Hayvan Hareketleri Çalışmasında Pasif Bütünleşik Transponder (PBT) Etiketler

Hayvan hareketleri

çalışmasında pasif bütünleşik transponder etiketler.

Çevirmen Fatih Birinci.

Editör Şule Ölez.

İkinci editör, Emir Ali Açılan.

Seslendiren, Ekin Baran Sunar.

Pasif bütünleşik transponder etiketler, güvenilir bir hayat boyu barkod hizmeti vermek suretiyle tek tek organizmaları izlemekte bilim insanlarına yardımcı oluyor.

Transponder, telekomünikasyonda belirli bir alış işaretine otomatik olarak tepki veren ve belirlenmiş bir mesajı gönderen alıcı-verici düzeni demektir.

Hayvan göçünü anlamanın önemli bir boyutu zaman ve mekan boyunca tek tek hayvanları tanıma ve izleme yeteneğidir.

Onlarca yıllık bir süreç sonucunda ulaştığımız teknolojik gelişmeler bizlere bir nesil önce akıl almaz olarak nitelendirilebilecek bir şekilde hayvanları dijital olarak izleme imkanı veriyor.

Radyo ve uydu telemetrisinin yani bir sistemin uzaktan izlenmesi, hayvan hareketleri konusunda birçok şeyi açığa çıkartmasına karşın pil gerektiriyor olması bu imkanları sınırlar.

Kullanılan pilin ağırlığı izlenecek hayvanın boyutuna bir üst sınır koyar.

Harici etiketlerde örneğin kulak ve bacak halkaları, kılçık etiketler, boya işaretleri, pulların kırpılması gibi hayvan takibini kolaylaştırmıştır.

Bunların maliyeti görece avantajlıdır ancak harici olmaları kaybolma, çizilme, tekrar bulunduğunda okunamayacak durumda olma ve okunma sırasında insan hatasına maruz kalma konusunda bu etiketler için zaaf

oluşturur. Ayı balıkları gibi hayvanlarda kullanılan dağlayarak damgalama ise sıklıkla hayvanları acı çektirir.

Bu bakımdan insanlık dışı bir yöntem olarak değerlendirilir.

Bu durumda bir hayvanı yıllar boyunca tanımlayarak takip etmek isterseniz ne yapmanız gerekir?

Bu yazıda biz hayvan hareketlerini inceleme konusunda pasif bütünleşik transponder etiketleminin kullanımını, faydalarını ve sınırlarını gözden geçireceğiz.

Dahili tanımlama etiketleri Dahili pasif bütünleşik transponder etiketlerin yani BVT etiketlerin kullanımı 1980'lerin ortalarında bilim insanlarının balık hareketlerini

incelemeleri sırasında başlamıştır.

O zamandan günümüze kadar isenlemelilerin, amfibiklerin, sürüngenlerin, kuşların ve omurgasız hayvanların hareketlerini de içerecek şekilde kullanımı genişlemiştir.

PBT etiketler aynı zamanda veterinerler tarafından evcil hayvanları tanımlamak için ve çiftlik hayvanları ile hayvanat bahçesindeki hayvanları izlemek için de kullanılmaktadır.

PBT etiket bir entegre devre çipi, kapasitör ve cam kaplamalı bir anten bubini içerir.

PBT etiketler incelenen hayvana bağlı olarak boyut ve şekil bakımından değişkenlik gösterir.

Genel olarak bu etiketler yaklaşık 8 ila 32 mm uzunluğu.

ve 1 ila 4 mm çapında bir silindir şeklinde olmakla birlikte bazen de disk şeklinde olabilirler.

Bir PBT etiket özünde belirli bir hayvana özgü yaşam boyu bir barkoddur.

İnsanlardaki sosyal güvenlik numarasına, örneğin ülkemiz için TC kimlik numarası gibi benzer ve taranı bildiği ölçüde de bir parmak izi kadar güvenilirdir.

PBT etiketler aktive edilene kadar uyku modundadır.

Bu yüzden kullanım süreleri boyunca dahil bir enerji kaynağı gerektirmezler.

Etiketi aktive etmek için yakın mesafe elektromanyetik alan üreten bir tarama cihazı tarafından düşük frekanslı radyo dalgası yayınlanır.

Bu gerçekleştiğinde etiket okuyucuya tekrarlanmayan bir alfanümerik kod gönderir.

Bahsedilen darayıcılar elde taşınabilen, portatif, pille çalışan şekilde ya da otomatik tarama yapmak için kullanılan sabit, otomatik modeller şeklinde mevcuttur.

