הדרכים ההיי-טקיות והאנושיות שביולוגים יכולים לזהות חיות בודדות | מדע | סמית'סוניאן - מאמרים, חדשנות, מגזין, מדע

החל מנעילת טלפון לפיתרון רצח, טביעות אצבעות משמשות לעתים קרובות בחיי היומיום כדי להבדיל בין פרטים. לכל אדם סדרה של רכסים ייחודית בקצה כל ספרה המשמשת כמזהה ביומטרי, או מדידה שניתן להשתמש בה כדי להבדיל בין פרטים. אך אילו מאפיינים פיזיים מבדילים בעלי חיים אחרים זה מזה?

בעבר הסתמכו החוקרים על שיטות שהוטלו חיצונית לזיהוי בעלי חיים בודדים, כמו רצועות רגליים או זרועות, צווארונים, גזירת הבוהן, חריקת אוזניים, מותגים או קעקועים. שיטות כאלה הן לרוב פולשניות ויכולות לשנות התנהגות, לפגוע בבעלי החיים או להגביר את הרגישות לטורפים על ידי הפגיעה בתנועה או בהסוואה.

במהלך העשור האחרון, ביולוגים פיתחו דרכי היי-טק חדשות לשימוש בתכונות הייחודיות של בעלי החיים כדי להבדיל בין אנשים במינימום הפרעה פיזית. החוקרים מתחילים להסתמך על שילוב של טכנולוגיות ביומטריות ותכונות הייחודיות של בעלי החיים כדי להסיר את הצורך בטכניקות תיוג פולשניות או משבשות, ומאפשרים לשמירת אנשי שימור לפקח על אנשים מבלי להעמיס לחץ על בעלי החיים.

פסי זברה

(אלמי)

מדענים לא בטוחים בדיוק מדוע יש לזברות פסים, אך הם משערים כי הסימונים יכולים לשמש הסוואה, קרם הגנה טבעי או אפילו דוחה מזיקים. הפסים משמשים גם מטרה שונה עבור החוקרים: לכל זברה יש תצורה ייחודית של פסים, המאפשרת לשמירת אנשי שמירה לעקוב אחר אוכלוסיות הזברה מבלי לתייג פיזית את בעלי החיים.

בשנת 2011 פרויקט משותף בין אוניברסיטת פרינסטון ואוניברסיטת אילינוי בשיקגו יצר את StripeSpotter, תוכנת מחשב בחינם עם קוד פתוח לזיהוי בעלי החיים בטבע. התוכנה ממירה תמונות דיגיטליות של צלעות הזברה לסדרת רצועות פיקסלציה אופקיות, שחור-לבן, היוצרת "StripeCode" ייחודי לכל חיה, בדומה לברקוד. התוכנה משמשת כיום לבניית בסיס נתונים להדפסת זברה למישורים וסכנה את הזברות של גרווי בקניה.

אוזני עכבר

(Alamy; ResearchGate)

מכרסמים המשמשים במעבדות סומנו באופן מסורתי בקעקועים, אטמי אוזניים או שתלים, אך מחקרים עדכניים מאירים אלטרנטיבה פוטנציאלית שהיא יעילה יותר, חסכונית וממזערת את הכאב לבעלי החיים.

מחקר שפורסם בשנת 2007 בכתב העת Lab Animal מפרט מעבר מוצע למזהים ביומטריים ולא לתגיות פיזיות. מדענים יכולים לעקוב אחר נבדקי הבדיקה הפרוותיים שלהם על ידי צילום דפוסים ייחודיים של כלי דם באוזני המכרסמים. אף על פי שעשוי להיות לא יסולא בפז במעבדות מחקר, טכנולוגיה זו עדיין ניסיונית - האלגוריתם יטעות מדי פעם בדפוסים בפרווה או בעיוות מאוזניים מקופלות כורידים.

אף פרה

(Alamy; אוניברסיטת נברסקה)

בשנת 1921 גילו החקלאים שכאשר כיסו את חומות הבקר שלהם בדיו והדביקו את האפים על הנייר, התמונות שהתקבלו היו ייחודיות כמו טביעות אצבעות אנושיות. לפרות יש סדרה של בלוטות מתחת לעור שבין שפתיהן העליונות וקצות נחיריהם היוצרת דפוס רכסים המובהק לכל פרט.

