大象体型巨大，消耗大量能量，在穿越地貌时面临巨大挑战。一项利用 20 多年GPS数据开展的新研究显示，大象会做出令人惊讶的战略决策来节省能量，选择平坦、食物丰富的地形，避开崎岖地面，尤其是在快速移动时。
一项新研究发现，非洲象在满足大量食物需求方面非常高效。对 150 多头大象的跟踪数据显示，这些动物根据能量成本和食物和水等资源的可用性来选择旅行路线。
这些发现不仅重塑了我们对大象智力和适应性的理解，而且为必须考虑能源效率、个体行为和快速变化的气候的保护策略提供了重要指导。
大象的生活充满挑战。这些体重达数吨的巨型食草动物每天需要吃大量低热量植物。但它们的体型也意味着四处寻找食物需要大量能量。在它们居住的广阔且往往恶劣的环境中，每一步都要付出代价。
了解大象如何在景观中移动对于有效保护大象至关重要，尤其是当栖息地丧失和人类活动日益威胁大象的生存时。然而直到最近，驱动大象移动模式的主要因素仍不清楚。
非洲象佩戴 GPS 追踪器。图片来源：Jane Wynyard（拯救大象组织）
现在，由牛津大学、德国综合生物多样性研究中心 (iDiv) 和耶拿弗里德里希席勒大学的研究人员领导的一项新研究揭示了这个问题。该团队利用 22 年间（1998-2020 年）在肯尼亚北部收集的 157 头非洲象的 GPS 跟踪数据，分析了大象如何在环境中生存。这些数据由总部位于肯尼亚的英国注册保护组织“拯救大象”提供。
主要发现：
大象非常喜欢移动成本较低的地形，94% 的大象会避开陡坡和崎岖的地形。这表明它们了解周围环境，并做出成本效益决策，选择最节能的路径。
大象会主动选择植被生产力较高的地区，其中93%的大象表示它们偏爱资源丰富的环境。
水源在大象的选择中扮演着重要的角色，但每只大象的反应可能有所不同。有些大象会待在水源附近，而有些则会走得更远，这表明它们的行动选择比前往最近的河流或池塘更为复杂。
高速移动的大象对困难、耗能较多的地形表现出更强的回避行为。74% 的大象在慢速移动时会避开耗能较多的区域，在中速移动时这一比例上升至 87%，在快速移动时则上升至 93%。这表明大象在努力和能量效率之间寻找平衡，尤其是在长途旅行中。
据研究人员介绍，大象的行为与鸟类类似，它们似乎有意利用有利的热上升来降低飞行的能量消耗。
大象穿越肯尼亚桑布鲁的埃瓦索埃瓦索恩吉罗河。图片来源：弗里茨·沃尔拉斯
为了分析大象的追踪数据，研究团队采用了一种名为 ENERSCAPE 的创新建模方法，该方法根据大象体重和地形坡度估算移动的能量消耗。通过将这些估算值与有关植被生产力和水资源可用性的卫星数据相结合，他们构建了详细的能量景观，有助于解释大象的移动决策。
研究人员使用一种称为步进选择函数的统计方法来评估大象如何选择它们的路径。这种技术将大象实际访问的地点与它们可以选择但没有选择的其他附近区域进行比较。通过这样做，研究人员确定了哪些环境因素在大象的移动决策和栖息地选择中发挥作用。
这些发现可直接应用于野生动物保护，并有助于指导保护区和迁徙走廊的设计，以减少与人类的冲突。该研究还表明，保护策略应考虑到栖息地偏好的个体差异，特别是在水源获取方面。
研究结果还可以帮助预测大象迁徙如何应对气候变化，这既影响迁徙的能源成本，也影响食物和水的供应。
未来，研究人员的目标是通过纳入季节变化、人类干扰以及气候变化对大象活动的影响等其他因素来完善能源景观模型。
共同作者弗里茨沃尔拉斯教授（牛津大学）表示：“虽然需要更详细的研究才能充分了解大象如何利用其栖息地，但这项研究确定了大象旅行的一个核心决策因素：尽可能节省能源。”
首席研究员埃米利奥·贝尔蒂博士（德国综合生物多样性研究中心和耶拿弗里德里希席勒大学）补充道：“这些新成果对于评估和规划保护和恢复措施（如疏散走廊）具有重要意义，因为这些措施明确考虑了移动的能量成本。”
编译自/ScitechDaily
