圣诞特辑：帮助驯鹿生存的紫外光&圣诞灯的光谱特性

Derek Guenther 22 十二月 2022

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。

帮助驯鹿生存的紫外光

Reindeer and UV Vision

驯鹿生活在欧洲、亚洲及北美的北部地区，最喜欢的食物为地衣。绝大多数动物能与驯鹿共存，但有一些狼喜欢狩猎驯鹿作为自己的食物。那么驯鹿如何在这样的环境中生存，寻找稀缺食物、避免掠食者的呢？

其实，驯鹿可以看到光谱紫外区域的一些更“深入”的信息。

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. 地衣及毛皮样品图*

我们从驯鹿经常光顾的北部地区的几种动物身上采集了毛皮样本，包括两种狼和一些对驯鹿非掠食性的动物。同时，还采集了一些地衣样本进行分析。

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。

使用Ocean HDX-XR光谱仪、WS-1标准反射板、DH-2000-BAL氘钨灯光源和QR400反射探头（如图），获得了毛皮和地衣样品的宽带反射光谱，以观察对能够在较短UV波长下区分样本的动物来说它们是什么样子。

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. 各种野生动物毛皮和地衣的反射吸收谱。

为更好放大宽带光谱的差异，反射测量在OceanView吸光度模式下进行，并通过标准正态变换处理数据，以归一化响应。

我们观察到，驯鹿的掠夺者和食物比其食物和驯鹿的非掠食性动物具有更强的紫外光谱响应，这将使驯鹿在白雪皑皑中看得更清楚（图3）。

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。