統計モデルを用いた海鳥の意思決定機構の解明

使用统计模型阐明海鸟的决策机制

基本信息

批准号：
15J10905
负责人：
後藤佑介
金额：
$ 1.47万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2015
资助国家：
日本
起止时间：
2015-04-24 至 2017-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

昨年、鳥のGPS経路データから風と鳥の体軸方向を推定する新手法を本研究課題で開発した。本年度はその推定精度を検証するためのデータ収集を行った。岩手県の研船越大島で繁殖するオオミズナギドリを繁殖島から100km離れた沖へ観測船で運び、位置と体軸を計測できるロガーを装着して放鳥、同時に海上風を計測し、鳥の経路から海上風と鳥の体軸方向を推定する手法の検証用データを収集した。また手法の改良をおこなった。昨年までの手法の欠点として、(1)経路全体のうち鳥が直線的に移動しておりかつ風の変化が少ない部分のみにしか適用できない。(2)鳥の対気速度の値は解析者が事前に与える必要がある。といった欠点があった。これらの欠点を解決するため、推定手法の核となっていたランダムウォークモデルを状態空間モデルに拡張した。精度検証のため、この新手法を、シミュレーションによって人口的に生成したあらかじめ答え(鳥の体軸方向、対気速度、風向風速)のわかっている経路データに適用したところ、正しく体軸方向と風の時間変化を正しく推定し(問題(1)の解決)、鳥の対気速度も高い精度で推定することができた(問題(2)の解決)。上記の改良した手法を、亜南極で繁殖するワタリアホウドリの経路データに適用した。収集されたワタリアホウドリの何羽かは帰巣時に長さ数100km、幅数10kmにわたる奇妙なジグザグの移動パターンが見られた。新手法による推定の結果、ジグザグ帰巣時は風が目的地である繁殖地の方向に風が吹いていたことがわかった。これはワタリアホウドリが追い風をあえて避けていることを意味している。これまで鳥にとって追い風は移動コストをさげる好ましい状況と考えられてきたが、今回の発見はこの常識を覆すものである。

去年，该研究主题开发了一种新方法，用于估算鸟类GPS路径数据中鸟类的风和轴向方向。今年，收集数据以验证估计值的准确性。我们收集了数据，以验证一种携带野生Shearbird的方法，该方法在Iwate县的Kenfunakoshi Oshima上繁殖，在距离繁殖岛100公里的观测容器上，并使用可以测量其位置和身体轴来释放鸟类，同时估算离岸风，并估算离岸风的鸟类，并估算出鸟类的鸟类风风。我们还改进了该方法。直到去年，该方法的缺点是（1）它只能应用于整个鸟类线性移动的路线的部分，风的变化很小。（2）分析师必须提前给出鸟的空速价值。有这样的缺点。为了解决这些缺点，将随机步行模型（这是估算方法的核心）扩展到状态空间模型。为了验证准确性，这种新方法应用于以前已通过模拟中人群中产生的答案所知的路径数据（鸟的身体轴向方向，空气速度，风向和风速），并且身体轴向方向和风的时间变化是正确估计的（已解决的问题（1）），以及鸟类的空速也可以通过高准确的问题（2）（2）（2）。上述改进的技术被应用于北极繁殖的棉尾曲曲片的路径数据。一些收集的山羊毛蛋糕显示出奇怪的锯齿形运动模式，跨越了数百公里，在归巢时宽了十公里。由于使用新方法进行了估计，因此发现在锯齿形返回期间，风向风为目的地的繁殖地的方向吹来。这意味着Cottagebatross敢于避免尾风。到目前为止，尾风被认为是鸟类的有利情况，降低了旅行成本，但是这一发现推翻了这种常识。