Aflytning på taget har til formål at lære, hvad krager sladrer om i skumringen

Hvad siger krager, når deres højlydte grab fylder en mørk vinteraften? På trods af det uundgåelige tumult, ingen ved det med sikkerhed. Fugle samles dagligt før og efter søvn, og de larmer, men hvad der kan ske i de hjerner er et mysterium.

Nysgerrig efter disse larmende ordvekslinger, forskere ved University of Washington Bothell lytter med. De placerer udstyr på taget af deres bygning – et mødested for nogle af de tusindvis af krager, der sover i nærliggende campustræer – og bruger en slags computerstyret aflytning for at studere forholdet mellem kald og fuglenes adfærd.

"Med lyd alene, vores team er i stand til at lokalisere og optage fuglene på afstand, og i svagt lys, der gør denne situation mindre egnet til videosporing, " sagde Shima Abadi, en assisterende professor ved UW Bothell's School of Science, Teknologi, Teknik &Matematik. "Det er stadig en udfordrende opgave, men vi kan bruge lydsignalerne til at lede efter mønstre og lære mere om, hvad fuglene kan kommunikere."

Abadis baggrund er i havakustik; noget af hendes tidligere forskning sporer hvaler ved hjælp af undervandsmikrofoner i havvandet. Til dette projekt slog hun sig sammen med en kollega i biologi, som studerer den lokale kragebestand med sine bachelorstuderende.

"De er utroligt hæslige, og lav denne kakofoni hver aften, og folk undrer sig:Hvad siger de? Og det er et godt spørgsmål at stille på denne campus, " sagde Douglas Wacker, en assisterende professor i biologi ved UW Bothell.

Wacker fik sin UW-doktorgrad ved at studere sangspurve. Efter at have sluttet sig til UW Bothell i 2012, det var helt naturligt, at han studerede de omkring 15, 000 krager, der migrerer til North Creek Wetlands på campus hver aften om efteråret, vinter og forår.

Folk, der går gennem campus, kan ikke undgå at høre den ikke-altid-melodifulde lyd af fuglene.

"Kroger foretager en række forskellige opkald, nogle af dem forstår vi ret godt, og andre ikke så godt, " sagde Wacker. "Deres normale 'caw'-opkald er ikke nødvendigvis godt forstået - vi ved ikke, hvilken information de kan formidle."

Han og Abadi har kontorer i nærheden. De besluttede sidste år at samarbejde om et tværfagligt projekt, der blander hans biologiske baggrund med hendes akustikekspertise.

Mens feltpladsen på taget af fakultetsmedlemmernes bygning er praktisk, dette projekt giver tekniske udfordringer. Disse krager kalder i et støjende miljø, hvor det er svært at adskille deres vokaliseringer fra forskellige fugle og andre omgivende lyde. Hvad mere er, krager er intelligente. De vil ændre deres adfærd, hvis de tror, ​​at mennesker ser på, eller selvom ukendt udstyr er i nærheden.

Det er derfor den højteknologiske tilgang, værdig til en fugle-CSI, er nødvendig.

Holdet af hovedsagelig bachelorstuderende har perfektioneret sin lydoptagelsesteknik. De placerede fire lydoptagere på en 10 fods firkant på en parkeringsplads, og placerede derefter en højttaler, der spillede et kragekald i en af ​​kvadranterne. Optagere har præcise tidsstempler til at beregne, hvornår lydbølgerne ankommer, og derefter sammenligner software tiderne for at finde ud af, hvor lyden blev genereret.

Eleverne fandt ud af en måde at fokusere på lyd af højeste kvalitet for at tredoble nøjagtigheden af ​​kildeplaceringerne. De kan nu bruge optagelserne til at lokalisere kilden til opkaldet inden for 6-12 tommer, eller på størrelse med en fugl.

Omkring 50 til 100 krager kan samles i samlingen før hønsestuen i skumringen på taget af videnskabsbygningen. Deres uophørlige gnaven under flyvningen bliver stille til blot lejlighedsvise udbrud, mens de er på taget. Med Abadis hjælp, teamet arbejder på at udvikle en brugergrænseflade og computerteknikker, der udvælger bestemte opkald, så de behøver ikke manuelt at gennemvælge timers cawing, men kan fokusere på de mest interessante begivenheder.

Derek Flett, en senior bachelorstuderende i maskinteknik, vil beskrive holdets indsats 5. december på Acoustical Society of Americas årlige møde i New Orleans.

Denne vinter planlægger de at bruge udstyret i naturen – dvs. på taget - for at overvåge rigtige grupper af krager. Til sidst håber de at kombinere lydovervågningen med video, så de kunne studere, hvordan fugle kunne reagere på bestemte lyde.

De er også begyndt at teste deres teorier ved at spille bestemte opkald og derefter se, om kragerne reagerer på den forudsagte måde.

Ideen om, at opkaldene indeholder mening, er plausibel, sagde Wacker. Antallet af caws, eller længden af ​​pauserne mellem caws, kunne sige noget om fødekilder eller mulige farer.

"Hvis en bi kan danse for at fortælle andre bier, hvor maden er placeret, da helt sikkert en meget intelligent fugl - i en familie med andre fuglearter, der er i stand til at lære indsigt, genkender sig selv i et spejl, at genkende ansigter og videregive den information til efterfølgende generationer - kunne være i stand til at kommunikere kompleks information, " sagde Wacker.

Den anden medforfatter på værket, der præsenteres i december, er Virdie Guy, en bachelor i maskinteknik. Forskningen blev finansieret af en UW Royalty Research Fund.