תגי מכ"ם הרמוניים למעקב אחר חרקים: קל משקל, בעלות נמוכה ונגיש

שימוש במכשירי מעקב כדי לעקוב אחר תנועות בעלי חיים הוא כבר מזמן גישה סטנדרטית לחקר ההתנהגות והאקולוגיה של בעלי חוליות. עם זאת, עד לאחרונה יחסית, שיטות מעקב אלה לא היו זמינות לאנטומולוגים בשל הגודל והמסה הגדולים של מכשירי המעקב שיש לחבר. הטכנולוגיה המסופקת למעקב אחר חרקים כוללת טלמטריית רדיו, בלוטות', RFID ומכ"ם הרמוני.

מבין אלה, טלמטריית רדיו היא השיטה הנפוצה ביותר למעקב אחר חרקים גדולים יותר. הוא מציע טווח גילוי ארוך יותר ואותות ייחודיים לכל חרק במעקב, אך דורש תגים יקרים בעלי חיי מדף ושדה מוגבלים והם כבדים, בדרך כלל לפחות 150 מיליגרם. לעומת זאת, תגי מכ"ם הרמוניים קלים יותר לפחות בסדר גודל, זולים ובעלי טווחי זיהוי המאפשרים מעקב בשטח אחר חרקים קטנים רבים.

מכ"ם הרמוני משתמש במקלט משדר שגם פולט אות שממריץ את התג הנישא על ידי החרק וגם מקבל את אות ההחזרה הכפול בתדר שנשלח על ידי התג. נדגים כיצד לייצר שני גדלים של תגי מכ"ם הרמוניים, שכל אחד מהם בנוי עם דיודת שוטקי וחוט ניטינול. חוט הניטינול הוא מרכיב תכנון קריטי מכיוון שחוט זה גמיש, ובכך מאפשר לחרק מתויג תנועה חופשית יחסית, וחוזר בקלות לכיוון ישר, ומאפשר החזרת אות מקסימלית.

אנו גם נדגים את השימוש במקלט משדר מדף המשווק לחילוץ בשטח. יחד, תגים זולים ומקלטי מדף הופכים את טכניקת מעקב החרקים הזו לנגישה מאוד לאנטומולוגים המעוניינים לחקור התנהגות חרקים ואקולוגיה. ניגע בהכנת תגים, הצמדת תגים לחרקים, מעקב אחר החרקים המתויגים הללו, ונספק לכם כמה תוצאות מעקב מייצגות.

להלן החומרים שתצטרכו כדי להכין את התגים שלכם, שני החוטים השונים והגדלים השונים של דיודות, כמו גם מגוון חומרים מוליכים. מניסיוננו, מצאנו שאפוקסי הכסף הוא השיטה החזקה והיעילה ביותר, אך ניתן להשתמש גם באחרים. כאן תוכלו לראות את העוביים השונים של חוט ניטינול המשמשים בתגים קטנים וגדולים בהתאמה.

להלן שני הגדלים השונים של דיודות בהן נשתמש עבור התגים שלנו. אלה הכלים שתצטרכו כדי להרכיב את התגים שלכם. הג'יגים המודפסים בתלת מימד ישמשו לחיתוך חוטים והרכבת תגים.

שימו לב למסמך המצורף לעיצובי הדפסת התלת מימד. ראשית, נציג את הרכבת התגים הגדולים. מרכיב קריטי במכלול התגים הוא אורך האנטנה הנכון, 8.25 סנטימטרים עבור התג הגדול.

ג'יג המדידה משמש לחיתוך קל ושחזורי של החוטים לאורך הרצוי. ראשית, אנו מדביקים את החוט לג'יג, עוטפים את החוט סביב הג'יג, שומרים על מתח קל וחותכים את החוטים בתעלה כפי שמוצג. לפני שמוציאים בזהירות את החוטים מהגליל.

כדי להכין את הדיודות לחיבור חוטים, אבטח את אריזת הדיודה למיקרוסקופ. משוך לאחור את המכסה והסר את הדיודות בעזרת סרט דו צדדי, בעוד הדיודות נמצאות בכיוון הנכון עם מגעים הפונים כלפי מעלה כדי להקל על הדבקת האנטנה. סרט קבוע לג'יג.

הנח את מלאי הכרטיסים במקביל לדיודות מכל צד והחליק את הקצוות כדי למנוע מהאנטנה להידבק לקלטת. יישר את החוט ליד הדיודה לקראת החיבור, ותחת מיקרוסקופ, מקם את החוטים כך שהם נוגעים במגע חשמלי יחיד. חשוב שהם לא ייגעו בשניהם.

