От разлочки телефона до раскрытия убийства отпечатки пальцев часто используются в повседневной жизни, чтобы различать людей. У каждого человека есть уникальная серия выступов на конце каждой цифры, которая служит биометрическим идентификатором или измерением, которое можно использовать для различения людей. Но какие физические характеристики отличают других животных друг от друга?
В прошлом исследователи полагались на навязанные извне методы идентификации отдельных животных, такие как ножные или нарукавные повязки, ошейники, стрижка пальцев, насечки на ушах, марки или татуировки. Такие методы часто являются инвазивными и могут изменять поведение, травмировать животных или повышать восприимчивость к хищникам, препятствуя движению или маскировке.
В течение последнего десятилетия биологи разработали новые высокотехнологичные способы использования уникальных свойств животных для различения людей с минимальным физическим вмешательством. Исследователи начинают полагаться на сочетание биометрических технологий и уникальных характеристик животных, чтобы устранить необходимость в инвазивных или разрушительных методах мечения, позволяющих специалистам по охране природы проводить мониторинг особей без чрезмерного стресса для животных.
Полосы зебры
(Alamy) Ученые точно не знают, почему у зебр есть полоски, но они полагают, что маркировка может служить камуфляжем, естественным солнцезащитным кремом или даже средством от вредителей. Полосы также служат разным целям для исследователей: каждая зебра имеет уникальную конфигурацию полос, которая позволяет защитникам природных ресурсов отслеживать популяции зебры без физического пометки животных.
В 2011 году совместный проект Принстонского университета и Университета Иллинойса в Чикаго создал StripeSpotter, бесплатную компьютерную программу с открытым исходным кодом для идентификации животных в дикой природе. Программное обеспечение преобразует цифровые фотографии боков зебры в серию горизонтальных черно-белых пиксельных полос, которые создают уникальный «StripeCode» для каждого животного, похожий на штрих-код. Программное обеспечение в настоящее время используется для создания базы данных печати зебр для равнин и находящихся под угрозой исчезновения зебр Греви в Кении.
Уши мыши
(Alamy; ResearchGate) Грызуны, используемые в лабораториях, традиционно были отмечены татуировками, ушными зажимами или имплантатами, но недавние исследования выявили потенциальную альтернативу, которая является более эффективной, экономичной и минимизирует боль для животных.
Исследование, опубликованное в 2007 году в журнале Lab Animal, детализирует предлагаемый переход на биометрические идентификаторы, а не на физические теги. Ученые могут следить за своими пушистыми подопытными, фотографируя уникальные образцы кровеносных сосудов в ушах грызунов. Хотя эта технология потенциально неоценима в исследовательских лабораториях, она все еще является экспериментальной - алгоритм иногда ошибочно принимает шаблоны в мехе или искажает складчатые уши как вены.
Коровы носы
(Алами; Университет Небраски) В 1921 году фермеры обнаружили, что, когда они покрывали морды крупного рогатого скота чернилами и прижимали носы к бумаге, получающиеся изображения были такими же уникальными, как отпечатки пальцев человека. У коров есть ряд желез под кожей между их верхними губами и кончиками их ноздрей, которые создают узор гребней, отличных для каждого человека.
Создание отпечатков носа менее инвазивно, чем обычные методы маркировки или маркировки ушей, но этот метод требует много времени и его трудно использовать в больших масштабах. Но в 2015 году египетские ученые из Университета Бени-Сюэфа создали компьютерную технику, использующую алгоритмы, а не чернила и бумагу, для обнаружения отличительных особенностей в бычьих мордах.
Программа идентифицирует людей правильно в 96 процентах случаев, тогда как традиционные методы точны только на 90 процентов. Это также особенно полезно на фермах для разведения и учета здоровья. Недавние патенты предлагают использовать похожие технологии печати носа, чтобы найти потерянных собак.
Крылья летучей мыши
(Alamy; USDA) В выпуске журнала Journal Mammalogy от 2017 года ученый Лесной службы США Сибил Амелон и его коллеги из Университета Миссури рассказывают о решении проблемы, которая ставила ученых в тупик на протяжении десятилетий: как неинвазивно маркировать отдельных летучих мышей.
До сих пор ученые почти полностью зависели от полос для маркировки 44 видов летучих мышей в США и Канаде, но Амелон и ее команда нашли лучший способ. Исследуя структуру пучков коллаген-эластин на фиброзных крыльях летучих мышей, ученые могут различать людей без необходимости отлавливать и маркировать животных.
Исследователи успешно использовали крылатый коллаген в качестве идентификатора для множества видов летучих мышей, анализируя крылья маленьких коричневых летучих мышей, северных длинных ушных летучих мышей, больших коричневых летучих мышей и трехцветных летучих мышей. Система очень эффективна, с вероятностью успеха 96% даже при идентификации летучих мышей с крыльями, поврежденными грибком.
Лемур Лица
(Alamy; BMC Zoology) Технология, обычно используемая для поимки магазинных воров и выявления мошенничества с паспортами, в настоящее время используется для изучения находящихся под угрозой исчезновения лемуров на Мадагаскаре. Команда экспертов-лемуров и компьютерных специалистов из Университета штата Мичиган создала базу данных LemurFaceID, которая модифицирует программное обеспечение для распознавания человеческих лиц для обслуживания популяции лемуров.
Опубликованное в статье в 2017 году, программное обеспечение разбивает характеристики лица лемура на пиксель, что позволяет исследователям создать базу данных лиц лемура для использования при отслеживании изменений в популяции находящихся под угрозой исчезновения животных. Ученые говорят, что LemurFaceID, вероятно, может быть изменен, чтобы идентифицировать других приматов, сталкивающихся с исчезновением, что значительно помогает усилиям по сохранению
Пятна коалы
(Alamy) Коалы и люди имеют одинаковые отпечатки пальцев, но исследователи предпочитают другой метод отслеживания сумчатых - путем изучения моделей пигментации на носу. Окраска больших, кожистых носов у сумчатых за последние 16 лет использовалась в качестве метода идентификации. Техника мониторинга полезна в усилиях по сохранению, так как она не требует от исследователей активного отлова и индивидуальной маркировки животных.
Согласно отчетам Национальной стратегии сохранения и управления, популяция коалы сократилась на 43% с 1990 года, и этот вид объявлен «уязвимым» в Квинсленде, Новом Южном Уэльсе и столичной территории Австралии. Идентификация сумчатых по пигментации носа также позволяет общественности помогать в усилиях по сохранению. Любой, кто замечает коалу в дикой природе, может сделать снимок и помочь предоставить данные о местонахождении людей.
Подпишитесь на журнал Smithsonian сейчас всего за $ 12
Эта статья является подборкой из апрельского номера журнала Smithsonian.
купить
