當時的視頻片段來確定當時發(fā)生了什么。Parsons說,雖然攝像頭本身就可以幫助收集基于行為的數(shù)據(jù),但很難確定某只特定的老鼠,因此也很難確定它的整體行為。
研究小組發(fā)現(xiàn),雄性和雌性老鼠都被雌性信息素吸引,但都排斥雄性信息素。在開闊的地方,它們更害怕其他雄性老鼠,而且離開的速度更快,或者干脆從不去那里。Parsons認為,這些反應在實驗鼠中不會那么明顯,因為雄性老鼠構(gòu)成的威脅不像野外環(huán)境那么嚴重。
這套解決方案被UID稱為“老鼠追蹤器”,用于工業(yè)或城市環(huán)境。Ruiter透露,在未來,公司可能會選擇加入IP溫度感應微芯片來跟蹤動物的健康狀況,以便了解它們的進食情況;它還可以為每個攜帶芯片的動物經(jīng)過天線時稱重。Parsons說:“最終的結(jié)果是,這項研究可以為在有老鼠或其他動物的環(huán)境中進行更多的研究鋪平道路,為其他研究者提供了在野外環(huán)境中測試動物的最佳選擇。我認為我們偶然發(fā)現(xiàn)了一座金礦?!?/p>
Arrow Exterminating公司也與研究人員合作,包括確定天線的放置位置以及為了微芯片的目的捕獲和麻醉老鼠?!拔覀冃枰晃粶缡髮<遥盤arsons說,這樣團隊才能理解“老鼠意味著什么”。他指出,盡管研究人員為50只動物植入了芯片,但閱讀器只發(fā)現(xiàn)了15或20只,他猜測毒餌和鷹、浣熊之類的捕食者也是造成實驗樣本減少的一部分原因。
下一步,Parsons預計將擴大研究到其他地點,如休斯頓和洛杉磯。