מרחו חומר מוליך על כל מגע, והקפידו לכסות גם את נקודת המגע וגם את החוט. היזהר לא לפזר את החומר המוליך בין כל מגע. יש למרוח מחדש חומר מוליך לפי הצורך כדי לאבטח כל חוט ולהבטיח מוליכות חשמלית.

בשלב הבא נראה את ייצור התג הקטן המשתמש באורכי חוטי ניטינול של 4.1 סנטימטרים. חבר את החוט לג'יג בעזרת הקלטת, והקפיד לא למתוח יתר על המידה את החוט. סובב את החוט סביב הג'יג.

וחתוך את החוט לאורך החריץ. זכור שכל תג דורש שני מקטעים של חוט זה. להכנת דיודות לחיבור, הנח סרט דו צדדי על הג'יג.

העבירו את הדיודות לקלטת, תוך שמירה על מרווח מתאים בין דיודות. תחת ההיקף, ודא שהמגעים פונים כלפי מעלה כדי להקל על יישור החוט והדיודה. יישר אותם מחדש לפי הצורך וודא שהם נלחצים לתוך הסרט כדי למנוע תנועה.

הנח סרט חד צדדי לאורך דיודות כדי להעלות את החוט בגובה המגע וכדי למנוע מהחוט להידבק לסרט הבסיסי. החלק את הקלטת והניח את החוטים בסביבה הכללית של הדיודה. מתחת לטווח, הנח את החוט על נקודות המגע בזהירות כדי למנוע חפיפת חוטים.

באופן אידיאלי, היישור שלך צריך להיראות כך. לאחר מכן, מרחו את החומר המוליך על המגע והחוט וודאו שהחומר המוליך לא יזרום יחד ויציף את מישור הדיודה. כך אמור להיראות התג שלך לאחר זמן הריפוי המתאים המיועד בהוראות לחומר המוליך לבחירתך.

כאן תוכלו לראות את התגית הגדולה והקטנה. בשלב הבא נדגים כיצד להצמיד תג גדול לחרק באמצעות חיפושית קווינסלנד ארוכת הקרניים כדוגמה. ישנם מספר חומרים שבהם תשתמש כדי לאבטח תגים לחרקים.

אנו נדגים את החיבור באמצעות דבקים מרפאים UV. שני דבקים נפוצים אחרים הם ציאנואקרילטים או דבקים נמסים קרים. ראשית, אבטח את החיפושית כדי להקל על הגישה לאתר ההתקשרות.

מרחו טיפת דבק על אתר ההתקשרות. כוון את התג והנח את הדיודה כשהמגעים החשמליים פונים כלפי מטה על בית החזה. לאחר שתהיה מרוצה ממיקום התג, רפא את הדבק באמצעות אור UV במגוון זוויות שונות למשך 5 עד 10 שניות בסך הכל.

בשלב הבא נדגים חיבור תג קטן באמצעות זבובי פירות Tephritid. התגים הקטנים יותר מיועדים לשימוש עם חרקים בינוניים או קטנים. נדגים הצמדת תג עם זבוב המלון וזבוב הפירות הים תיכוני.

הקפידו להרדים את הזבובים שלכם בארבע מעלות צלזיוס. הוציאו טיפת דבק וטבלו את התג בדבק ה-UV. הקפידו לגלגל את הדיודה בדבק כדי להבטיח כיסוי מלא.

היזהר כדי למנוע הידבקות של דבק עודף לחוט. אבטח את החרק בין האגודל לאצבע המורה כדי להציג את אתר ההתקשרות. כוונו את התג והניחו אותו לאורך בצד הגבי של בית החזה של הזבוב.

הזז את התג קדימה ואחורה כדי לפזר את הדבק ולהבטיח חיבור מאובטח. שוב, כאשר אתה מרוצה ממיקום התג, רפא את הדבק באמצעות אור UV. כעת נציג שוב את תהליך התיוג.

אם תהליך זה מתבצע בשטח, תצטרך להוציא עודף אור UV כדי למנוע את התקשות הדבק לפני שתהיו מרוצים ממיקום הדיודה. צינון חרקים בשדה יכול להיעשות עם קרח במקום להניח אותם בחדר קר. שוב, בעת ריפוי באור UV, יש לרפא ממספר זוויות כדי להבטיח חיבור חזק.

לבסוף, נדגים את הצמדת התגית עם זבוב הפירות הים תיכוני תחת המיקרוסקופ. הנח את התג על המשטח הגבי של בית החזה ורפא אותו באור UV. כאן אנו רואים דוגמאות לקובץ המצורף המתויג של פוסט חרקים.

