研究人員讓蝸牛帶上全球最小計算機以解開它們從捕食者口中倖存的原因

2021-06-16 03:01:25

在20世紀70年代引進一種外來的捕食性蝸牛後，南太平洋社會群島的50多種樹蝸牛被消滅了，但白殼的P. hyalina蝸牛卻倖存下來。現在，密歇根大學生物學家和擁有世界上最小計算機的工程師之間展開合作，讓科學家們明白了P. hyalina倖存的原因。

P. hyalina可以比它的捕食者容忍更多的陽光，所以它能夠在陽光下的森林邊緣棲息地持續存在。科學家能夠獲得這些資料的原因在於他們擁有一個微小的計算系統，小到可以貼在蝸牛身上。密歇根微電機（M3）被認為是世界上最小的完整計算機，由Blaauw共同領導的一個團隊在2014年宣佈，這是它的第一次現場應用。

這種感測計算機正在幫助科學家瞭解如何保護島嶼上的特有物種。科學家們如果能夠通過適當的保護措施來繪製和保護這些棲息地，他們就能想出辦法來確保物種的生存。P. hyalina在文化上對波利尼西亞人很重要，因為它的顏色很獨特，使它在貝殼花環和珠寶中具有吸引力。樹蝸牛在島嶼森林生態系統中也發揮著重要作用。

巨大的非洲陸地蝸牛被引入社會島，包括塔希提島，作為食物來源進行栽培，但它卻成了一個主要的害蟲。為了控制它的數量，農業科學家在1974年引進了玫瑰狼蝸牛。但不幸的是，61種已知的社會群島本地樹蝸牛中的大多數都成了玫瑰狼蝸牛的獵物。P. hyalina是野外僅有的五個倖存者蝸牛物種之一。

2015年， Foighil和Bick假設，P. hyalina獨特的白殼可能使它在森林邊緣棲息地具有重要的優勢，因為它反射而不是吸收對其深色殼的捕食者來說是致命的光輻射水平。為了測試他們的想法，他們需要能夠跟蹤P. hyalina和玫瑰狼蝸牛在一個典型的日子裡所經歷的光照射水平。Bick和 Foighil想在蝸牛身上安裝光感測器，但使用市面上晶片製作的系統會太大。Bick發現了密歇根微電機（M3），它只有2x5x2毫米大小，研究人員對這個智慧感測器系統進行了改裝，

研究人員在M3系統中添加了一個能量收集器，利用微小的太陽能電池為電池充電，通過測量電池充電的速度來連續測量光照程度，弄清楚蝸牛棲息地的光線強度。該團隊將感測器直接粘在玫瑰狼蝸牛身上，但P. hyalina是受保護物種，需要採取間接方法。它們是夜行動物，通常在白天睡覺，同時附著在樹葉下面。該團隊使用磁鐵，將M3放置在藏有靜止的P. hyalina的葉片頂部和底部。每天結束時，研究人員以無線方式下載每個M3的資料。

資料顯示，在中午時分，P. hyalina棲息地接受的陽光平均比玫瑰狼蝸牛多10倍。研究人員懷疑，即使在黑暗的掩護下，玫紅狼也不會冒險到森林邊緣去捕捉P. hyalina蝸牛，因為它們無法在太陽變得太熱之前逃到陰涼處。

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