光譜儀小百科 | 紫外線視覺如何幫助馴鹿存活

除了極快的速度和耐力之外，圣誕老人的馴鹿還有什么共同點？在本應(yīng)用說明中，使用反射光譜學(xué)來研究馴鹿遇到的食物和捕食者的紫外線特性。正如最近發(fā)現(xiàn)的，無論是馴鹿如何找到食物，還是馴鹿如何避免成為食物，從光譜學(xué)中能夠了解到的馴鹿生存信息要比從圣誕老人那里了解到的要多。

馴鹿生活在歐洲、亞洲和北美的北部，地衣是最喜愛的食物來源。此外，馴鹿還會與許多其他動物分享自己的領(lǐng)地，盡管有幾種狼把馴鹿作為它們自己最喜愛的食物來源，但大多數(shù)動物都不會打擾它們。那么，馴鹿如何在如此嚴(yán)酷的環(huán)境里生存，尋找稀缺的食物，同時避開殘酷的捕食者呢？好吧，實際上，馴鹿已經(jīng)發(fā)揮出一種有用的能力，可以更深入地觀察光譜紫外線或“紫外線”區(qū)域。

馴鹿和紫外線視覺

紫外線視覺對馴鹿意味著什么？為了找到答案，從馴鹿經(jīng)常出沒的北方地區(qū)的幾種動物身上采集了毛皮樣本，包括兩種類型的狼以及一系列不對馴鹿捕食的動物（圖 1）。還采集了一些用于類似分析的許可樣品。*

圖 1. 測量了地衣樣品（上中）以及馴鹿可能遇到的掠食性和非掠食性動物的皮毛。*

用光譜儀對其進(jìn)行測量，獲得了毛皮和地衣樣品的寬帶反射測量值，以 " 觀察 " 它們對于能在較短的紫外波長下區(qū)分樣品的動物來說是什么樣子。

在吸光度模式下進(jìn)行反射測量，以更好地放大寬帶光譜的差異，并且通過標(biāo)準(zhǔn)正常變量變換（SNV）進(jìn)一步處理這些趨勢，以對響應(yīng)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。立即觀察到，馴鹿的捕食者和食物來源分別比它們可能遇到的其他動物和食物來源具有更多的紫外線光譜活動，這將使馴鹿在雪地背景下更清楚地看到這些圖像（圖2）。

圖2. 馴鹿捕食者的地衣樣品和毛皮樣品都表現(xiàn)出強烈的 UV 反應(yīng)。

對紫外線區(qū)域超高的敏感度可以幫助馴鹿找到食物和躲避饑餓的狼群——這在準(zhǔn)備迎接假日季節(jié)時是很有用的優(yōu)勢——同樣的紫外線敏感度可以讓你看到過程中的某些部分或樣品中的雜質(zhì)，否則這些雜質(zhì)會被隱藏起來。

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