就像智能手表可以告诉佩戴者他们在运动中消耗了多少卡路里一样，来自海豚可穿戴设备的数据现在可以用来估计海豚在游泳时消耗了多少能量。
密歇根大学的工程师与Dolphin Quest Oahu的海洋哺乳动物专家合作，领导了海洋哺乳动物可穿戴传感器的开发，以监测运动和行为，以加强这些动物的海洋保护工作。
海豚和其他海洋生物在其栖息地受到人为干扰的影响，包括气候变化、过度捕捞、航运、建筑、石油勘探和海军声纳活动的噪音污染。这些类型的干扰会中断重要的动物行为，如觅食和社交，但测量干扰很困难，因为动物生活在水下。
与人类使用的健身追踪器非常相似的设备(称为生物记录标签)用于生物学研究，但估计游泳的能量成本一直具有挑战性。现在，通过与Loggerhead Instruments，马萨诸塞州伍兹霍尔海洋研究所和丹麦奥胡斯大学合作制作的定制生物记录标签，密歇根州的工程师能够在动物游泳时测量数千次划水期间的运动。
“我们的目标是使用标签数据来估计觅食事件，一天中消耗了多少鱼，并将其与估计海豚在捕获这些鱼所需的运动过程中使用多少能量联系起来，”密歇根大学机械工程助理教授亚历克斯·肖特说。“这对保护很重要，因为当这些动物受到干扰时，我们可以使用我们的方法来估计能量成本。
在他们的新工作中，研究人员能够通过与海豚探索的人类和动物合作者合作，从标签数据中估算能量成本。在这种独特的环境中，研究人员能够在多种动物的一系列速度下进行可重复的游泳试验，以生成估计动物在游泳时使用多少能量所需的数据。海洋哺乳动物专家训练海豚在圈速试验和自由游泳期间佩戴追踪器。
标签位于海豚的气孔和背鳍之间，与吸盘相连，在那里它无创地测量速度、温度、压力和运动。六只海豚参与了这项工作，就像人类收集数据一样，动物可以随时拒绝参与工作。
在规定的圈速试验中，动物从浮船坞休息开始，在水下游了80米，绕过一位海洋哺乳动物专家，然后以每小时21公里的速度返回码头。在自由游泳期间，海豚没有收到任何指示，标签跟踪运动的时间从9.5到24小时不等。
其中一只海豚被追踪了24小时，游了70多公里，这些数据被用于宽吻海豚日常活动和能量成本的案例研究。重要的是，这些发现可以扩展到标记野外动物的数据。
“我们基于标签的方法普遍适用于管理和野生环境中的动物，并且可以导致监测海豚种群身体健康的大量新研究，这反过来将告知我们作为人类如何影响他们的旅行模式，喂养要求和一般生活，”机器人学博士后研究员，该研究的第一作者Joaquin Gabaldon说。
“从技术角度来看，我们希望其他研究人员看到专用标签速度传感的潜力，并寻求开发适应性更强的速度传感器，以便为更广泛的海洋动物进行能量监测，”Gabaldon说。
这项工作与肖特与海豚保护相关的其他两个项目相吻合。他和密歇根大学机械工程助理教授波格丹·波帕(Bogdan Popa)正在研究海豚如何使用回声定位来捕捉鱼类并对其环境进行成像。此外，目前由杜克大学和瓦伦西亚海洋基金会的研究人员与海豚探索合作领导的工作旨在通过测量运动和氧气消耗来估计游泳时使用的能量。
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