Niedawno Koordynatorzy Dyscyplin Narodowego Centrum Nauki przedstawili listy rankingowe projektów zakwalifikowanych do finansowania w ramach konkursów ogłoszonych przez NCN: Opus i Preludium, Preludium BIS oraz Sonata. Wśród wyróżnionych znalazł się dr Michał Budka z Wydziału Biologii UAM, który otrzymał grant na badania konkurencji międzygatunkowej o przestrzeń akustyczną u ptaków. Rozmawia z nim Krzysztof Smura
Słucha pan śpiewu ptaków?
Zajmuję się bioakustyką. Nagrania dźwięków poddawane są analizie spektrogramu. To bardziej patrzenie na dźwięk, niż jego słuchanie. Odsłuchiwanie też wchodzi w grę, ale zależy to od tego na czym się skupiamy. Jeżeli mamy bardzo długie nagrania wykonywane przez 24 godziny na dobę w wielu punktach przez cały rok, to przesłuchanie takiej puli nagrań byłoby fizycznie niemożliwe. Pomagają nam automatyczne detektory. Bazując na próbkach głosu możemy stworzyć algorytm, który będzie automatycznie wykrywał określone gatunki ptaków.
W swoim grancie zajmuje się pan badaniami konkurencji międzygatunkowej o przestrzeń akustyczną u ptaków. Na czym polegają badania?
Widomym jest, że wszystkie zwierzęta konkurują ze sobą o różnego rodzaju zasoby, jak pokarm, kryjówki, miejsca rozrodu, partnerów. Podobnie jest w przypadku przestrzeni akustycznej, która jest niezwykle istotna do efektywnego komunikowania się zwierząt, zwłaszcza ptaków. Jest ona ograniczona przez trzy charakterystyki. Pierwsza to czas w którym śpiewają ptaki, rozumiany zarówno w kontekście pory w ciągu doby jak i okresu w sezonie lęgowym – czyli gatunki mogą śpiewać w tym samym czasie, albo się wymijać. Druga, to częstotliwości wydawanego dźwięku. Wśród ptaków obserwujemy zarówno gatunki śpiewające bardzo nisko (kilkaset Hz) jak i bardzo wysoko (kilkanaście kHz). Trzecia to amplituda. Jedne gatunki śpiewają głośniej, a inne ciszej, chociaż nawet w obrębie gatunku różnice pomiędzy osobnikami mogą być znaczące i wynosić nawet kilkanaście dB. Podstawowe pytanie, na które chciałbym odpowiedzieć jest takie, czy i w jaki sposób różne gatunki ptaków konkurują między sobą jak również z innymi zwierzętami o przestrzeń akustyczną oraz jak wygląda mechanizm takiej konkurencji, czyli wypełniania takiej akustycznej przestrzeni przez różne zwierzęta współwystępujące w tym samym środowisku?
Testy przeprowadzane będą w Polsce?
Myślę o trzech lokalizacjach, różniących się m.in. czasem trwania sezonu lęgowego jak i warunkami świetlnymi. Pierwszy wybór to strefa tropików. Zapewne będzie to Cross River National Park w Nigerii, z którym już współpracowałem. Tam sezon lęgowy trwa praktycznie przez cały rok, a długość dnia i nocy praktycznie się nie zmienia. Gatunki ptaków są tam osiadłe, zajmują całoroczne terytoria, niektóre z nich lęgną się w porze suchej inne w porze deszczowej. Wokalizacje tych dwóch grup mogą być bardzo podobne, ale w związku z przesunięciem czasowym szczytu aktywności głosowej, konkurencja między nimi nie będzie występowała. Z tego też względu, w tropikach może nie występować krótki szczyt aktywności wokalnej, jak w przypadku strefy umiarkowanej, gdzie w ciągu zaledwie 2-3 miesięcy śpiewają wszystkie lęgowe gatunki. Chciałbym aby drugą lokalizacją był Białowieski Park Narodowy. O ile dostaniemy pozwolenia. Tam sezon lęgowy trwa około czterech miesięcy, a przestrzeń akustyczna bardzo się zmienia ze względu na rytm dobowy związany z długością dnia i nocy. Ostatnim miejscem na temat którego prowadzę rozmowy jest strefa borealna w północnej Finlandii. Tam sezon lęgowy jest najkrótszy, ale ptaki mogą śpiewać 24 godziny na dobę, ponieważ w trakcie sezonu lęgowego nie występuje noc.
Wspomniał pan o problemach z badaniami w Białowieży.
Wcześniej nie dostaliśmy pozwolenia na prowadzenie badań w Białowieskim Parku Narodowym, bo rozmieszczenie rejestratorów to zdaniem władz Parku zbyt duża ingerencja w przyrodę. Chodzi o to, że rejestratory muszą być ulokowane około 5 metrów nad ziemią i aby to zrobić trzeba się wspiąć na drzewa. Dla kontrastu, Biebrzański Park Narodowy udzielił nam zgody na prowadzenie badań z wykorzystaniem dokładnie tej samej metodyki.
W czasie, gdy rozmawiamy przebywa pan w Białowieży. Badacie nocny śpiew dziennych ptaków. Z czego wynika, że ptak dzienny śpiewa nocą?
To prawda. W Białowieży razem z moją studentką Kingą Kułagą (laureatka diamentowego grantu przyp. red.) zaczęliśmy projekt badawczy na temat nocnego śpiewu dziennych gatunków ptaków. Właśnie tam, nad Biebrzą i w Dolinie Górnego Nurca mamy rozwieszone automatyczne rejestratory, które nagrywają dźwięki środowiska przez 24 godziny na dobę co siedem dni. Podczas badań pilotażowych okazało się, że pewne gatunki typowo dziennych ptaków śpiewają również nocą. Co ciekawe, taki nocny śpiew dziennych ptaków jest dość powszechny w strefie umiarkowanej natomiast praktycznie nie występuje w tropikach. Funkcja nocnego śpiewu dziennych ptaków nie została do tej pory poznana. Jedynym gatunkiem, u którego dobrze opisano to zachowanie jest słowik. W jego przypadku nocny śpiew powoduje, że samiec produkuje w ciągu doby więcej piosenek i jest bardziej atrakcyjny dla samic. Dlaczego robią to inne gatunki, jak częste i intensywne jest takie zachowanie tego na obecną chwile nie wiemy.
Słowik, którego pan przytoczył pracuje w nocy nad swoim głosem, aby w dzień zdobyć ,,większy zasięg’’ na ptasim facebooku?
Nie. To oznacza, że im częściej śpiewam tym jestem lepszej jakości samcem. Samo doskonalenie śpiewu to inna kwestia. Wiadomo, że na początku sezonu ten śpiew nie jest jeszcze tak krystalicznie czysty. Perfekcja i stabilność przychodzi z czasem. Jest diametralna różnica w śpiewie ptaka z początku sezonu rozrodczego i z jego końca.
Na jak długo jest obliczony pana projekt?
Na trzy lata. Będę współpracował z informatykiem, który będzie się skupiał na algorytmach i automatycznej detekcji, a także dodatkowymi dwoma osobami, doktorantem i magistrantem. Rejestratory będą rozmieszczone w 60 punktach w trzech lokalizacjach.
Czytaj też: Kinga Kułaga bada nocny śpiew ptaków
