生物记录仪让我们能够以前所未有的精度观察动物在野外的活动和行为。但加州大学圣克鲁斯分校的一位生态学家表示，这只是全景的一部分。这位生态学家以使用生物记录数据来更深入地讲述变化世界中海洋哺乳动物的生活而闻名。

在10 月 30 日发表于《生态学和进化趋势》的一篇新评论文章中，研究人员提出了一个框架，旨在强调生物记录数据对于测试自然界重要问题的价值。他们敦促现在是时候建立“基于发现的科学”了，在这种科学中，观察结果以研究结果的形式呈现——通过围绕科学理论提出的具体问题来构建数据收集、分析和解释。

“我们强调理论驱动研究的力量和前景，”这项研究的主要作者、生态学和进化生物学助理教授 Roxanne Beltran 说道。“例如，如果我们假设动物在饥饿时会承担更多风险，我们能否使用生物记录工具通过测量野生动物的饥饿和冒险行为来测试和完善这一理论?”

换句话说，研究人员现在可以从对自然世界如何运作的总体了解开始，而不是进行以描述数据为结论的研究，然后使用附在动物身上的生物学记录器来策略性地测试该想法是否得到数据支持。

生物学家如何帮助概括见解

在他们的评论中，该团队通过对海象、美洲鹤和黑尾鹿的案例研究，展示了生物学家如何成为检验假设和完善理论的有力工具。这些案例研究表明，生物学家的观察可以带来洞察力，为假设提供依据并完善生态理论。文章指出，利用生态理论将动物的生理、社会性和人口统计学与其环境背景联系起来，可以更好地理解这些系统。

例如，在北象海豹身上安装的深度测量生物记录仪显示，在某些时候，这些动物会停止游泳，开始被动地漂流。此前的这项研究引发了这样的假设：海豹可能因为睡着了而漂流，这可能是由于生理差异造成的。

通过生物学家，研究人员能够证实，身体状况较好(体脂较多)的海豹会跳过夜间觅食，在安全的黑暗中睡觉。相反，身体状况较差(体脂较少)的海豹会在夜间觅食，因为夜间觅食效率更高，但白天却冒险睡觉，因为白天鲨鱼和虎鲸的捕食风险更高。这支持了生物记录数据支持的依赖于状态的冒险理论，即野生动物在身体状况较差时更有可能冒险。

“我们利用这些案例研究作为例子，展示了许多令人兴奋的机会，这些机会可以在比以往更精细的时间尺度和更广阔的空间尺度上获得新见解，”贝尔特兰说。“我们希望我们的框架能让其他人感到兴奋和鼓舞，因为我们在未来几十年里应用这些生物记录工具并产生生态见解的潜力有多大。”

生态学研究更具包容性

除了海洋生态学研究外，贝尔特兰还大力倡导 STEM 领域的多样性、公平性和包容性，为此她制定了反种族主义、社区建设和包容性研究经验方面的可操作实地指南。在这篇新文章中，她呼吁开放生物记录器数据，以便没有资源购买昂贵技术的科学家仍能为该领域做出贡献。

这篇文章的 18 位作者都是早期的研究人员，包括研究生、博士后和研究技术人员，比如康纳·黑尔 (Conner Hale)，她通过将案例研究概念化为论文的图表做出了贡献。三年前，她作为本科生实地助理开始在贝尔特兰的实验室工作，现在全职与贝尔特兰一起工作。

“我从头开始参与了 [研究论文的] 图 2 的创作。通过这项工作，我提高了科学交流技能，获得了将文本简化为图像的经验，并与团队合作，这些技能将使我受益匪浅，因为我将继续从事研究事业，”Hale 说道。“我目前正在从事我希望在研究生院继续从事的研究，现在获得这种经验将为我的成功奠定基础。”

贝尔特兰说，与本地和国际同事合作对于向科学界展示如何利用生物学家在未来几年进行更全面的研究至关重要。“我知道，如果我召集一大群对该领域未来有着独特但互补愿景的年轻研究人员，我就能领导一篇更有影响力的论文，”她解释道。

生物记录的未来

研究人员确定的下一个令人兴奋的步骤是扩大调查范围。例如，研究人员可以利用物种相互作用的理论来推动在同一生态系统中同时标记捕食者和猎物。然后可以使用数学模型来模拟气候变化情景下的种群、社区和生态系统，最终为基于证据的保护解决方案提供信息。

“当学科刚刚出现时，它们必然从发现模式开始，”贝尔特兰说。“我们相信，向基于过程的洞察的转变将使生物记录科学继续对我们理解自然世界产生巨大影响。”

加州大学圣克鲁斯分校的论文其他合著者包括 A. Marm Kilpatrick、Arina Favilla、Allison Payne、Danial Palance、Daphne Shen、Dan Costa、Natalie Storm 和 Patrick Robinson。该团队还包括来自爱达荷大学、华盛顿大学、怀俄明大学、加州大学戴维斯分校、加州大学圣地亚哥分校、斯坦福大学、蒙特利湾水族馆研究所、日本国立极地研究所和英国南安普顿大学的贡献者。

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