https://frosthead.com

Visokotehnološki i humani načini biologa mogu identificirati pojedine životinje

Od otključavanja telefona do rješavanja ubojstva, otisci prstiju se često koriste u svakodnevnom životu kako bi se razlikovali pojedinci. Svaki čovjek ima jedinstven niz grebena na vrhu svake znamenke koji služi kao biometrijski identifikator ili mjerenje pomoću kojeg se mogu razlikovati pojedinci. Ali koje fizičke karakteristike razlikuju druge životinje jedna od druge?

U prošlosti su se istraživači oslanjali na eksterno nametnute metode identificiranja pojedinih životinja, poput traka za noge ili ruke, okovratnika, šišanja nožnih prstiju, urezavanja uha, marki ili tetovaža. Takve su metode često invazivne i mogu izmijeniti ponašanje, ozlijediti životinje ili povećati podložnost grabežljivcima ometajući kretanje ili kamufliranje.

Tijekom proteklog desetljeća, biolozi su razvili nove visokotehnološke načine upotrebe jedinstvenih karakteristika životinja za razlikovanje pojedinaca s minimalnim fizičkim smetnjama. Istraživači se počinju oslanjati na kombinaciju biometrijskih tehnologija i jedinstvenih karakteristika životinja kako bi uklonili potrebu za invazivnim ili remetilacijskim tehnikama označavanja, omogućujući prirodoslovcima da nadziru ljude bez nepotrebnog stresa na životinjama.

Zebra Stripes

Zebra pruge (Alamy)

Znanstvenici nisu sigurni zašto zebre imaju pruge, ali pretpostavljaju da bi oznake mogle poslužiti kao kamuflaža, prirodna krema za sunčanje ili čak sredstvo protiv štetočina. Trake također služe različitim svrhama za istraživače: Svaka zebra ima jedinstvenu konfiguraciju pruga, koja omogućuje zaštitnicima da prate populaciju zebre bez fizičkog označavanja životinja.

2011. godine zajedničkim projektom između Sveučilišta Princeton i Sveučilišta Illinois u Chicagu stvoren je StripeSpotter, besplatni računalni program otvorenog koda za prepoznavanje životinja u divljini. Softver pretvara digitalne fotografije zebrih bokova u niz vodoravnih, crno-bijelih piksela, što stvara jedinstveni "StripeCode" za svaku životinju, sličan barkodu. Softver se trenutno koristi za izgradnju baze ispisa zebra za ravnice i ugrožene Grevyjeve zebre u Keniji.

Mišje uši

Mišje uši (Alamy; ResearchGate)

Glodavci koji se koriste u laboratorijima tradicionalno su obilježeni tetovažama, ušnim štipaljkama ili implantatima, no nedavna istraživanja rasvjetljavaju potencijalnu alternativu koja je učinkovitija, isplativija i minimalizira bol za životinje.

Studija objavljena 2007. u časopisu Lab Animal detaljno prikazuje prijedlog prelaska na biometrijske identifikatore, a ne fizičke oznake. Znanstvenici mogu pratiti svoje krznene ispitne subjekte fotografiranjem jedinstvenih uzoraka krvnih žila u ušima glodavaca. Iako je potencijalno od neprocjenjive vrijednosti u istraživačkim laboratorijima, ova je tehnologija još uvijek eksperimentalna - algoritam će povremeno pogrešiti uzorke krzna ili iskrivljavati savijene uši kao vene.

Kravji nosovi

Kravlje nosove (Alamy; Sveučilište Nebraska)

Godine 1921. poljoprivrednici su otkrili da su kad su pokrivali njuške svoje stoke tintom i pritisnuli nosove na papir, rezultirajuće slike bile su jedinstvene poput ljudskih otisaka. Krave imaju niz žlijezda ispod kože između gornjih usana i vrhova nosnica, što stvara uzorak grebena različitim za svakog pojedinca.

