天才想法！工程師用3D打印“仿真烏龜”,，幫助解決沙漠烏鴉物種泛濫危機

導(dǎo)讀：2022年4月7日,，南極熊獲悉，為了應(yīng)對莫哈韋沙漠的烏鴉數(shù)量泛濫的危機，工程師們采用3D打印的“仿真烏龜”放到沙漠當(dāng)中,，當(dāng)烏鴉靠近它時，它會噴射出人工酸液驅(qū)趕鴉群,。

由于人類的活動,，烏鴉已經(jīng)侵入美國西部的沙漠,，對其生態(tài)系統(tǒng)造成了損失，特別是威脅到了沙漠烏龜?shù)纳���,，因為烏鴉在它們的殼還沒有完全形成時就捕食幼龜,。為了拯救沙漠龜種群，一位生物學(xué)家與工程師合作,，制造了一個3D打印的,、外形相似的小烏龜，使他們能夠收集關(guān)于烏鴉襲擊的數(shù)據(jù),，并以無毒噴霧進(jìn)行反擊,。他希望這種技術(shù)手段能夠成為其他生物學(xué)家用來解決某些物種保護(hù)危機的實用案例。

△圖片：Hardshell實驗室/Autodesk提供

烏鴉在莫哈韋沙漠當(dāng)?shù)乇徽J(rèn)為是一種本土入侵物種,。在過去的25年里,，由于人類在沙漠中的存在擴大了，它們的數(shù)量增加了700%,，在惡劣的環(huán)境中提供了以前不存在的機會：高速公路上的路產(chǎn)和垃圾現(xiàn)在成了食物,，而廣告牌和輸電塔則是筑巢的結(jié)構(gòu)。蒂姆-希爾茲（Tim Shields）是一位擁有30多年研究烏龜行為和種群經(jīng)驗的野外生物學(xué)家,，他在位于加州維克多維爾（Victorville）郊區(qū)莫哈韋沙漠西南邊緣的汽車上接受了Fast Company的通話采訪："我正在看一個已經(jīng)被改變的景觀,，這個世界只是漫天的烏鴉。"

△圖片：Hardshell實驗室/Autodesk提供

沙漠當(dāng)?shù)氐臑貘f食物來源很廣泛,，它們以穴居貓頭鷹為食,，以色彩斑斕的科切拉谷地流蘇蜥蜴為食，以幼龜為食（當(dāng)烏龜浮出地面躲避炙熱的地面溫度時,，烏鴉用喙戳破軟殼）,。這些幼龜別無選擇，浮出沙面是它們的天性使然,。在春天,，幼年陸龜必須出去吃東西，以幫助它們的角質(zhì)外殼骨化,，因為從長遠(yuǎn)來看,，骨頭會使它們對捕食更有免疫力。但是,，在它們成長早期生活的8到15年里,，它們都有被烏鴉襲擊的危險。據(jù)統(tǒng)計,，自20世紀(jì)80年代以來,，沙漠龜?shù)臄?shù)量已經(jīng)減少了至少90%，并被正式列為受威脅物種,，盡管希爾茲說它們應(yīng)該屬于瀕危類別,。

△圖片：Hardshell實驗室/Autodesk提供

為改變這一現(xiàn)狀,，工程師們想出來一個好點子——為欺騙烏鴉而制造出假烏龜。這個概念已經(jīng)由Hardshell實驗室進(jìn)行了十多年,，Shields的公司利用技術(shù)來保護(hù)本地野生動物免受鳥類的破壞,。這一天才想法源于希爾茲家鄉(xiāng)阿拉斯加的一名高中生的聰明才智，研究團(tuán)隊依據(jù)這一想法3D打印出一個外殼,，然后由歐特克公司（Autodesk）改進(jìn),，該公司是計算機輔助設(shè)計（CAD）的領(lǐng)導(dǎo)者之一。Hardshell使用該公司的CAD工具Fusion 360,，3D打印了一個堅硬的塑料樹脂外殼,，并涂上了類似于小動物的顏色。事實證明,，它們是栩栩如生,，很具有欺騙性。Shields說："我一直在用這些東西愚弄專業(yè)的生物學(xué)家,，有些自欺欺人的意味,。"