Dahili PBT etiketler büyük çapa sahip iğneler yoluyla ya da cerrahi olarak deri altına veya bir vücut boşluğuna yerleştirilir.

Russell ve arkadaşları Atlantik somonunun karın zarı altındaki bir boşluğa PBT etiket yerleştirdiler ve bu cerrahi işlemden sonra balıkların çok küçük olmaması ve operasyondan sonra dikiş atılması koşuluyla

hayvanların ölümüyle ya da etiketin bedenden atılmasıyla karşılaşmadılar.

Wagner ve arkadaşları doku hasarını ve enfeksiyon oranını en düşük düzeyde tutmak ve yaranın iyileşme hızını en yüksek düzeye çıkarmak için farklı tiplerde ve boyutlarda hayvanlar için özel olarak belirlenmiş

implantasyon yani yerleştirme teknikleri önermektedirler.

PBT etiketlerin kullanımı PBT etiketleme, büyüme oranları, hayatta kalma, besin ağları ve hareket örüntüleri gibi hususlardaki sorulara yanıt bulmakla kullanılabilir.

Markalama, yeniden yakalama yöntemlerine göre önemli bir avantajı ise hayvanın yeniden yakalanmasını gerektirmemesi sadece otomatik bir okuma sistemi anteninin yani bir algılayıcının yakınından geçmesinin

yeterli olmasıdır. Bu türden sistemler yarasalar gibi koloni halinde yuvalayan türler ve doğal darboğazlarda yol alan yumurtlama dönemindeki salmonitler yani somon ve alabalığında dahil olduğu balık

ailesi gibi hayvanlar için çok kullanışlıdır.

Rozal ve arkadaşları sığ bir yumurtlama akıntısı üzerinde asılı bir anten kullanarak 1 metre derinlikteki Atlantik somonlarından veri elde etmeyi başarmışlardır.

Göçmen hayvanlar tarafından kullanılan araziler insanlar tarafından farklılaştırıldığı için hayvanları tehlikeden uzak tutmak maksadıyla bazen patikalar ya da koridorlar oluşturulur.

Otobanlar, hidroelektrik barajları ya da boru hatları göçmen hayvanların güzergahları üzerinde yer alan en yaygın engellerdir.

Otomatik PBT etiket okuyucuları barajlardaki balık savaklarının ya da alt geçitlerin kullanışlılığını test etmek için doğrudan gözlem yapma zahmetinden de kurtaran etkili araçlardır.

Borman ve arkadaşları otomatik okuma anteni kullanarak tehdit altında bir tür olan çöl kaplumbağalarının çöl otobanlarının altına inşa edilmiş olan fırtına menfezlerini kendi çıkarları için etkili bir biçimde kullandıklarını

gösterdiler. Yazımızda görsel bir olarak yer alan çöl kaplumbağalarını tespit etmek için kullanılan fırzına menfezlerindeki otomatik tarama sistemleri Borman ve arkadaşlarının çalışmasından uyarlanmıştır.

Bu durum insan ürünü bir yapının kaplumbağalım oranlarını azaltmasının bir örneğidir.

Başka bir ilginç kullanım türüne ise tehlike altındaki türlerin Uluslararası Ticaret Komitesi'nde rastlamaktayız.

Komite, korunaklı bölgelerde yetiştirilen hayvanların yasa dışı toplanmasını ve risk altındaki türlerin uluslararası ticaretini gözlemlemek için PBT etiketleri kullanmaktadır.

Göç hakkındaki soruları cevaplamak Sko ve arkadaşları 3 küçük sazan balığı türünün sığ bir göl ekosisteminde kendilerinden büyük avcılardan kaçınmak için kullandıkları göç stratejilerini

tespit etmekle ilgileniyorlardı.

PBT etiketleri kullanarak otomatik tarama sistemlerinin kendilerini gözlem mahallinde bulunmaları gerekmeden 9 ay boyunca hangi balığın nereye göç ettiği hakkında sunduğu bilgileri izlediler.

Kış boyunca farklı zamanlarda göl dışında hangi türlerin girip çıktığını belirlemek için akıntı girişlerinde ve göl çıkışlarına otomatik tarayıcılar kurdular.

Scove ve arkadaşları böylelikle 3 sazan türünden ikisinin kendilerini avlayan balıklardan kaçabilmek için akıntıları kullandıklarını tespit edebildiler.

Üçüncü türün ise belirli bir boyuta ulaştığında tüm kışı gölde geçirdiklerini buldular.

Balıkların göçünün sıklıkla büyük ölçekte olduğu düşünülürdü.

Ancak PBT etiket uygulaması araştırmacılara orta büyüklükte bir ekosistem içerisinde farklı göç stratejilerinin olduğunu gösterdi.

