Магия природы: умные скворечники Disney раскрывают секреты жизни пурпурных ласточек

Знакомьтесь: ласточки. Они облюбовали местечко во Флориде, возле Орландо, хотя зимуют в Бразилии. В своем флоридском доме пара ласточек вырастила шесть птенцов под музыку из диснеевских мультфильмов: родиной этих малышей стал Всемирный центр отдыха Уолта Диснея (Walt Disney World Resort).

Птицы-родители работают много часов, чтобы прокормить свою большую семью, и всегда возвращаются домой с добычей: стрекозами, сверчками, мотыльками и пауками. Эта семейная пара входит в особое сообщество, состоящее из сотен уникальных птиц — пурпурных лесных ласточек, — живущих в уютных скворечниках, которые сделаны специально для них и установлены во Всемирном центре отдыха Уолта Диснея.

Ласточки живут небольшой колонией в гнездах, свитых внутри умных скворечников, имеющих форму бутылочной тыквы и оборудованных датчиками окружающей среды и HD-камерами, предоставленными компаниями Disney и Microsoft. Эти птицы стали предметом нового исследования, которое проливает свет на секреты жизни пурпурных ласточек — крупнейших в Северной Америке представителей семейства ласточковых, находящихся под угрозой.

Для защитников природы пурпурные ласточки служат примером удивительной жизни перелетных птиц и помогают понять, что мы можем сделать для их защиты.

«Пурпурные ласточки — потрясающие птицы, очень гибкие, способные проделывать акробатические трюки в воздухе, — говорит доктор Джейсон Фишер, менеджер природоохранной программы Disney. — Их длина всего лишь 20 сантиметров, но это не мешает им каждый год пролетать девять с половиной тысяч километров от бразильских лесов Амазонии до Всемирного центра отдыха Уолта Диснея и обратно».

«Они гнездятся в дуплах, поэтому за их семейной жизнью сложно наблюдать. Что происходит в их гнездах — до сих пор оставалось загадкой», — добавляет Фишер.

По данным Корнеллского университета, с 1966 года предполагаемая численность пурпурных ласточек в Северной Америке снизилась почти на 40%.

Как говорит Фишер, еще хуже то, что снижается численность многих других видов перелетных птиц.

Это стало одной из причин создания проекта по наблюдению за пурпурными ласточками. По словам Фишера, этот проект стал частью сотрудничества между подразделением Disney Animals, Science and Environment (научная группа Disney по защите животных и окружающей среды) и международными некоммерческими организациями, занимающимися сохранением исчезающих видов животных.

«Компания Disney хочет творить волшебство не только в мультфильмах и сохранять окружающие нас природные ресурсы, — говорит Тони Амбрози, старший вице-президент Walt Disney Company по технологиям. — Мы решили помогать птицам, используя для этого новые креативные подходы».

Чтобы больше узнать об этих птицах и вдохновить посетителей Центра отдыха на помощь им, исследователи сначала попытались ответить на некоторые фундаментальные вопросы. Что требуется, чтобы пурпурные ласточки могли выводить птенцов? Как птенцы учатся быть представителями своего вида? Как заинтересовать посетителей этими птицами?

У исследователей появился план: они решили наблюдать за ласточками, выводящими птенцов. В этом помог тот факт, что пурпурные ласточки предпочитают гнездиться в специально изготовленных скворечниках.

Фишер говорит, что большинство видов птиц лишь изредка селится в скворечниках, и очень редко бывает так, что целая популяция предпочитает жилье, предоставленное человеком, а не естественные места гнездовий. Однако в восточной части Северной Америки почти все пурпурные ласточки живут в скворечниках и очень терпимы к людям.

Чтобы подробнее узнать о жизни пурпурных ласточек в гнездах, подразделение Disney Emerging Technologies объединило усилия с Microsoft.

Датчики следят за температурой, влажностью и давлением во время сезона гнездования, а собранные данные передают на панели мониторинга Power BI.