△圖片：Hardshell實驗室/Autodesk提供

為了騙過烏鴉，它們的逼真程度是至關(guān)重要的,。這些“山寨版烏龜“可以通過其內(nèi)部的傳感器和攝像頭跟蹤掠過它們頭頂?shù)臑貘f,，并收集有關(guān)烏鴉何時、何地,、如何攻擊以及威脅嚴(yán)重程度的數(shù)據(jù),。此前，希爾茲的研究依靠的是沙漠中回收的假龜殼,，這是取證,，而不是定量的、科學(xué)上嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖C證據(jù),。他們在2018年和2019年大規(guī)模部署了這些打印龜殼,，并已向美國魚類和野生動物管理局出售了約1000枚,。利用從他們的假烏龜身上收集到的數(shù)據(jù),，希爾茲的團(tuán)隊確定，沙漠中每2.5平方公里有一只烏鴉就能確保烏龜?shù)木植繙缃^,。Shields說："在幼龜成熟所需的時間內(nèi),，那個小家伙從烏鴉口中逃脫的幾率基本上是零�,！�

現(xiàn)在,，一些新的仿真手段也不斷產(chǎn)生出來。國防制造公司CornerstoneResearch Group已經(jīng)在烏龜外殼內(nèi)安裝了電子加速器和液體罐,。如果烏鴉“咄咄逼人”,，殼內(nèi)就會噴出一種無毒的刺激性物質(zhì),，叫做蟻酸甲酯，這是一種可以驅(qū)趕鳥類的人工葡萄調(diào)味劑,。希爾茲說："烏鴉不喜歡驚嚇,，它們具有高度的新事物恐懼癥，或?qū)θ魏涡率挛锏目謶�,。我們的想法是,，把它們嚇得魂飛魄散，這樣就會在它們的大腦中留下烙印,，并希望它們能把危險傳達(dá)給它們的孩子,。我們試圖在烏鴉社會中插入一個備忘錄，并希望它能傳播開來,�,！�

△圖片：Hardshell實驗室/Autodesk提供

Hardshell現(xiàn)在正在測試武器化原型在"反擊烏鴉行動 "中的表現(xiàn)，去年已經(jīng)試驗了5個,，今年還有10個,。Shields對這種合作感到振奮，并相信技術(shù)是解決日益增長的生物滅絕危機的方法,。在另一邊,，有一些經(jīng)常從事干巴巴問題的工程師，但他們被“假烏龜“激發(fā)了活力,，并表示打印假烏龜是一個極其有趣的工作,。

△圖片：Hardshell實驗室/Autodesk提供

多年以來，Hardshell也采用了基于其他技術(shù)的方案來解決烏鴉問題,，包括使用激光燈阻止它們進(jìn)入棲息地,，以及一種他們稱之為 "遠(yuǎn)程涂油蛋 "的程序。安裝在空中無人機上的噴嘴將一種無毒的油涂在烏鴉蛋上,，阻止氧氣交換,，這樣它們就不會孵化。但蛋體仍然沒有被損壞,，所以烏鴉繼續(xù)孵化它們,，不會再筑巢，有助于減少繁殖,，并遏制種群,。

下一步將是通過使用更具欺騙性的假人來驅(qū)趕于好奇心強的烏鴉。Shields說："當(dāng)你和像烏鴉這樣聰明的動物打交道時,，你不想把一切都押在動物的當(dāng)前行為上,，因為它們非常靈活。他想制造一只可以移動的機器人烏龜，或者其頭部可以探出并擺動,。該團(tuán)隊還可能考慮其他厭惡性工具,，包括浸泡在一種叫做卡巴喬的化學(xué)物質(zhì)中的肉餌，這將引發(fā)惡心的食物中毒,，這種內(nèi)臟反應(yīng)足以使我們不再品嘗某些食物,。

Shields曾想過將驅(qū)趕烏鴉的技術(shù)手段變成一種游戲，通過遙控,，游戲者可以控制烏龜誘餌,，并有可能發(fā)射刺激物。他說："基于游戲樂趣的環(huán)保主義是一個贏家,，基于內(nèi)疚感的環(huán)保主義是一個失敗者,。"最終，他想找到最好的工具來吸引人們離開他們的屏幕,，回到大自然中,，并讓他們關(guān)心保護(hù)大自然。他補充說："事實上,，人類所能構(gòu)建的任何所謂生物鏈都只是生態(tài)系統(tǒng)一直在做的事情的一個蒼白的影子,，我們應(yīng)該努力保護(hù)所生存的這個星球"。