长期以来,大灰猫头鹰一直被认为是阿拉斯加荒野的哨兵,守卫着北至布鲁克斯山脉的白雪覆盖的森林,远离人类。

机器学习提供了大灰猫头鹰的新图片

在《科学报告》上周发表的一项研究中,阿拉斯加大学费尔班克斯分校的研究人员团队颠覆了一种观念,即这种被称为北方幽灵的标志性鸟类生活在远离城市、城镇和其他人类密度标志的地方。

北极生物学研究所野生动物与生态学教授福尔克·休特曼 (Falk Huettmann) 表示:“我们喜欢将野生动物视为存在于未受人类影响的原始荒野中,尤其是在阿拉斯加。” “我们使用开放数据进行的计算机建模表明,这些猫头鹰实际上聚集在人造建筑附近人口稠密的地区。”

由于缺乏科学数据,人们产生了这种鸟难以捉摸、笼罩在神秘之中的神话。它们的拉丁名“Strix nebulosa”与巫术有关。 Strix 的意思是发出尖锐的声音,nebulosa 的意思是薄雾或雾气。

休特曼说:“这并不是物种与栖息地关联的最终定论,但它确实提供了关于这些猫头鹰生活在哪里以及什么样的环境的更全面的描述。” “我认为我们发现,坚持这些关于野生动物的传统叙述和神话在科学上是不准确的。”

这项研究是使用进行的,该模型给出了 100 多个预测变量——特定地点的环境变量,例如每年的结冰天数以及与城市、城镇、跑道、道路甚至跨阿拉斯加石油管道等人类足迹的距离。结合公民科学来源的公开生物多样性数据库,该模型确定了猫头鹰最合适的栖息地。

前所未有的数据输入数量需要同样大量的计算能力,而计算能力由基于 Oracle 的超级计算平台提供。

休特曼说,该研究中使用的软件也可用于模拟其他动物种群,其中许多动物种群仍未量化,甚至未知。

“这是第一次使用计算机建模系统来进行这种特定类型的预测,因为我们根本缺乏计算能力,”休特曼说,他也在自然科学与数学学院任职。

Huettmann 和他的团队使用随机森林软件(一种常用的机器学习算法)从预测变量中进行推断。该计算机模型使用来自全球生物多样性信息设施(位于丹麦哥本哈根的数字网络和数据基础设施)的数据集进行训练。其他数据来自 eBird.org、各种当地和国家观鸟电子邮件列表、iNaturalist.org 和联邦航空管理局的鸟击记录。

大灰猫头鹰是最高的猫头鹰之一。它们生活在阿拉斯加中部和加拿大,以及下 48 州西北部和中部的部分地区。在北美以外,猫头鹰生活在西伯利亚、俄罗斯远东地区、立陶宛、哈萨克斯坦、蒙古、满洲里和中国东北部。