Введение
Актуальность темы
Рукокрылые (лат. Chiroptera) – отряд млекопитающих с приспособленными для полёта передними конечностями (крыланы и летучие мыши) [4.1].
Исследования образа жизни рукокрылых с помощью акустических методов (регистрация акустических сигналов рукокрылых и анализ данных, полученных на основе этих сигналов) позволяют [4.2]:
Изучить механизмы адаптации рукокрылых к климатическим изменениям и устойчивость экосистем;
Провести инвентаризацию биологического разнообразия рукокрылых в отдельно взятом ареале и уточнить охранный статус отдельных видов отряда;
Повысить безопасность авиаперелётов в местах обитания рукокрылых;
Развивать медицинские технологии;
Развивать военные технологии.
Цель работы
Провести акустические исследования на территории кампуса Пермского государственного научно-исследовательского университета (ПГНИУ), выявить присутствие рукокрылых в выбранной локации кампуса ПГНИУ и выполнить первичные исследования жизнедеятельности рукокрылых.
Задачи работы
Сформировать общую характеристику (описание) отряда Рукокрылые;
Изучить план кампуса ПГНИУ;
Провести акустические исследования рукокрылых в выбранной локации кампуса ПГНИУ (территория ботанического сада ПГНИУ);
Выполнить анализ результатов, полученных в результате акустических исследований рукокрылых.
Гипотеза
На территории кампуса ПГНИУ возможно присутствие одного или нескольких видов рукокрылых, наличие которых можно установить акустическими методами исследований.
Методы исследования
Наблюдение – целенаправленное и организованное восприятие изучаемого объекта или явления;
Описание – фиксация данных наблюдения средствами естественного или специального языка (слова, числа, графики);
Измерение – процедура определения численного значения некоторой величины посредством её сравнения с выбранной единицей измерения;
Анализ – метод исследования, характеризующийся выделением и изучением отдельных частей объектов исследования.
Этапы работы
Изучить общие характеристики отряда Рукокрылые;
Изучить план кампуса ПГНИУ;
Выбрать в пределах кампуса ПГНИУ точку наблюдения для проведения акустических исследований рукокрылых;
Разместить в точке наблюдения специальное оборудование для регистрации акустических сигналов рукокрылых;
Зафиксировать погодные условия (температура и влажность воздуха) в период проведения исследований;
Выгрузить данные с зарегистрированными акустическими сигналами рукокрылых, записанные специальным оборудованием в период проведения исследований;
Расшифровать выгруженные данные с акустическими сигналами рукокрылых с помощью специального программного обеспечения, отделить акустические сигналы рукокрылых от постороннего шума в точке наблюдения;
Определить виды рукокрылых, акустические сигналы которых были зафиксированы специальным оборудованием при регистрации акустических сигналов;
Определить время активной фазы жизнедеятельности рукокрылых по зафиксированным акустическим сигналам;
Сделать выводы по акустическому исследованию рукокрылых (обитающих в Пермском крае) в пределах выбранной для исследований локации (территория ботанического сада кампуса ПГНИУ).
Практическое применение
Акустические исследования рукокрылых приносят пользу различным отраслям человеческой деятельности, начиная от охраны природы и заканчивая разработкой новейших технологий в медицине, транспорте и военном деле. Эти исследования демонстрируют важность междисциплинарного подхода и потенциал природы как источника идей для технического прогресса [4.2].
Основная часть
Глава I – Теоретическая
Общие характеристики (описание) отряда Рукокрылые (Chiroptera)
Рукокрылые (лат. Chiroptera) – отряд млекопитающих с приспособленными для полёта передними конечностями (крыланы и летучие мыши) [4.1] (рисунок 1). Рукокрылые – единственные среди наземных позвоночных, способные к длительному активному полёту. Они отличаются наличием специализированных крыльев, сформированных путём растяжения кожи между пальцами передних конечностей и телом животного.
Рисунок 1 – Рукокрылые
Крыланы – представители подотряда Megachiroptera (лат.) отряда рукокрылых. Это крупные летучие мыши, отличающиеся от большинства представителей своего отряда отсутствием способности к эффективной эхолокации и большей зависимостью от зрения и обоняния при ориентации и поиске пищи.
