动物遥测

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动物遥测是利用电子标签和发射器,远程追踪并测量自然栖息地中的动物,以收集单靠直接观察无法可靠获取的信息。在小说中,它前所未有地展现了动物的活动,同时也揭示了人类接触海洋的局限——即使记录了大量数据,科学家仍可能无法解释动物在做什么。在太平洋沿岸危机期间,莱昂·阿纳瓦克借助遥测调查鲸类行为,但记录中的空白与它提供的信息同样影响重大。

从观察到追踪

在遥测技术出现之前,生物学家无法准确确定某个物种的分布范围或长期迁徙模式。人们不能假定圈养动物的行为与其自由生活时相同;野外观察也存在局限,因为动物可能会避开研究人员,或因研究人员在场而改变行为。一旦离开视线,它们便重新回到观察者无法追踪的生活中。因此,人们对动物如何捕食、交配、迁徙以及应对环境的问题,仍只能作部分推测。

这项技术改变了观察的规模和连续性。小说将其在动物学上的用途与人们熟悉的电子追踪系统联系起来——这类系统原本用于定位车辆,后来成为追踪动物的手段。美国于二十世纪五十年代末开始进行电子标签实验。早期为训练有素的海豚佩戴标签的尝试未能成功,因为设备过于沉重,改变了动物的行动,也破坏了研究人员希望收集的行为证据。微型芯片随后问世,使更小型的设备成为可能。轻便的摄像机和标签可以传输数据,又不会造成同等程度的负担;携带约十五克重设备的动物,仍能继续在雨林和浮冰等栖息地中活动。

随着设备变得更小,研究人员也得以给昆虫佩戴标签。小说描述了重仅千分之一克的微型装置,它们由雷达波供能,能够以原始频率两倍的频率返回信号。在七百多米之外也能接收到这些信号。这些例子体现了遥测的一项核心原则——测量设备对被测生命的干扰越少,观察就越有用。

信号、卫星及其承载的信息

小说中描述的大多数追踪都依靠卫星。发射器的信号由阿戈斯卫星系统接收。该系统以卫星为基础,由法国国家空间研究中心运营;信号随后被转发至图卢兹总部和费尔班克斯地面站,再发送给其他机构。数据不到九十分钟便可送达使用者。这条链路将动物身上的仪器、卫星、地面站和研究人员连接成一个分布式观测系统;由此获得的知识,并非来自科学家对动物的持续观察,而是依赖信息在这一网络中传递。

在海洋研究中,超轻型发射器能够记录温度、潜水时长、与海面的距离、位置、移动方向和速度。对鲸类、海豹、企鹅和海龟的遥测研究逐渐发展为一个独立领域,使原本难以观察的栖息地变得更容易研究。这些测量使研究人员能够重建仅凭短暂的海面目击无法推断的活动和环境状况。它们把穿行于几乎不可见环境中的活动转化为一连串可以比较和分析的数据。

然而,在信号无法传输的地方,这套系统的触及范围也就到了尽头。只有当海洋动物身上的发射器浮出水面时,阿戈斯卫星系统才能接收到信号,因此动物待在水下时,卫星网络便无法观测它。鲸类可能一生中的大部分时间都在水面下,只有短暂浮出水面;所以,即使标签正常工作,记录仍是不连续的。小说强调了海洋动物的活动能力与研究人员有限的观测机会之间并不相称。卫星可以连接地图上相距遥远的地点,却无法让海洋深处变得一览无遗。

摄像机与水下视角

为弥补这一空白,加利福尼亚大学圣克鲁兹分校的研究人员开发了一种小型耐压水下摄像机。在用象海豹、威德尔海豹和海豚进行测试后,科学家在数周内便发现了一些改变他们对海洋哺乳动物认识的现象。摄像机将遥测所能提供的证据从坐标和测量数据扩展到影像——它能够带回动物水下环境中的画面,而人类潜水员无法跟随动物进入那里,潜水器也缺乏持续观察所需的灵活性和速度。

这项发展并未让观测系统变得完整。小说指出,给鲸类和海豚佩戴标签极为困难,尽管其他动物已被证明更容易追踪。摄像机能够提供另一类证据,但海洋研究面临的更广泛问题依然存在——研究人员需要了解那些日常活动会使它们远离人类感官直接触及范围的生物。因此,遥测既代表技术所带来的接触能力,也体现了一道始终存在的界限。它的仪器伴随动物进入原本无法接近的世界,而仪器有限的作用范围和记录能力,则决定了有多少信息能够返回人类观察者手中。

阿纳瓦克的数据及其局限

4月18日,加拿大西海岸一片混乱之际,阿纳瓦克红着双眼,眼睛也已肿胀,仍在研究遥测记录。危机期间,他大部分时间都守在显示屏前工作,却只处理了全部资料中的一小部分。这些数据原本是为动物行为研究而收集的,但鲸类袭击事件赋予了它们新的紧迫用途——官员和研究人员希望,关于鲸类活动的证据或许能说明动物是否改变了行为,抑或另有因素在起作用。

约翰·福特通过温哥华水族馆指挥以科学为基础的行动。他因阿纳瓦克精通鲸类行为而请他担任顾问。阿纳瓦克和艾丽西亚·德拉瓦尔汇总了当年的太平洋沿岸遥测数据,并将位置记录与水听器录音一并检查。任务极其艰巨——数千小时的影像、音频、读数、分析和统计资料都必须经过审查,而当时没有人知道哪些细节才重要。福特将这项工作称为“西西弗斯计划”,恰如其分地表现出其仿佛永无止境的劳作;危机中的种种不确定,又使每一条零散证据都可能至关重要。

然而,这些记录仍无法直接呈现正在迁徙的鲸类的情况。除两头座头鲸外,从夏威夷和下加利福尼亚前往北极地区的鲸类都没有佩戴标签;那两头座头鲸也几乎在迁徙开始时就丢失了发射器。因此,团队唯一清晰的袭击者影像证据来自蓝鲨号拍摄的画面。阿纳瓦克和同事反复播放并放大影像后,辨认出两头座头鲸、一头灰鲸和几头虎鲸。德拉瓦尔认为这段影像很有价值,事实也证明她的判断正确——它提供了缺失的遥测数据无法给出的身份辨认结果。两者之间的反差至关重要。遥测是一种先进的动物追踪手段,却无法保证危机中的关键动物已被追踪。

意义

遥测借助仪器、信号和累积的记录,使动物的生活变得可供理解,但它并不会将动物简化为可预测的路线或完整的数据集。小说中呈现的遥测发展历程,从笨重标签的失败尝试,推进到微型设备、卫星中继和水下摄像机;每个阶段都表明,要获得更好的观测能力,设备必须能够伴随动物活动,而不支配其行为。与此同时,海洋环境本身也限定了人们能够了解的内容——发射器或许能够记录一次潜水,但只有动物浮出水面后,卫星联系才能恢复。

阿纳瓦克的调查将这层矛盾带入危机情节。现有技术产生的信息远超一名研究人员能够迅速处理的数量,但关键鲸类大多没有佩戴标签,留存下来的信号也只讲述了部分情况。因此,遥测既是一种科学方法,也衡量了人类观察与动物生活之间的距离。数据可以缩小不确定性、辨认出部分袭击者并指引调查方向,却无法单独解释袭击,也不能代替从未收集到的证据。