Semenderler sıklıkla her yıl aynı üreme gületine dönerler.

Ancak iki üreme dönemi arasında nerede olduklarını tespit etmek her zaman güç olmuştur.

Charney ve arkadaşları ABD'nin Massachusetts eyaletinde tehdit altında bir tür olan mermer semenderlerinin hareket oranlarını tahmin etmek için PBT etiketler kullandılar.

Sulak arazilerde bu habitat'a bağımlı olan organizmaları ve süreçleri koruyabilmek amacıyla tampon bölgeler kurulmuştu.

Ancak araştırmacılar semenderlerin hayatlarının çoğunu geçirdikleri, yukarılarda bulunan habitatlara ulaşabilmek için bu tampon bölgeleri geçtiklerini ortaya çıkarmıştır.

Araştırmacılar aynı zamanda PBT etiketli hayvanların radyo vericisi takılı olan hayvanlardan daha hızlı yol aldıklarını da göstermişlerdir.

Bu durum radyo vericili etiketlemenin olumsuz etkisi olduğunu göstermektedir.

PBT etiketler aynı zamanda Avrupa semenderlerinin yaşam alanı sınırları üzerine yapılan tahminlerin gözden geçirilmesinde de kullanılmıştır.

PBT etiket uygulamasının faydaları Birçok çalışma PBT etiketlerin kullanımının çok başarılı olduğunu bildirmiştir.

Shuley ve arkadaşları 1200 ton stent yer sincabına PBT etiketler yerleştirdiler ve bu işlemden kaynaklanan bir ölüme rastlamadılar.

Sadece küçük ölçekli enfeksiyon vakaları gözlemlendi.

Araştırmacılar etiketin kaybolma oranının çok düşük oranlarda olduğunu gözlemlerken kaybolanların da yerleştirmeden sonraki ilk 10 gün içerisinde gerçekleştiğini tespit ettiler.

Bu yöntem hayvanın dış kısmına yerleştirilen etiketlere göre daha cazipti.

Çünkü hem ufak kulaklara sahip olan sincaplarda kulağa etiket takmak çok zorlu hem de hayvanın tırnaklarını kesmek onun çukur kazmiyetini yine olumsuz etkilemekteydi.

Yeni doğan yılanlarda radyo vericileri ve pul kırpma işlemleri kış ölüm oranlarını artırmakta, beslenme oranlarını düşürmekteydi.

Oysa PBT etiket uygulaması büyüme oranını ya da hareket hızını değiştirmemiştir.

Bu da PBT etiketlerin hayvanları takip etmede güvenilir ve emniyetli olduğunu göstermektedir.

Büyük hayvanlarda PBT etiketler düzgünce yerleştirildiğinde neredeyse her zaman kalıcıdır ve hayvan üzerinde hiçbir olumsuz etkisi yoktur.

Etiketleme nadiren enfeksiyona yol açar ve hayvanın ölümünden sonra bile kullanılabilir.

PBT etiketler 7 gün 24 saat boyunca takip edilebilir.

Bu da onları gececil yarasalar gibi hayvanları izleme konusunda özellikle kullanışlı kılar.

PBT etiket tanıma sisteminin bir avantajı da tarama işleminin bir profesyonel tarafından yapılması gerekmediği için ticari balıkçıların ağlarına yakalanan ahtapotlara ait verilerin taranarak ilgili araştırmacıya ulaştırılabilmesidir.

Üstelik PBT etiketlerin okunması otomatik bir işlemdir.

Bu da hali hazırda bir gözlemci bulunması gerekliliğini ortadan kaldırır.

Güçlükler PBT etiketleme tamamen de sorunsuz olmamıştır.

Polipropilen kaplamalı PBT etiketlerin kaplamadaki sızıntı nedeniyle yüksek başarısızlık oranları bildirilmiştir.

Ancak günümüzde artık bir üretim standartı olan cam kaplamalar kullanılmasına bağlı olarak bildirilen bir sızıntı olmamıştır.

Cam kaplamalar etiketin yerleştirildiği bir yılanın başka bir yılan tarafından yenmesi durumunda bile işlevini sürdürebilmiştir.

İmplantasyonun uygun olmayan bir şekilde gerçekleştirilmesi genellikle etiketin okunmasında kaybı yol açmakta ya da okunmasını imkansız hale getirmektedir.

Bunun dışında enfeksiyona sebep olarak etiketin düşmesine ya da ilgili hayvanın ölümüne yol açabilir.

Feldheim ve arkadaşları limon köpek balıklarıyla gerçekleştirdikleri 5 yıllık bir çalışmada etiket düşme oranını %12 olarak bildirmiştir.