Летучие мыши – представители подотряда Microchiroptera (лат.) отряда рукокрылых. Подавляющее большинство современных видов рукокрылых принадлежит этому подотряду. В этот подотряд входят малые летучие мыши, способные к активной эхолокации. Летучие мыши ведут преимущественно ночной образ жизни, днём прячась в пещерах, дуплах деревьев или строениях. Питаются насекомыми, фруктами, кровью позвоночных животных (некоторые виды).
Внешний облик и строение рукокрылых [4.2] (рисунок 2):
Передние конечности: преобразованы в крылья, состоящие из тонких костей предплечья и длинных пальцев, покрытых кожей, натянутой между ними и прикрепляющейся к задним ногам и хвосту;
Задние конечности: небольшие относительно тела, пятипалые, служат для приземления и висения вниз головой;
Голова: узкая, иногда вытянутая, глаза небольшие, уши разнообразные по форме и размеру;
В
Межбедренная мембрана
олосяной покров: шерсть густая, мягкая, окраска варьируется от тёмно-коричневой до белой.
Лапа
Хвост
Козелок
Ухо
Калькар
Пятый палец
Локоть
Колено
Третий палец
Четвёртый палец
Второй палец
Плечо
Запястье
Предплечье
Большой или первый палец
Рисунок 2 – Строение рукокрылых
Образ жизни и поведение:
Активность рукокрылых: ночной образ жизни преобладает у большинства видов рукокрылых, дневное время они проводят в убежищах (пещерах, зданиях, лесах);
Способы ориентации рукокрылых: используют эхолокацию (ультразвуковая эхолокация) для навигации и ловли добычи, хотя крупные плодоядные представители полагаются больше на зрение и обоняние;
Питание: рацион рукокрылых разнообразен – насекомоядные, плодоядные, кровососы, рыбоядные и хищники.
Ареал и среда обитания:
Географическое распространение рукокрылых: повсеместно встречаются в тёплых климатических зонах Земли, отсутствуют только в высоких широтах арктической и антарктической областей;
Типичные места обитания рукокрылых: лесные районы, горы, прибрежные зоны, города и сельскохозяйственные угодья.
Физиология и биология:
Рост и развитие рукокрылых: беременность длится от нескольких недель до месяцев, рождается обычно один детёныш;
Средняя продолжительность жизни рукокрылых: в зависимости от вида составляет от 5 до 30 лет;
Особенности терморегуляции рукокрылых: имеют низкую температуру тела и замедленный обмен веществ в состоянии покоя, что снижает энергозатраты.
Экологическая значимость:
Польза для человека: рукокрылые играют важную роль в контроле численности насекомых-вредителей, участвуют в процессе опыления растений и рассеивании семян;
Потенциальные риски: рукокрылые могут переносить возбудителей инфекционных заболеваний, однако прямой опасности сами не несут.
Представители отряда рукокрылые, обитающие в Пермском крае
В Пермском крае обитает несколько видов рукокрылых, в основном виды, характерные для умеренной климатической зоны европейской части России.
