Íslensk tækni í bandarískum blöðum

„Þetta er verkefni sem hófst kringum 2016, þá var haft samband við okkur og óskað eftir að fá að nota þessa mæla sem við upprunalega hönnuðum fyrir tilraunadýr,“ segir Ásgeir Bjarnason, heilbrigðisverkfræðingur og þróunarstjóri ígræðanlegra mælitækja hjá hátæknifyrirtækinu Star-Odda í Garðabæ, í samtali við mbl.is um hjartsláttarmæla sem fyrirtækið hannaði og framleiddi.

Fjallaði bandaríska vikuritið Newsweek um þá rannsókn sem hér segir af nú í liðinni viku, en á haustdögum birtist í vísindaritinu Nature Ecology & Evolution grein eftir vísindamenn hinnar virtu Max Planck-stofnunar í Þýskalandi og Yale-háskóla í Bandaríkjunum sem notuðu mælana til að rannsaka orkunotkun svartþrasta, en mælarnir hafa aldrei áður verið notaðir til að mæla hjartslátt svo smárra fugla, hvað þá í svo langan tíma, en rannsókn vísindamannanna tók þrjú ár og studdist við mælingar á 120 fuglum.

Þá fjallaði bandaríska dagblaðið New York Times um rannsóknina um svipað leyti og greinin birtist í Nature Ecology & Evolution í haust.

Ásgeir Bjarnason, heilbrigðisverkfræðingur og sérfræðingur í ígræðanlegum mælitækjum Star-Odda. Ljósmynd/Aðsend

Fangaðir í fíngerð net

Samstarfið við Max Planck er að sögn Ásgeirs mikill heiður fyrir Star-Odda en alls eru um 80 sérhæfðar rannsóknarstofnanir innan Max Planck og hjá stofnuninni starfa yfir 24 þúsund vísindamenn sem hafa unnið til 39 Nóbelsverðlauna.

„Þeir fengu veður af mælunum og höfðu áhuga á að nota þá til að rannsaka svartþresti,“ segir Ásgeir frá. „Þeir höfðu í nokkuð mörg ár verið að merkja fugla og festa við þá útvarpssenda sem aðeins sendu frá sér ping-merkingu til að ákvarða staðsetningu fuglanna með þríhyrningamælingum.“

Voru mælarnir frá Star-Odda græddir í fuglana eftir að þeir höfðu verið fangaðir í fíngerð net sem sett voru upp um nætur og fönguðu fuglana á morgnana. Voru þeir svo svæfðir og mælarnir græddir í þá. Má geta þess að nafn fyrirtækisins er vinnumannsins Stjörnu-Odda Helgasonar sem uppi var á öndverðri 12. öld og þótti fróður um gang himintungla og tímatal, sagði enda um hann í Íslendingaþættinum Stjörnu-Odda draumi að hann hefði verið „rímkænn maður svo að engi maður var hans maki honum samtíða á öllu Íslandi“, en rímkænn vísar þar til glöggskyggni um tímatal.

Svartþrestir voru rannsóknarefnið hjá Max Planck í margra ára rannsókn. Ljósmynd/Max Planck Institute of Animal Behavior

„Fyrsta árið fór að mestu í að besta aðferðafræðina við að safna þessum gögnum, en svo fór þetta yfir í að hjartslátturinn var mældur yfir þrjú tímabil, mælar settir í fuglana síðsumars og byrjað að taka upp í september þegar fuglarnir fara annaðhvort á vetrarstöðvar eða eru staðbundnir yfir veturinn. Á vorin eru fuglarnir svo fangaðir aftur áður en fengitíminn hefst þannig að framkvæmdin á þessu var gríðarleg vinna,“ útskýrir Ásgeir.

Eftir þetta allt saman hafi svo verið komið að því að skrá og vinna úr gögnunum, aldursgreina fuglana og fjölmargt fleira.

