Από το ξεκλείδωμα ενός τηλεφώνου στην επίλυση μιας ανθρωποκτονίας, τα δακτυλικά αποτυπώματα χρησιμοποιούνται συχνά στην καθημερινή ζωή για να διαφοροποιήσουν τα άτομα. Κάθε άνθρωπος έχει μια μοναδική σειρά κορυφογραμμών στην άκρη κάθε ψηφίου που χρησιμεύει ως βιομετρικό αναγνωριστικό ή μια μέτρηση που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη διάκριση μεταξύ ατόμων. Αλλά ποια φυσικά χαρακτηριστικά διακρίνουν άλλα ζώα το ένα από το άλλο;
Στο παρελθόν, οι ερευνητές βασίστηκαν σε εξωτερικές μεθόδους ταυτοποίησης μεμονωμένων ζώων, όπως ζωνών ποδιών ή βραχιόνων, περιλαίμιων, αποκοπής δακτύλων, κουρτίνας αυτιών, μάρκες ή τατουάζ. Τέτοιες μέθοδοι είναι συχνά επεμβατικές και μπορούν να μεταβάλλουν τη συμπεριφορά, να τραυματίζουν τα ζώα ή να αυξάνουν την ευαισθησία στους θηρευτές εμποδίζοντας την κίνηση ή την καμουφλάζ.
Κατά την τελευταία δεκαετία, οι βιολόγοι έχουν αναπτύξει νέους τρόπους υψηλής τεχνολογίας που χρησιμοποιούν τα μοναδικά χαρακτηριστικά των ζώων για να διαφοροποιούν τα άτομα με ελάχιστη φυσική παρεμβολή. Οι ερευνητές αρχίζουν να βασίζονται σε ένα συνδυασμό βιομετρικών τεχνολογιών και μοναδικών χαρακτηριστικών των ζώων για να απομακρύνουν την ανάγκη για επεμβατικές ή αποδιοργανωτικές τεχνικές επισημάνσεως, επιτρέποντας στους οικονομολόγους να παρακολουθούν τα άτομα χωρίς να ασκούν υπερβολική πίεση στα ζώα.
Ζεύρα λωρίδες
(Alamy) Οι επιστήμονες δεν είναι σίγουροι γιατί οι ζέβρες έχουν ρίγες, αλλά υποθέτουν ότι τα σημάδια θα μπορούσαν να χρησιμεύσουν ως καμουφλάζ, ένα φυσικό αντηλιακό ή ακόμα και ένα απωθητικό παρασίτων. Οι λωρίδες εξυπηρετούν επίσης έναν διαφορετικό σκοπό για τους ερευνητές: Κάθε ζέβρα έχει μια μοναδική διαμόρφωση λωρίδων, η οποία επιτρέπει στους οικονομολόγους να παρακολουθούν τους πληθυσμούς ζέβρας χωρίς φυσική σήμανση των ζώων.
Το 2011 ένα κοινό σχέδιο μεταξύ του Πανεπιστημίου Princeton και του Πανεπιστημίου του Illinois στο Σικάγο δημιούργησε το StripeSpotter, ένα ελεύθερο πρόγραμμα ανοικτού κώδικα για την ταυτοποίηση των ζώων στο φυσικό περιβάλλον. Το λογισμικό μετατρέπει τις ψηφιακές φωτογραφίες των πλευρών του ζέβρα σε μια σειρά από οριζόντιες, ασπρόμαυρες pixelated ζώνες, οι οποίες δημιουργούν ένα μοναδικό "StripeCode" για κάθε ζώο, παρόμοιο με ένα barcode. Το λογισμικό χρησιμοποιείται επί του παρόντος για την οικοδόμηση μιας βάσης δεδομένων Zebra-Print για πεδιάδες και ζέβρες του Grevy που απειλούνται με εξαφάνιση στην Κένυα.
Τα αυτιά του ποντικιού
(Alamy, ResearchGate) Τα τρωκτικά που χρησιμοποιούνται στα εργαστήρια έχουν παραδοσιακά επισημανθεί με τατουάζ, κλιπ αυτιού ή εμφυτεύματα, αλλά πρόσφατη έρευνα φωτίζει μια πιθανή εναλλακτική λύση που είναι πιο αποτελεσματική, οικονομικά αποδοτική και ελαχιστοποιεί τον πόνο για τα ζώα.