Наиболее распространённые виды рукокрылых Пермского края (рисунок 5):
Северный кожанок (лат. Eptesicus nilssonii). Вид кожанов, летучая мышь среднего размера. Длина тела – 49-64 мм, длина хвоста – 38-51 мм. Размах крыльев – 24-28 см, длина предплечья – 38-43 мм. Крыло сравнительно узкое, заострённое. Ухо тонкокожее, полого округлённое к вершине. Мех густой и высокий. Низ светлее верха, верх буроватый с золотистым налётом, образованным светлыми концами шерстинок;
Вечерница рыжая (лат. Nyctalus noctula). Вид вечерниц, одна из крупных летучих мышей. Длина тела – 61-64 мм, хвоста – 46-54 мм. Крыло узкое и длинное. Окраска верха – палево-рыжая или коричневая, низ тела несколько светлее. Вес – 18-40 г. Уши короткие и широкие, мордочка укороченная. Волосяной покров низкий, густой, шелковистый и плотно прилегающий к телу;
Водяная ночница (Ночница Добантона) (лат. Myotis daubentonii). Вид евразийских летучих мышей рода ночницы семейства гладконосые летучие мыши. Длина – обычно от 45 до 55 мм. Размах крыла – в среднем от 240 до 275 мм. Вес – от 7 до 15 граммов. Пушистый мех коричневато-серого цвета на спине и серебристо-серого – на брюшке. Молодые особи более тёмного цвета, чем взрослые. Мордочка и нос – красновато-розовые, область вокруг глаз – голая. Крылья и хвостовые перепонки тёмно-коричневые;
Усатая ночница (лат. Myotis mystacinus). Небольшие летучие мыши рода ночниц. Длина тела – 4-5 см. Вес – 4-9 г. Меховой покров густой, всклокоченный, окрашен в желтоватые и тёмно-песочные тона. Уши и летательная перепонка тёмные. Уши вытянутые, с характерной сосцевидной вершиной и заметной выемкой по заднему краю, слегка выходят за кончик носа (на 1-3 мм). Козелок имеет узкую заострённую форму и превышает половину высоты ушной раковины. Крылья узкие и заострённые, приспособлены для быстрого и манёвренного полёта. Название «усатая ночница» связано с характерными пучками взъерошенных волос, расположенными над верхней губой и создающими визуальное впечатление усов;
Серыйушан (лат. Plecotus austriacus). Вид рода ушанов из семейства обыкновенных летучих мышей. Длина тела – до 5,3 см, хвоста – до 5,5 см, предплечья – до 4,3 см. Размах крыльев – около 25 см. Масса – до 16 г. Характерная особенность – длинные уши, равные по длине предплечью. Внутренними краями уши соприкасаются на лбу. Окрас спины – тёмно-серых и серо-коричневых оттенков, брюшко светлее. По бокам шеи контрастно выражен пепельно-серый, иногда почти белый «воротник». Летательная перепонка тёмно-бурая;
Нетопырь-карлик (лат. Pipistrellus pipistrellus). Небольшая летучая мышь семейства гладконосых летучих мышей, самый мелкий вид рукокрылых Европы. Длина тела – 32-51 мм, длина хвоста – 20-36 мм, длина предплечья – 29-34 мм. Размах крыльев – 19-22 см. Масса обычно – 4-8 г. Детёныш Нетопыря-карлика может уместиться в напёрстке, а взрослое животное – в спичечном коробке. Мех короткий и густой, основания волос тёмные. Окрас спины от коричневого и коричнево-рыжего до серо-палевого, брюхо несколько светлее спины. Уши и лицевая маска тёмные, у зверьков из европейской части – почти чёрные;
Двухцветный кожан (лат. Vespertilio murinus). Летучая мышь среднего размера. Название происходит от окраски меха, которая сочетает два цвета: спина окрашена от рыжего до тёмно-коричневого, брюшная сторона – белая или серая;
Нетопырь Натузиуса (лат. Pipistrellus nathusii). Небольшая летучая мышь семейства гладконосых летучих мышей. Мех густой, средней длины, основания волос тёмные. Окрас спины коричневато-бурый, палево-бурый или рыжевато-бурый, брюхо светлее, серовато-палевое или буровато-серое.
Указанные виды рукокрылых характерны для умеренно-холодного климата Уральского региона и составляют важное звено местных экосистем, выполняя функции регулятора численности насекомых и поддержание биоразнообразия [4.2].
|
Северный кожанок |
Вечерница рыжая |
|
Водяная ночница |
Усатая ночница |
|
Серый ушан |
Нетопырь-карлик |
|
Двухцветный кожан |
Нетопырь Натузиуса |
Рисунок 5 – Наиболее распространённые виды рукокрылых Пермского края
Общая информация о кампусе ПГНИУ
Кампус Пермского государственного национального исследовательского университета (ПГНИУ) расположен в центре Перми, на ул. Букирева, д.15. Архитектурный ансамбль кампуса включает несколько исторических зданий XIX века, построенных в стиле классицизма и эклектики, а также современные корпуса (научные лаборатории и учебные аудитории, библиотека и архив, спортивные площадки и тренажёрные залы, общежития и студенческое жильё, ботанический сад), предназначенные для учебных занятий, научной деятельности и проживания студентов (рисунок 6) [4.2].
|
Рисунок 6 – Кампус ПГНИУ |
|
Ботанический сад ПГНИУ
Ботанический сад ПГНИУ (рисунок 7) был создан в 1922 г. по инициативе и под руководством профессора А.Г. Генкеля.
