Красный групер (Epinephelus guttatus) относится к числу примерно 500 известных видов рыб-гермафродитов. Эти существа являются протогиническими гермафродитами: они начинают жизнь как самки, а позже превращаются в самцов. Коммуникация между особями происходит с помощью ритмичных низкочастотных ворчаний.
Каждую зиму, ориентируясь на свет полной луны, тысячи карибских красных груперов мигрируют на расстояние более 18,5 миль от своих коралловых рифов к определённым местам нереста. Именно в этих зонах их звуковая активность достигает пика, что стало предметом детального изучения.
В 2007 году Океанографический институт Харбор-Бранч при Атлантическом университете Флориды развернул систему пассивного акустического мониторинга в известном районе нереста красного групера у западного побережья Пуэрто-Рико. На протяжении 12 лет учёные собирали данные, накопив более 2000 часов аудиозаписей океанических звуков.
Для анализа этого огромного массива данных был применён алгоритм машинного обучения FADAR (Fish Acoustic Detection Algorithm Research). Система была разработана для того, чтобы отличать специфические брачные призывы рыб от общего окружающего шума океана. FADAR обработал данные за 12 лет всего за несколько недель — задача, на которую у исследователей вручную ушли бы годы.
Лоран Шерюбен, соавтор исследования, опубликованного в журнале ICES Journal of Marine Science, так охарактеризовал технологию: «Это меняет правила игры в мониторинге и управлении рифовыми рыбами, такими как красный групер».
Результаты анализа показали, что самцы красного групера используют два различных типа ворчания. Первый — это призыв к спариванию, направленный на привлечение самок. Второй — территориальное ворчание, используемое для отпугивания конкурентов и защиты своей территории от других самцов.
Исследование подтвердило, что нерестовая активность груперов следует стабильным сезонным закономерностям, которые тесно связаны с лунными циклами. Однако долгосрочные наблюдения выявили неожиданные и значительные изменения в их звуковом поведении.
В период с 2011 по 2017 год акустические приборы чаще всего фиксировали звуки, связанные с ухаживанием. Однако начиная с 2018 года звуковой ландшафт резко изменился: исследователи зафиксировали значительный рост числа конкурентных и территориальных предупреждений.
К концу исследования количество агрессивных, территориальных ворчаний почти утроилось по сравнению с первоначальными уровнями. Этот сдвиг в коммуникации указывает на существенные изменения внутри популяции.
По мнению учёных, увеличение территориальных сигналов может свидетельствовать о нескольких процессах. Это может быть связано с ростом числа более старых или доминирующих самцов, изменением соотношения полов в популяции или даже физическим смещением основного места нереста.
Пассивный акустический мониторинг предоставляет управляющим ресурсами мощный и неинвазивный инструмент. Он позволяет отслеживать популяции рыб, понимать их поведение и разрабатывать меры по сохранению морской среды и устойчивому рыболовству, не тревожа самих животных.
Как отметил Лоран Шерюбен, исследование демонстрирует, как много можно узнать, «просто слушая», что коренным образом меняет научное понимание океана.
Изображение носит иллюстративный характер
Каждую зиму, ориентируясь на свет полной луны, тысячи карибских красных груперов мигрируют на расстояние более 18,5 миль от своих коралловых рифов к определённым местам нереста. Именно в этих зонах их звуковая активность достигает пика, что стало предметом детального изучения.
В 2007 году Океанографический институт Харбор-Бранч при Атлантическом университете Флориды развернул систему пассивного акустического мониторинга в известном районе нереста красного групера у западного побережья Пуэрто-Рико. На протяжении 12 лет учёные собирали данные, накопив более 2000 часов аудиозаписей океанических звуков.
Для анализа этого огромного массива данных был применён алгоритм машинного обучения FADAR (Fish Acoustic Detection Algorithm Research). Система была разработана для того, чтобы отличать специфические брачные призывы рыб от общего окружающего шума океана. FADAR обработал данные за 12 лет всего за несколько недель — задача, на которую у исследователей вручную ушли бы годы.
Лоран Шерюбен, соавтор исследования, опубликованного в журнале ICES Journal of Marine Science, так охарактеризовал технологию: «Это меняет правила игры в мониторинге и управлении рифовыми рыбами, такими как красный групер».
Результаты анализа показали, что самцы красного групера используют два различных типа ворчания. Первый — это призыв к спариванию, направленный на привлечение самок. Второй — территориальное ворчание, используемое для отпугивания конкурентов и защиты своей территории от других самцов.
Исследование подтвердило, что нерестовая активность груперов следует стабильным сезонным закономерностям, которые тесно связаны с лунными циклами. Однако долгосрочные наблюдения выявили неожиданные и значительные изменения в их звуковом поведении.
В период с 2011 по 2017 год акустические приборы чаще всего фиксировали звуки, связанные с ухаживанием. Однако начиная с 2018 года звуковой ландшафт резко изменился: исследователи зафиксировали значительный рост числа конкурентных и территориальных предупреждений.
К концу исследования количество агрессивных, территориальных ворчаний почти утроилось по сравнению с первоначальными уровнями. Этот сдвиг в коммуникации указывает на существенные изменения внутри популяции.
По мнению учёных, увеличение территориальных сигналов может свидетельствовать о нескольких процессах. Это может быть связано с ростом числа более старых или доминирующих самцов, изменением соотношения полов в популяции или даже физическим смещением основного места нереста.
Пассивный акустический мониторинг предоставляет управляющим ресурсами мощный и неинвазивный инструмент. Он позволяет отслеживать популяции рыб, понимать их поведение и разрабатывать меры по сохранению морской среды и устойчивому рыболовству, не тревожа самих животных.
Как отметил Лоран Шерюбен, исследование демонстрирует, как много можно узнать, «просто слушая», что коренным образом меняет научное понимание океана.