Μια μελέτη που δημοσιεύθηκε το 2007 στο περιοδικό Lab Animal details προτείνει μια εναλλαγή σε βιομετρικά αναγνωριστικά και όχι σε φυσικές ετικέτες. Οι επιστήμονες μπορούν να παρακολουθήσουν τα υποκείμενα δοκιμής τους με τη φωτογράφηση μοναδικών προτύπων αιμοφόρων αγγείων στα αυτιά των τρωκτικών. Παρόλο που είναι ενδεχομένως ανεκτίμητο στα ερευνητικά εργαστήρια, η τεχνολογία αυτή εξακολουθεί να είναι πειραματική - ο αλγόριθμος θα περιστασιακά σφάλει τα σχήματα στη γούνα ή τη στρέβλωση από τα διπλωμένα αυτιά ως φλέβες.
Μύες αγελάδων
(Alamy, Πανεπιστήμιο Nebraska) Το 1921 οι αγρότες ανακάλυψαν ότι όταν κάλυπταν τις μελανοταινίες των βοοειδών τους και πιέζονταν τις μύτες στο χαρτί, οι εικόνες που προέκυψαν ήταν τόσο μοναδικές όσο τα ανθρώπινα δακτυλικά αποτυπώματα. Οι αγελάδες έχουν μια σειρά από αδένες κάτω από το δέρμα μεταξύ των άνω χείλη τους και των άκρων των ρουθουνιών τους που δημιουργεί ένα μοτίβο των κορυφογραμμών διακριτό σε κάθε άτομο.
Η δημιουργία μύτης είναι λιγότερο επεμβατική από τις τυπικές μεθόδους μαρκαρίσματος ή μαρκαρίσματος, αλλά η μέθοδος είναι χρονοβόρα και δύσκολο να τεθεί σε χρήση σε μεγάλη κλίμακα. Αλλά το 2015, οι Αιγύπτιοι επιστήμονες του Πανεπιστημίου Beni-Suef δημιούργησαν μια τεχνική βασισμένη σε υπολογιστή, χρησιμοποιώντας αλγορίθμους και όχι μελάνι και χαρτί, για να ανιχνεύσουν ξεχωριστά χαρακτηριστικά στα μυαλά των βοοειδών.
Το πρόγραμμα εντοπίζει τα άτομα σωστά 96 τοις εκατό του χρόνου, ενώ οι παραδοσιακές μέθοδοι είναι μόνο 90 τοις εκατό ακριβείς. Είναι επίσης ιδιαίτερα χρήσιμο στις εκμεταλλεύσεις για αρχεία αναπαραγωγής και υγείας. Τα πρόσφατα διπλώματα ευρεσιτεχνίας προτείνουν τη χρήση παρόμοιων τεχνολογιών για την εκτύπωση των χαμένων σκύλων.
Bat Wings
(Alamy, USDA) Σε ένα τεύχος του 2017 του περιοδικού Mammalogy, ο Αμερικανός επιστήμονας της δασικής υπηρεσίας Sybil Amelon και οι συνεργάτες του στο Πανεπιστήμιο του Μισσούρι σκιαγραφούν μια λύση σε ένα ζήτημα που έχει σκοντάψει επιστήμονες εδώ και δεκαετίες: πώς να μην επισημάνουν επιλεκτικά τις ατομικές νυχτερίδες.
Μέχρι τώρα, οι επιστήμονες έχουν σχεδόν εξ ολοκλήρου εξαρτηθεί από τις ζώνες για την επισήμανση των 44 ειδών νυχτερίδων στις ΗΠΑ και τον Καναδά, αλλά η Amelon και η ομάδα της έχουν βρει έναν καλύτερο τρόπο. Μελετώντας τα πρότυπα δεσμίδων κολλαγόνου-ελαστίνης στις ινώδεις πτέρυγες των νυχτερίδων, οι επιστήμονες μπορούν να διαφοροποιήσουν τα άτομα χωρίς να χρειάζεται να συλλάβουν και να επισημάνουν τα ζώα.