Здесь работали известные учёные – ботаники Д.А. Сабинин, В.И. Баранов, Е.А. Павский, внёсшие своими исследованиями большой вклад в развитие биологических наук на Урале.
Сад был организован как учебная база кафедры ботаники и агрономии Пермского государственного университета, позднее получившего статус федерального университета (ПГНИУ). Сегодня сад занимает площадь около 15 гектаров и вмещает богатую коллекцию растений, представляющих флору различных географических районов мира. Сад включает экспозиционную, производственную и научную зоны.
Рисунок 7 – Ботанический сад ПГНИУ
Эхолокация
Эхолокация – это метод ориентации и навигации, при котором животные или устройства испускают звуковые волны и регистрируют их отражение от окружающих объектов. Этот метод широко используется некоторыми видами животных, такими как дельфины, летучие мыши и птицы, а также применяется в технике (гидролокаторы, радары и сонографические аппараты).
|
Рисунок 8 – Примеры использования эхолокации |
Механизм эхолокации:
Генерация звука: источник (животное или устройство) генерирует звуковые колебания определённой частоты, передавая их в окружающую среду;
Отражение сигнала: звук отражается от поверхностей и возвращается обратно к источнику.
Приём и интерпретация: возвращённый сигнал принимается органами чувств или специальными датчиками и обрабатывается для извлечения информации о расстоянии, размере, скорости и положении объектов.
Примеры использования эхолокации (рисунок 8):
Летучие мыши испускают ультразвуковые сигналы для ориентации в темноте и поиска добычи;
Дельфины и киты используют низкочастотные сигналы для навигации и общения под водой;
Гидролокаторы и радары, применяемые в судоходстве, авиации и метеорологии.
Эхолокация является эффективным методом для ориентации и навигации в сложных условиях, востребованным как в живой природе, так и в мире техники [4.2].
Эхолокация у рукокрылых
Эхолокация у рукокрылых (летучих мышей) представляет собой сложный и высокоразвитый механизм ориентации и поиска добычи, основанный на восприятии отражённых звуковых волн. Этот метод позволяет рукокрылым успешно двигаться и охотиться в полной темноте.
Механизм эхолокации у рукокрылых (рисунок 9):
Г енерация звука: летучие мыши испускают серию коротких ультразвуковых щелчков или импульсов различной частоты (обычно от 20 до 100 кГц), используя гортань и рот или ноздри;
Рисунок 9 – Эхолокация у рукокрылых
Распространение звука: звуковые волны распространяются вокруг животного, сталкиваясь с объектами и отражаясь от них;
Восприятие отражённого сигнала: возвратившийся звук воспринимается ухом летучей мыши, имеющей специализированные органы слуха, позволяющие различать мельчайшие детали окружения;
Обработка информации: мозг летучей мыши мгновенно интерпретирует полученные сигналы, формируя трёхмерную карту окружающего пространства, включая расстояние до объектов, их форму, размер и движение.
Развитие эхолокации сыграло решающую роль в эволюции рукокрылых, позволив им освоить нишу ночного охотника и занять доминирующее положение среди плотоядных млекопитающих. Это позволило им стать одними из самых успешных и разнообразных видов на планете. Эхолокация у рукокрылых представляет собой выдающийся пример естественного отбора и адаптации, демонстрируя высокий уровень специализации и эффективности, достигнутый в ходе длительной эволюции [4.2].
Оборудование для регистрации акустических сигналов рукокрылых
В настоящей научно-исследовательской работе использовался регистратор акустических сигналов Song Meter Mini Bat SM2BAA (рисунок 10) – профессиональный цифровой рекордер для автоматической записи голосов летучих мышей и других ультразвуковых сигналов.