Etiket düşmesi, sıklıkla yerinin kolaylıkla değişebileceği bölgelere takılan etiketler yüzünden ve hayvanın etiket yerleştirildikten sonra tam iyileşmeden salınmasından kaynaklanmaktadır.

Yılanlarla yapılan birkaç çalışmada da vücudun etiketi yabancı bir madde olarak algılayıp dışarı atmaya çalıştığı gözlemlenmiştir.

Etiket kaybı ayrıca saldırgan davranışların bir sonucu da olabilir.

Uygun bir şekilde yerleştirilen PBT etiketin bir hayvanın yaşamı boyunca üzerinde kalması olasılığı yüksektir.

Yerleştirilme sırasında hayvanın içinde etiketin hareket edemeyeceği uygun bir nokta bulunmalıdır.

Aksi takdirde verinin okunması güçleşebilir.

Bazı hayvanların küçük boyutlu olması etiketin yerleştirilmesine müsaade etmeyebilir.

Bazen de daha çok uğraş gerektiren zahmetli ve maliyetli cerrahi operasyonlar tek çare olabilir.

Hayvanın sağlıklı bir şekilde hayatına devam edebilmesi için bu prosedürlerden önce de sağlığının iyi olmasına dikkat edilmelidir.

Yerleştirme tamamlandıktan sonra PVT etiketler başka dokuları nüfuz etmeyen etkisiz bir metot olarak hayvanları tanımak amacıyla kullanılabilir.

Bazı küçük hayvanlarda etiketin hayvanın normal fonksiyonlarının çalışmasını engellediği durumlar rapor edilmiştir.

Tatlı su inci midyelerinin tutulup etiketlenmesinin bu hayvanın kendisini toprak altına sokma aktivitesini azalttığını, bunun sonucu olarak da hayvanın su akışına kapılıp sürüklendiği ya da avcılara yem haline geldiği bildirilmiştir.

Teknoloji geliştikçe PBT etiketler hayvanları uzun vadeli olarak takip etmek isteyen araştırmalar için daha cazip hali gelmektedir.

2004 yılında bir etiketin maliyeti 6 ile 7 dolar civarındadır.

El okuyucuları da 800 ile 1500 dolar arasındadır.

Bu da PBT'nin maliyetinin harici etiketlerden daha yüksek ancak hala telemetre ekipmanlarının daha düşük olduğu anlamına gelir.

Otomatik tarama hayvanların okuyucuya yakın bulunduğu durumlarda markalama tekrar yakalama çalışmalarına göre zaman açısından çok avantajlıdır.

Unutulmaması gereken bir noktada etiket yerleştirilmiş iki ayrı hayvan aynı anda aynı okuma istasyonundan geçerken okuyucunun ikisini de okuyamayacağıdır.

Halihazırda radyo ve uydu telemetrisi yöntemlerinin hayvanları PBT etiketlerinden daha uzun mesafelerde takip edebilmesine karşı, teknoloji geliştikçe PBT etiketlerin tespit mesafelerinin artması da oldukça

olasıdır. Çoğu etiket okuyucuları suya dayanıklı değilse de büyük deniz göçmenlerinin daha iyi incelenebilmesi için suya dayanıklı modeller zaman içerisinde geliştirilecektir.

PBT Etiketlemenin Geleceği Suya dayanıklı tarayıcıların tasarımıyla birlikte PBT etiketler, tüplü dalgıçlar ve şnorkelle dalanlar tarafından da kullanılabilecektir.

Böylelikle deniz canlılarının incelenmesinde büyük teknelerin kullanımına göre hayvanın yaşam alanına daha az müdahale eden bir yöntem izlenecektir.

Sürü halinde göç eden hayvanlar için kalabalık gruplar içinde bireysel hayvanların tespit edilebilmesi amacıyla uzaktan kontrol edilen tarayıcıların geliştirilmesi de çok faydalı bir gelişme olacaktır.

Belirli sezonlarda merkezi bir lokasyon çevresinde toplanan grup halindeki deniz ayıları ya da morsları taramak için tarayıcıyı taşıyan ufak ve uzaktan kontrol edilebilen bir bot, büyük bir motorlu tekneden çok daha az

rahatsız edici olacaktır.

Uzman olmayan insanların halkalı kuşları rapor etmesi gibi, gelecekte ekoturistlerin etiket yerleştirilmiş hayvanları raporlaması da mümkün olabilir.

Bu içerik Evrim Ağacı'nda yayınlanmıştır.

Evrimağacı.org üzerinden daha fazla bilimsel içeriğe ulaşabilirsiniz.