יצירת הדפסות אף פחות פולשנית משיטות תיוג או מיתוג אופייניות, אך השיטה גוזלת זמן וקשה לשימוש בהיקף נרחב. אולם בשנת 2015, מדענים מצרים מאוניברסיטת בני-סוף יצרו טכניקה מבוססת מחשבים באמצעות אלגוריתמים ולא דיו ונייר כדי לאתר תכונות מובחנות בתהליכי שור.

התוכנית מזהה אנשים באופן נכון 96 אחוז מהזמן, ואילו השיטות המסורתיות מדויקות רק ב 90 אחוז. זה שימושי במיוחד גם בחוות לרישום גידול ובריאות. פטנטים אחרונים מציעים להשתמש בטכנולוגיות דומות להדפסת אף כדי לאתר כלבים אבודים.

כנפי עטלף

(Alamy; USDA)

בגיליון 2017 של כתב העת Mammalogy, מתארים מדען שירות היערות האמריקני סיביל אמלון ועמיתיו מאוניברסיטת מיזורי פיתרון לסוגיה שגיבשה מדענים במשך עשרות שנים: כיצד לתייג עטלפים בודדים באופן לא פולשני.

עד כה מדענים היו תלויים כמעט לחלוטין בלהקות לתייג את 44 מיני העטלפים בארה"ב וקנדה, אך אמלון וצוותה מצאו דרך טובה יותר. על ידי בחינת דפוסים של צרורות קולגן-אלסטין על כנפיהם הסיביים של העטלפים, מדענים יכולים להבדיל בין פרטים מבלי שיצטרכו לתפוס את בעלי החיים ולתייג אותם.

החוקרים הצליחו להשתמש בקולגן כנפיים כמזהה במספר מיני עטלפים, תוך ניתוח ניתוחי כנפיים של עטלפים חומים קטנים, עטלפי אוזניים ארוכים בצפון, עטלפים חומים גדולים ועטלפים טריקולוריים. המערכת יעילה ביותר, עם אחוזי הצלחה של 96 אחוז גם כאשר מזהים עטלפים עם כנפיים שנפגעו מהפטריה.

פנים למור

(Alamy; זואולוגיה BMC)

טכנולוגיה המשמשת בדרך כלל לתפיסת מעסקי חנויות וגילוי הונאות דרכונים משמשת כיום לחקר לימורים בסכנת הכחדה במדגסקר. צוות מומחי למור ומדעני מחשבים מאוניברסיטת מישיגן יצרו בסיס נתונים, למור פייסיד, המשנה תוכנה לזיהוי פנים אנושי כדי לשרת את אוכלוסיית הלמור.

התוכנה פורסמה בעיתון בשנת 2017, ומפרקת את מאפייני הפנים הלוריים לפיקסל, ומאפשרת לחוקרים ליצור בסיס נתונים של פרצופי הלמור לשימוש תוך מעקב אחר שינויי אוכלוסיית בעלי החיים בסכנת הכחדה. המדענים טוענים כי ניתן יהיה לשנות את LemurFaceID כדי לזהות פרימטים אחרים העומדים בפני הכחדה, ובכך לסייע רבות במאמצי השימור.

כתמי קואלה

(אלמי)

לטביעות אצבע אצל קואלות ובני אדם יש טביעות אצבעות דומות, אך החוקרים מעדיפים שיטה אחרת לעקוב אחר הכוויות - על ידי בחינת דפוסי פיגמנטציה על אפם. צבע על האפים הגדולים והעוריים של הכריש שימש כשיטת זיהוי מזה 16 שנה. טכניקת הניטור מועילה במאמצי השימור, מכיוון שהיא אינה מחייבת חוקרים ללכוד ולתייג באופן פעיל את בעלי החיים.

על פי דוחות אסטרטגיית השימור והניהול הלאומית, אוכלוסיית הקואלה צנחה ב- 43 אחוזים מאז 1990, והמין מוכרז כ"פגיע "בקווינסלנד, ניו דרום ויילס ובשטחי בירת אוסטרליה. זיהוי הנקבים על ידי דפוסי פיגמנטציה של האף מאפשר גם לציבור לסייע במאמצי השימור. כל מי שמבחין בקואלה בטבע יכול לצלם תמונה ולעזור לספק נתונים על מקום הימצאם של אנשים.