Рисунок 10 – Регистратор акустических сигналов Song Meter Mini Bat SM2BAA
Основные характеристики регистратора Song Meter Mini Bat SM2BAA:
Форм-фактор: компактный, лёгкий и удобный для установки в любых местах;
Автоматический запуск: запись начинается автоматически по заданному расписанию или при обнаружении активности;
Время записи: длительная автономная работа благодаря аккумуляторным батареям формата AA и встроенному микропроцессору;
Фильтрация сигналов: автоматическое удаление посторонних шумов и сохранение чистых записей сигналов летучих мышей;
Запись диапазона частот: работает в диапазоне от 10 до 160 кГц, покрывая весь диапазон частот, используемый большинством видов летучих мышей;
Программное обеспечение: поставляется вместе с ПО компании Wildlife Acoustics для анализа записанных данных и идентификации видов.
Регистратор Song Meter Mini Bat SM2BAA идеально подходит для длительного мониторинга летучих мышей в полевых условиях, обеспечивая надёжную регистрацию их активности и получение качественных аудиозаписей. Используется исследователями и защитниками природы для изучения миграции, размножения и распределения видов рукокрылых [4.2].
Программное обеспечение для анализа регистрируемых акустических сигналов рукокрылых
Kaleidoscope Pro – это специализированное программное обеспечение, предназначенное для анализа и визуализации акустических данных, в первую очередь для исследований летучих мышей и других животных, использующих эхолокацию (рисунок 11). Разработано компанией Wildlife Acoustics. Является универсальным решением для анализа акустических данных, предлагаемым профессиональным исследователям и специалистам в области охраны природы и биотехнологий. Фактически является стандартом среди исследователей и профессиональных экологов.
Основные функции и возможности программы Kaleidoscope Pro:
Анализ спектра: мощные инструменты для анализа временных и частотных характеристик звуковых сигналов, позволяющих идентифицировать вид и активность животных;
Автоматическое распознавание: программа автоматически выделяет голоса летучих мышей из фона и определяет возможные виды;
Идентификация видов: наличие обширной базы данных видов рукокрылых и других животных (встроенные эталонные акустические сигналы животных) позволяет точно определять происхождение каждого сигнала;
Картирование активности: функция визуализации данных на карте позволяет наглядно представить распространение видов и их активность в конкретных местах;
Статистический анализ: предоставляет мощные инструменты для сравнения данных, фильтрации и агрегирования информации.
Рисунок 11 – Скриншоты программы Kaleidoscope Pro
Влияние атмосферных условий на поведение рукокрылых
Атмосферные условия оказывают значительное влияние на поведение рукокрылых, определяя их активность, кормовую стратегию и репродуктивное поведение. Важно учитывать, что разные виды рукокрылых реагируют на погодные факторы индивидуально, однако существуют общие закономерности, характерные для большинства представителей отряда.
Факторы атмосферного влияния:
Температура воздуха: низкие температуры снижают метаболическую активность рукокрылых, заставляя их впадать в состояние пониженной активности (торпора) или искать укрытия. Напротив, высокая температура увеличивает потребление пищи и повышает активность животных;
Осадки: дождливая погода ограничивает подвижность рукокрылых, затрудняет ориентацию и поиск корма. Многие виды прекращают вылеты в период осадков;
Давление атмосферы: резкие изменения давления могут влиять на миграционную активность и выбор места отдыха. Некоторые виды мигрируют в периоды низкого давления;
Скорость ветра: ветреная погода усложняет перемещение рукокрылых, вынуждая их выбирать защищённые участки или временно отказываться от полётов;
Влажность воздуха: повышенная влажность усиливает испарение влаги с поверхности тела, вызывая переохлаждение. Сухой воздух наоборот способствует перегреву.
Атмосферные условия определяют жизнедеятельность рукокрылых, влияя на выживаемость, размножение и распространение видов. Учёт этих факторов необходим для адекватного планирования мероприятий по охране и исследованию рукокрылых [4.2].