Οι ερευνητές επέτυχαν να χρησιμοποιήσουν το κολλαγόνο πτερυγίων ως αναγνωριστικό σε πολλαπλά είδη νυχτερίδων, αναλύοντας φτερά από μικρές καφετιές νυχτερίδες, βόρειους μακριούς αυχολικούς νυχτερίδες, μεγάλες καφέδες και τρικολωμένες νυχτερίδες. Το σύστημα είναι εξαιρετικά αποτελεσματικό, με ποσοστό επιτυχίας 96%, ακόμη και όταν εντοπίζονται νυχτερίδες με φτερά που έχουν υποστεί βλάβη από μύκητες.
Lemur Πρόσωπα
(Alamy, BMC Zoology) Μια τεχνολογία που χρησιμοποιείται συνήθως για την αλίευση καταπατών και την ανίχνευση απάτης διαβατηρίου χρησιμοποιείται τώρα για τη μελέτη των απειλούμενων με εξαφάνιση λεμούρια στη Μαδαγασκάρη. Μια ομάδα εμπειρογνωμόνων lemur και επιστήμονες υπολογιστών στο Michigan State University δημιούργησε μια βάση δεδομένων, LemurFaceID, που τροποποιεί το ανθρώπινο λογισμικό αναγνώρισης προσώπου για να εξυπηρετήσει τον πληθυσμό λεμούριων.
Δημοσιευμένο σε άρθρο το 2017, το λογισμικό διασπά τα χαρακτηριστικά του προσώπου του lemur στο εικονοστοιχείο, επιτρέποντας στους ερευνητές να δημιουργήσουν μια βάση δεδομένων με πρόσωπα lemur που θα χρησιμοποιήσουν κατά την παρακολούθηση των αλλαγών του πληθυσμού των απειλούμενων ζώων. Οι επιστήμονες λένε ότι το LemurFaceID θα μπορούσε πιθανώς να τροποποιηθεί για να εντοπίσει άλλα πρωτεύοντα που αντιμετωπίζουν εξαφάνιση, βοηθώντας σε μεγάλο βαθμό τις προσπάθειες διατήρησης.
Koala Spots
(Alamy) Οι Κοάλας και οι άνθρωποι έχουν παρόμοια δακτυλικά αποτυπώματα, αλλά οι ερευνητές προτιμούν μια άλλη μέθοδο ανίχνευσης των μαρσιποφόρων - εξετάζοντας πρότυπα χρωματισμού στις μύτες τους. Ο χρωματισμός στις μεγάλες, δερματικές μύτες των μαρσιποφόρων έχει χρησιμοποιηθεί ως μέθοδος αναγνώρισης για τα τελευταία 16 χρόνια. Η τεχνική παρακολούθησης είναι χρήσιμη στις προσπάθειες διατήρησης, καθώς δεν απαιτεί από τους ερευνητές να συλλάβουν ενεργά και να επισημαίνουν μεμονωμένα τα ζώα.
Σύμφωνα με τις εθνικές εκθέσεις για τη διατήρηση και τη διαχείριση της διαχείρισης, ο πληθυσμός κοάλα έχει μειωθεί κατά 43% από το 1990 και το είδος είναι «ευάλωτο» στο Queensland, τη Νέα Νότια Ουαλία και την Αυστραλία. Ο εντοπισμός των μαρσιπολιτών με μοτίβα χρωματισμού της μύτης επιτρέπει επίσης στο κοινό να συνδράμει στις προσπάθειες διατήρησης. Όποιος κηλιδώνει ένα κοάλα στη φύση μπορεί να τραβήξει μια φωτογραφία και να βοηθήσει στην παροχή δεδομένων σχετικά με τον τόπο των ατόμων.
Εγγραφείτε στο περιοδικό Smithsonian τώρα για μόλις $ 12
Αυτό το άρθρο είναι μια επιλογή από το τεύχος Απριλίου του περιοδικού Smithsonian
Αγορά