Tímamótaniðurstöður um orkunotkun smáfugla

„Þarna koma fram merkilegar niðurstöður sem kollvarpa þeirri ósönnuðu kenningu að fuglarnir fari suður á bóginn til þess að hafa það betra og eyða minni orku. Þeir hafa það kannski betra að einhverju leyti, en samkvæmt þessum niðurstöðum eyða þeir ekkert minni orku, þeir eyða í raun alveg jafn mikilli orku,“ segir Ásgeir.  

Dr. Nils Benjamin Linek hjá Max Planck-stofnuninni er einn höfuðrannsakendanna og aðalhöfundur greinarinnar „Migratory lifestyle carries no added overall energy cost in a partial migratory songbird“ sem birtist í Nature Ecology & Evolution.

Líkamshiti svartþrastanna er að hans sögn aðeins hærri á hlýrri svæðum, efnaskiptahraðinn í svo smávöxnum fugli er mjög mikill og hjartslátturinn allt frá 350 upp í 800 slög á mínútu og líkamshitinn fer í 42 gráður á daginn, en er lægri að næturlagi.

„Orkunotkunarmódel í greininni sýnir að fuglar í heitara loftslagi eyða minni orku í hitastjórnun. Höfundar greinarinnar hafa aðallega tvær kenningar um í hvað þessi aukaorka er þá notuð, sú fyrri tengist því að fuglarnir þurfi að hreyfa sig meira til að safna sama magni fæðu eða til að forðast rándýr á heitari svæðum. Sú seinni tengist því að mögulega sé þessi aukaorka notuð til dæmis til að búa til stærri eða betri egg,“ segir Ásgeir.

„Fyrir utan þá niðurstöðu að fuglarnir eyði jafnmikilli orku í heitari löndum og kaldari kom það fram í rannsókninni að fuglarnir byrja að lækka líkamshita sinn 28 dögum áður en þeir leggja af stað suður, þeir hægja á hjartslættinum og eyða þar með minni orku í að hita upp líkamann. Þannig að þeir spara orku sem þeir nota svo í flugið sem tekur 24 til 48 tíma,“ heldur heilbrigðisverkfræðingurinn áfram.

Rannsóknarspurning vísindamannanna var hvort einhvers konar efnaskiptalegur hvati fælist í því fyrir farfugla að fara suður á bóginn á veturna. „Skógarþrestir, sem eru mjög skyldir svartþröstum, fara til dæmis til Bretlandseyja á veturna, en ekki allir, sumir þeirra hafa vetursetu á Íslandi,“ bendir Ásgeir á.

Um 2.000 fuglamælar framleiddir í Garðabæ

Hann tekur fram að það sem snúi að Star-Odda og mælunum frá fyrirtækinu sé fyrst og fremst að þetta sé í fyrsta sinn sem villtir fuglar hafi verið mældir með þessum tækjum án afláts í langan tíma, eða níu mánuði. „Þessi rannsókn sýnir að hægt er að nota svona smágerð mælitæki til að skilja lífeðlisfræðilega hvata farfugla sem þýðir að vísindamenn geta betur skilið hvaða fuglategundir aðlagast eða breyti til dæmis farleiðum vegna hnattrænnar hlýnunar,“ segir hann enn fremur.

Ásgeir segir mbl.is að þetta sé í fyrsta sinn sem villtir fuglar hafi verið mældir með tækjum Star Odda án afláts í langan tíma, eða níu mánuði. Ljósmynd/Aðsend

„Við höfum einnig verið að framleiða gríðarlegt magn af annarri tegund mæla fyrir Max Planck sem notaðir eru til að staðsetja fugla, aðallega síðustu tvö ár, sem er verkefni sem í raun spratt af þessu samstarfi. Við höfum framleitt hátt í tvö þúsund agnarsmáa mæla sem mæla fuglana með svokallaðri Sigfox-tækni sem Max Planck-stofnunin hannaði en þeir gefa staðsetningu fuglanna,“ segir Ásgeir Bjarnason, heilbrigðisverkfræðingur og sérfræðingur í ígræðanlegum mælitækjum Star-Odda, að lokum.

Greinin sem birtist í Nature Ecology and Evolution

Umfjöllun Newsweek nú í vikunni

• Blogga um frétt