Глава II – Практическая
Изучение плана кампуса ПГНИУ
Для выбора точки наблюдения c целью проведения акустических исследований рукокрылых был изучен подробный план кампуса ПГНИУ (построенный в программе QGIS 3.20), включая все строения и природный ландшафт кампуса (рисунок 12).
Рисунок 12 – План кампуса ПГНИУ
На плане кампуса красной пунктирной линией обозначена территория ботанического сада ПГНИУ.
Следует отметить, что на территории кампуса, наибольшая площадь зелёных насаждений (деревья, кустарники, травянистые растения) представлена в ботаническом саду ПГНИУ.
Выбор локации для проведения акустических исследований рукокрылых
Так как рукокрылые ведут активный образ жизни ночью, то отследить их присутствие днём не представляется возможным. Поэтому, исследовать повадки и поведение рукокрылых следует в вечернее и ночное время суток в местах, где появление рукокрылых потенциально возможно и их численность во время активной фазы жизнедеятельности будет максимальна.
Была составлена таблица с кормовой базой наиболее распространённых видов рукокрылых Пермского края (таблица 1).
Таблица 1 – Кормовая база рукокрылых Пермского края
|
№ п/п |
Вид рукокрылых |
Кормовая база |
|
1 |
Северный кожанок |
Преимущественно насекомоядное животное, чья диета в основном состоит из ночных бабочек. В меньшем количестве в его рацион входят различные летающие насекомые, включая комаров и жуков. |
|
2 |
Вечерница рыжая |
Питаются летающими насекомыми: жуками, бабочками. |
|
3 |
Водяная ночница |
Питается летающими насекомыми: комарами-звонцами, другими двукрылыми и мелкими бабочками. |
|
4 |
Усатая ночница |
Основу рациона составляют различные летающие насекомые: комары, мошки, бабочки (включая совок, огневок и листовёрток), а также мухи и жуки. |
|
5 |
Серый ушан |
Основное место в рационе – разнообразные ночные бабочки и двукрылые (мухи, комары). |
|
6 |
Нетопырь-карлик |
В рацион входят, например, мелкие бабочки, комары, ручейники, веснянки. |
|
7 |
Двухцветный кожан |
Охотится на мелкую добычу, например, комаров, ручейников и моль. |
|
8 |
Нетопырь Натузиуса |
Питается двукрылыми, реже ручейниками, сетчатокрылыми, бабочками, перепончатокрылыми и жуками. |
Из таблицы 1 видно, что все указанные в ней рукокрылые являются в основном насекомоядными. Поэтому наиболее вероятным местом их присутствия могут являться локации с большим скоплением насекомых. На территории кампуса ПГНИУ такой локацией, безусловно, является ботанический сад (рисунок 12).
Выбор точки наблюдения в ботаническом саду ПГНИУ и размещение оборудования для регистрации акустических сигналов рукокрылых
На территории ботанического сада были выбраны две точки для размещения двух регистраторов Song Meter Mini Bat SM2BAA (рисунок 13).
Рисунок 13 – Выбранные точки размещения регистраторов в ботаническом саду ПГНИУ для проведения акустических исследований рукокрылых
Регистраторы были размещены в ботаническом саду ПГНИУ на фонарном столбе и на углу беседки на высоте примерно 2 метра от земли (рисунок 14). Для расшифровки и дальнейшего анализа зафиксированных акустических сигналов рукокрылых два регистратора были условно обозначены GREEN и RED.
|
Рисунок 14 – Установленные в ботаническом саду ПГНИУ регистраторы акустических сигналов SongMeterMiniBatSM2BAA |
|
Даты, время суток и условия наблюдения при регистрации акустических сигналов рукокрылых в ботаническом саду ПГНИУ
Регистрация акустических сигналов рукокрылых с помощью приборов проводилась круглосуточно c 17 по 21 июля 2025 года. Наибольшая активность рукокрылых в указанный период зафиксирована в вечернее и ночное время суток (с 22.00 до 05.00 часов).
