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紫外线视觉如何帮助驯鹿存活

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这条帖子最初出现在 2021 年圣诞节前一周。正如应用所述,紫外视觉是驯鹿生存的关键。海洋光学与许多研究人员合作,研究了紫外线视觉在鸟类、爬行动物和其他动物中的重要性。

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除了极快的速度和耐力之外,圣诞老人的驯鹿还有什么共同点?在本应用说明中,我们使用反射光谱学来研究驯鹿遇到的食物和捕食者的紫外线特性。

在 12 月 24 日晚上,我们都知道,驯鹿将在世界各地运送数十亿份假日礼品的物流中发挥关键作用。没有驯鹿,人们醒来就无法在圣诞树下找到礼物。但是,正如我们最近发现的,无论是驯鹿如何找到食物,还是驯鹿如何避免成为食物,我们从光谱学中能够了解到的驯鹿生存信息要比从圣诞老人那里了解到的要多。

驯鹿生活在欧洲、亚洲和北美的北部,地衣是最喜爱的食物来源。此外,驯鹿还会与许多其他动物分享自己的领地,尽管有几种狼把驯鹿作为它们自己最喜爱的食物来源,但大多数动物都不会打扰它们。那么,驯鹿如何在如此严酷的环境里生存,寻找稀缺的食物,同时避开残酷的捕食者呢?好吧,实际上,驯鹿已经发挥出一种有用的能力,可以更深入地观察光谱紫外线或“紫外线”区域。

驯鹿和紫外线视觉

紫外线视觉对驯鹿意味着什么?为了找到答案,我们从驯鹿经常出没的北方地区的几种动物身上采集了毛皮样本,包括两种类型的狼以及一系列不对驯鹿捕食的动物(图 1)。我们还采集了一些用于类似分析的许可样品。*

地衣(上中)样品以及驯鹿可能遇到的掠食性和非掠食性动物的皮毛图 1. 我们测量了地衣样品(上中)以及驯鹿可能遇到的掠食性和非掠食性动物的皮毛。*

使用 Ocean HDX-XR 光谱仪 (200-1100 nm)、 DH-2000-BAL 宽带氘钨卤素源、WS-1标准反射板和 QR400 反射探头 (图 2),我们获得了毛皮和地衣样品的宽带反射测量值,以 " 观察 " 它们对于能在较短的紫外波长下区分样品的动物来说是什么样子。

反射测量装置包括一个 Ocean Insight 光谱仪、宽带光源和反射探头。漫反射白色标准板是参比物。图 2. 反射测量装置包括一个 Ocean Insight 光谱仪、宽带光源和反射探头。漫反射白色标准板是参比物。

在吸光度模式下进行反射测量,以更好地放大宽带光谱的差异,并且通过标准正常变量变换(SNV)进一步处理这些趋势,以对响应进行标准化。我们立即观察到,驯鹿的捕食者和食物来源分别比它们可能遇到的其他动物和食物来源具有更多的紫外线光谱活动,这将使驯鹿在雪地背景下更清楚地看到这些图像(图 3)。

驯鹿捕食者的地衣样品和毛皮样品都表现出强烈的 UV 反应。

图 3. 驯鹿捕食者的地衣样品和毛皮样品都表现出强烈的 UV 反应。

对紫外线区域超高的敏感度可以帮助驯鹿找到食物和躲避饥饿的狼群——这在准备迎接假日季节时是很有用的优势——同样的紫外线敏感度可以让看到过程中的某些部分或样品中的杂质,否则这些杂质会被隐藏起来。

立即咨询海洋光学销售工程师,了解您的应用,并了解宽带光谱法可为您揭示哪些内容。

 

注:地衣来自 Josh's Frogs Lichen 。这些外套来自由野生动物生物学家创办的莫斯科 Hide & Fur 公司。莫斯科 Hide 和 Fur 及其员工坚信,作为美丽且无限可再生的自然资源,他们的产品采购和对野生动物的负责任管理符合道德标准。有关符合道德标准的采购详细政策, 请访问他们的 网站

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Tracey Jones Graphic designer

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