Stvaranje otisaka na nosu manje je invazivno od tipičnih metoda označavanja uha ili brendiranja, no metoda je dugotrajna i teško se koristi u velikoj mjeri. No 2015. godine egipatski znanstvenici sa sveučilišta Beni-Suef stvorili su računalnu tehniku ​​pomoću algoritama, a ne tinte i papira kako bi otkrili različite značajke goveđih njuški.

Program pravilno identificira pojedince u 96 posto vremena, dok su tradicionalne metode točno 90 posto. Također je osobito korisno na farmama za uzgoj i zdravstvene evidencije. Nedavni patenti predlažu korištenje slične tehnologije ispisa na nosu kako bi se pronašli izgubljeni psi.

Krila šišmiša

Krila šišmiša (Alamy; USDA)

U broju za časopis Journal Mammalogy za 2017. godinu, znanstvenik američke službe za šume Sybil Amelon i njegove kolege sa Sveučilišta u Missouriju opisuju rješenje problema koji desetljećima muči znanstvenike: kako neinvazivno označavati pojedine šišmiše.

Do sada su znanstvenici bili gotovo u potpunosti ovisni o trakama za označavanje 44 vrste šišmiša u SAD-u i Kanadi, ali Amelon i njezin tim pronašli su bolji način. Ispitujući obrasce snopova kolagena i elastina na vlaknastim krilima slepih miševa, znanstvenici mogu razlikovati pojedince bez potrebe za hvatanjem i označavanjem životinja.

Istraživači su uspješno koristili krilni kolagen kao identifikator kod više vrsta slepih miševa, analizirajući krila sitnih smeđih slepih miševa, šišmiša sa dugim uhom na sjeveru, velikim smeđim šišmišima i trobojnim šišmišima. Sustav je vrlo učinkovit, s 96-postotnom uspješnošću čak i pri identificiranju šišmiša s krilima oštećenim gljivicama.

Lemurska lica

Lemur lica (Alamy; BMC Zoology)

Za proučavanje ugroženih lemura na Madagaskaru sada se koristi tehnologija koja se obično koristi za hvatanje krađa i otkrivanje prevare putovnica. Tim lemurskih stručnjaka i računalnih znanstvenika sa Sveučilišta Michigan State stvorio je bazu podataka, LemurFaceID, koja modificira softver za prepoznavanje ljudi kako bi služio populaciji lemura.

Objavljen u časopisu 2017. godine, softver raščlanjuje karakteristike lica lemura do piksela, omogućujući istraživačima izradu baze podataka o lemurovim licima koja će se koristiti tijekom praćenja promjena populacije ugroženih životinja. Znanstvenici kažu da bi se LemurFaceID vjerojatno mogao izmijeniti kako bi se identificirali drugi primati koji se suočavaju s izumiranjem, uvelike pomažući u naporima očuvanja.

Mjesta Koala

Koala mjesta (Alamy)

Koale i ljudi imaju slične otiske prstiju, ali istraživači preferiraju drugu metodu praćenja marsupials - ispitivanjem obrazaca pigmentacije na nosu. Boja na velikim, kožnim nosovima marsupiala koristi se kao metoda identifikacije posljednjih 16 godina. Tehnika praćenja korisna je u naporima očuvanja jer ne zahtijeva da istraživači aktivno hvataju i pojedinačno označavaju životinje.

Prema izvješćima Nacionalne strategije očuvanja i upravljanja, populacija koala opala je za 43 posto od 1990. godine, a vrsta je proglašena „ranjivom“ u Queenslandu, Novom Južnom Walesu i glavnom teritoriju Australije. Identificiranje marsupilala po obrascima pigmentacije nosa također omogućava javnosti da pomogne u naporima na očuvanju. Svatko tko opazi koalu u divljini može snimiti fotografiju i pomoći pri pružanju podataka o tome gdje se pojedinci nalaze.

Preview thumbnail for video 'Subscribe to Smithsonian magazine now for just $12

Pretplatite se na časopis Smithsonian već sada za samo 12 dolara

Ovaj je članak izbor iz travnjačkog broja časopisa Smithsonian

Kupiti
Visokotehnološki i humani načini biologa mogu identificirati pojedine životinje