Для исследования влияния погодных условий на поведение рукокрылых во время их активной фазы жизнедеятельности, в даты проведения акустических исследований в ночное время суток фиксировались погодные условия в ботаническом саду ПГНИУ – температура и влажность воздуха (таблица 2, рисунок 15).
Таблица 2 – Температура и влажность воздуха в даты проведения акустических исследований рукокрылых (ночное время суток)
|
17 июля |
18 июля |
19 июля |
20 июля |
21 июля |
|
|
Температура воздуха, °С |
12 |
9 |
11 |
14 |
18 |
|
Влажность воздуха, % |
100 |
86 |
85 |
86 |
82 |
|
Рисунок 15 – Температура и влажность воздуха в даты проведения акустических исследований рукокрылых (ночное время суток) |
Анализ и идентификация видов рукокрылых по результатам акустических сигналов, зафиксированных регистраторами
Результаты зарегистрированных приборами (GREEN и RED) различных акустических сигналов представлены в таблице 3. Сигналы были выгружены с регистраторов и проанализированы программой Kaleidoscope Pro. Необходимо отметить, что кроме сигналов идентичных эталонным сигналам некоторых видов рукокрылых, регистраторами были зафиксированы сигналы рукокрылых, которые не были распознаны программой Kaleidoscope Pro, а также посторонние сигналы (шум).
Количество зафиксированных регистраторами акустических сигналов указано в таблице 3 и на рисунке 16.
Таблица 3 – Количество зафиксированных акустических сигналов
|
Идентифицированные акустические сигналы рукокрылых |
Нераспознанные акустические сигналы рукокрылых |
Шум |
|
|
Регистратор GREEN |
174 |
11 |
47 |
|
Регистратор RED |
157 |
5 |
41 |
|
Рисунок 16 – Акустические сигналы, зафиксированные регистраторами GREEN и RED |
По эталонным сигналам некоторых видов рукокрылых, заложенных в программе Kaleidoscope Pro, были определены рукокрылые (летучие мыши), присутствие которых было зафиксировано в период 17-21 июля на территории ботанического сада ПГНИУ: Северный кожанок (рисунок 17), Двухцветный кожан (рисунок 18), Нетопырь Натузиуса (рисунок 19).
Распределение зарегистрированных акустических сигналов между выявленными видами рукокрылых указано в таблице 4 и на рисунке 20.
|
Рисунок 17 – Сигналы Северного кожанка, зафиксированные регистраторами |
|
|
Рисунок 18 – Сигналы Двухцветного кожана, зафиксированные регистраторами |
|
|
Рисунок 19 – Сигналы Нетопыря Натузиуса, зафиксированные регистраторами |
|
Таблица 4 – Распределение зафиксированных акустических сигналов между видами рукокрылых
|
Северный кожанок (Eptesicus nilssonii) |
Двухцветный кожан (Vespertilio murinus) |
Нетопырь Натузиуса (Pipistrellus nathusii) |
|
|
Регистратор GREEN |
171 |
2 |
1 |
|
Регистратор RED |
157 |
- |
-+ |
Рисунок 20 – Распределение зафиксированных акустических сигналов между видами рукокрылых
Из рисунка 20 видно, что при проведении акустических исследований рукокрылых в ботаническом саду ПГНИУ, зафиксировано наибольшее количество сигналов Северного кожанка. Большое количество сигналов не даёт представление о количестве особей данного вида – это могло быть небольшое количество особей, издающие большое количество сигналов, либо наоборот – большое количество особей, издающие незначительное количество сигналов (для определения количества особей требуется проведение дополнительных исследований).
Анализ временных диапазонов на активную жизнедеятельность рукокрылых. Влияние погодных условий
На рисунке 21 представлены временные диапазоны (вечернее и ночное время суток), в которые были зафиксирована наиболее высокая активность рукокрылых в ботаническом саду ПГНИУ.
|
Рисунок 21 – Временные диапазоны с наиболее высокой активностью рукокрылых в ботаническом саду ПГНИУ |
Из рисунка 21 видно, что наибольшая активность рукокрылых (летучих мышей) наблюдалась в ночь с 19 на 20 июля в период с 00.00 до 02.00 часов ночи.