Объединенная команда ученых построила для пурпурных ласточек первые умные скворечники в форме тыквы и сформировала колонию из этих домиков, установленных на высоких шестах, которые защитники природы из Disney прозвали «птичьими курортами». Сейчас в «Королевстве животных Диснея» (Disney’s Animal Kingdom) 11 таких «курортов».

Эти скворечники — белые, размером с почтовый ящик — оснащены HD-камерами и датчиками, подключенными к облаку, что делает их самыми маленькими в мире умными домами.

Умные скворечники объединяют мощь интеллектуального облака и устройств с интеллектуальными технологиями (Intelligent Edge — в данном случае этими устройствами являются «тыквы»-скворечники). Они используют компьютерное зрение — встроенную библиотеку машинного обучения от Microsoft Research и Azure IoT Edge — для изучения семей ласточек и отправляют ученым свежие данные о поведении птиц во время гнездования.

Вся эта техника должна выдерживать флоридские дожди, влажность и солнце. И не должна нарушать сложившийся образ жизни птиц.

«Нам нужно было убедиться, что тепло, исходящее от электроники, не повышает внутреннюю температуру домиков настолько, чтобы это могло нарушить поведение ласточек во время гнездования», — говорит Амбрози.

Для этого ученые оснастили каждую сенсорную матрицу бесшумным вентилятором. Также они регулярно проводили температурные тесты камер и других электронных устройств, чтобы убедиться, что оборудование выполняет свою работу без ущерба для птиц.

Первый этап исследования должен был подтвердить концепцию и показать, что ученые могут создавать высокотехнологичные скворечники, привлекательные для пурпурных ласточек. Фишер говорит, что этот этап пройден.

Камеры, установленные возле гнезд и на крыльцах птичьих домиков, позволяли во всех подробностях наблюдать за птенцами, вылупляющимися из яиц, и родителями, ухаживающими за потомством.

Датчики следили за температурой, влажностью и давлением воздуха во время сезона гнездования и фиксировали каждый прилет и отлет ласточек из скворечника.

«Интересно наблюдать за ними и слышать их голоса. Похоже, что птицы очень довольны, — говорит Фишер. — Это магия природы, которая может заинтересовать многих посетителей».

Умные скворечники присоединились к более широкой сети скворечников для пурпурных ласточек во Всемирном центре отдыха Уолта Диснея. Это сообщество, созданное для изучения и сохранения редких видов, уже 20 лет предоставляет жилье для семей пурпурных ласточек. Сейчас птицы создают здесь более 170 гнезд в год.

«Это потрясающий опыт, показывающий, сколько мы можем узнать об этих птицах благодаря новым технологиям, — говорит Фишер. — Например, когда мы могли наблюдать за гнездами только снаружи, меня всегда впечатляли размеры стрекоз, которых приносят ласточки. Мы не знали, достается ли такая добыча одному птенцу или нескольким. Но теперь у нас есть видеокадры того, как птенцы проглатывают этих огромных насекомых. Это очень впечатляет!»

Фишер отмечает, что в дальнейшем исследователи из Disney надеются продолжить сотрудничество с Microsoft, улучшить умные скворечники и увеличить их количество, чтобы выяснить сходства и различия между семьями ласточек.

Кроме того, ученые ждут воссоединения семей ласточек в начале 2019 года.

«За одной из семей мы следили от появления яиц до момента, когда птенцы покинули гнездо, — говорит Фишер. — Пурпурные ласточки обычно откладывают от четырех до шести яиц, и эта семья была многодетной, с шестью яйцами. Все шесть птенцов вылупились и дожили до взросления. Когда птенцам было около трех недель, мы окольцевали их. Теперь мы с нетерпением ждем, чтобы узнать, кто из них вернется к нам в следующем году и создаст свою собственную первую семью».

Верхнее фото: пара пурпурных ласточек из сообщества, состоящего из сотен птиц, гнездящихся в специально созданных скворечниках во Всемирном центре отдыха Уолта Диснея.

Все изображения предоставлены компанией Disney.