שימו לב, מיקום התג מונע הסרה על ידי מאמצי ניקוי החרקים ונראה כמקל על טיסה מאוזנת. עם זבובים, מצאנו שחיבור רוחבי קרוב למרכז המסה מוביל לעיכוב תעופה, מה שעלול להפר את האיזון של הזבוב. חשוב לבדוק ביסודיות את יכולת הטיסה של תג הפוסט המצורף לחרקים.

בדרך כלל, זה נעשה על ידי בדיקה בצינור טיסה. כאן אנו מראים המראות מייצגות המראות שהזבובים מסוגלים לעוף. שימו לב שהזבובים נעים בחופשיות ונראים בדרך כלל לא משועבדים על ידי התג.

לאחר מכן, נדגים את התג הגדול בפעולה. שים לב לצליל שמשמיע המקלט-משדר כאשר הוא מיושר עם התג. וכאן תוכלו לראות את החיפושית עם התג המצורף.

לאחר מכן, נדגים את טווח התג הגדול. ניתן לזהות אות חזק במרחק של כ -30 מטר. המרחק המרבי הוא כ-60 מטר.

לתגיות קטנות יש טווח קצר בהרבה. ניתן לזהות אות חזק במרחק של כ-10 מטרים. עוצמת האות מושפעת גם מהכיוון של המקלט-משדר לתג.

כאשר התג והמשדר מיושרים, אנו מקבלים את האות המקסימלי שלנו. עם זאת, סובב את מקלט המשדר ב-90 מעלות ועכשיו התג והמשדר אינם מיושרים ואנו מקבלים אות חלש או ללא אות. טווח הזיהוי וגודל התג הם כנראה שני המאפיינים החשובים ביותר של תגי מעקב אחר חרקים.

כאן אנו מציגים תוצאות מייצגות לטווח הזיהוי המרבי של התגים הגדולים והקטנים המיוצרים בסרטון זה. 10 תגים מכל גודל נבדקו בשדה פתוח. חוסר יישור של התג והמשדר, יחד עם הפרעות צמחייה, מפחית לעתים קרובות את טווח הזיהוי בתנאי שדה.

מניסיוננו, אנו מניחים מרחק זיהוי של כ-10 מטרים עבור תגים גדולים יותר וחמישה מטרים עבור תגים קטנים יותר בעת עבודה בגידולי עצים או שדה. לבסוף, ברצוננו לשתף את התוצאות ממחקר מעקב מייצג עם QLB. מטרת המחקר הזה הייתה לחקור את התנועה של חיפושית קווינסלנד ארוכת קרניים מכיוון שמעט ידוע על היכן חיפושיות בוגרות מבלות זמן בסביבה.

מכיוון שהחיפושיות מסתוריות, די קשה לאתר אותן בסביבה ללא טכניקת מעקב כמו מכ"ם הרמוני. מחקר זה נערך בדוכן של עצי קוקוי באי הגדול של הוואי. חיפושיות מרובות תויגו ושוחררו במהלך המחקר הזה.

זוהי דוגמה לנתיב שעברה חיפושית אחת במהלך חמישה ימים. שימו לב שהחיפושית הייתה במעקב למספר סוגים של מקומות, כולל גבוה בעצי קוקוי ובעלים מתים. זה היה ממצא חשוב של מחקר זה.

QLB יכול להיות מאוד מסתורי וחקלאים שאלו לעתים קרובות היכן החיפושיות מסתתרות סביב העצים. על ידי מעקב אחר QLB בודד, הצלחנו לקבוע שחיפושיות לעתים קרובות מוסתרות בעלים יבשים, מה שמקשה על גילוין. בפרוטוקול זה, הדגמנו כיצד לייצר שני גדלים של תגי מכ"ם הרמוניים.

בנוסף, הראינו כיצד להצמיד תגים אלה לחרקים באמצעות דבקים שעברו ריפוי UV והדגמנו טווח זיהוי אותות. פרוטוקול זה שוכלל כדי לאפשר ייצור יעיל של תגי משאבי אנוש רבים בעלות נמוכה עם ציוד מעבדה מיוחד מינימלי. בנוסף, הפרוטוקול צריך להיות נגיש לחוקרים בעלי ניסיון במניפולציה של אובייקטים תחת טווח ניתוח.

אנו ממליצים להתחיל עם תגים גדולים יותר כדי לפתח מיומנויות במניפולציה של הדיודות ומריחת הדבק המוליך לפני שתנסה ליצור תגים קטנים יותר. תודה שצפיתם, ואנחנו מקווים שהסרטון הזה עזר. אנא אל תהסס לפנות אלינו אם יש לך שאלות.