В ночное время с 20 на 21 июля активность летучих мышей наблюдалась в периоды с 23.00 до 00.00 и с 03.00 до 04.00 часов ночи.
Анализируя погодные условия в периоды повышенной активности летучих мышей (температура и влажность воздуха ночью 19-20 июля – 11°С и 85%, ночью 20-21 июля – 14°С и 86%, соответственно), можно сделать вывод, что наибольшая активность летучих мышей в ботаническом саду наблюдалась в условиях высоких температур и влажности, что связано с жизненными процессами насекомых, являющихся основной кормовой базой рукокрылых.
Заключение
В ходе моей научно-исследовательской работы:
Описаны и изучены строение и общие характеристики особей отряда Рукокрылые (Chiroptera);
Изучен план кампуса ПГНИУ и расположение объектов на территории кампуса;
Изучен метод эхолокации, используемый рукокрылыми в своей жизнедеятельности (для ориентации в пространстве, поиска корма для питания, информативного обмена сигналами с другими рукокрылыми и др.);
Выбрана точка наблюдения в ботаническом саду кампуса ПГНИУ для проведения акустических исследований рукокрылых;
В ботаническом саду размещены два регистратора акустических сигналов рукокрылых Song Meter Mini Bat SM2BAA (условно обозначены GREEN и RED) для фиксации присутствия рукокрылых (в т.ч. в вечернее и ночное время суток);
В период с 17 по 21 июля 2025 года зафиксированы погодные условия (температура и влажность воздуха) для оценки влияния погодных условий на поведение рукокрылых во время их активной фазы жизнедеятельности;
В период с 17 по 21 июля 2025 года проведена фиксация акустических сигналов, включая сигналы рукокрылых и посторонних шумов;
Выгружены и расшифрованы (с помощью специального программного обеспечения Kaleidoscope Pro) акустические сигналы рукокрылых, зафиксированные регистраторами GREEN и RED. Акустические сигналы рукокрылых, зафиксированные в точке наблюдения, отделены от сигналов постороннего шума;
Из выделенных акустических сигналов рукокрылых определены сигналы летучих мышей Северный кожанок, Двухцветный кожан, Нетопырь Натузиуса (по эталонным сигналам указанных летучих мышей, заложенных в программе Kaleidoscope Pro);
Определено время активной фазы жизнедеятельности рукокрылых по зафиксированным акустическим сигналам;
Выполнен анализ влияния погодных условий (температура и влажность воздуха) на активность рукокрылых в период проведения акустических исследований;
Сделаны выводы по результатам акустических исследований рукокрылых, проведённых на территории ботанического сада кампуса ПГНИУ (локация, выбранная для проведения исследований);
Подтверждена выдвинутая гипотеза – на территории кампуса ПГНИУ выявлено присутствие нескольких видов рукокрылых (летучих мышей): Северный кожанок, Двухцветный кожан, Нетопырь Натузиуса.
Выводы:
На территории кампуса ПГНИУ выявлено присутствие трёх видов рукокрылых – летучих мышей: Северный кожанок, Двухцветный кожан, Нетопырь Натузиуса;
Наибольшая активность рукокрылых в выбранной для исследования локации наблюдалась в условиях повышенной температуры (относительно средней температуры в данное время года) и высокой влажности воздуха, что обусловлено жизненными процессами насекомых, являющихся основной кормовой базой летучих мышей;
Относительная численность рукокрылых в выбранной для исследования локации – невысокая (несколько особей);
Необходимо дальнейшее изучение рукокрылых с целью:
более глубокого изучения повадок рукокрылых в городских условиях,
изучения влияния развития городской инфраструктуры на жизнь и повадки рукокрылых,
разработки мер по охране рукокрылых.
Список использованных источников и литературы
Ожегов С.И., Шведова Н.Ю. Толковый словарь русского языка: 80 000 слов и фразеологических выражений/Российская академия наук. Институт русского языка им. В.В. Виноградова. – 4-е изд. дополненное. – Москва: Азбуковник, 1997. – 944 стр.
Русскоязычная нейросеть ГигаЧат https://giga.chat/.