Van het ontgrendelen van een telefoon tot het oplossen van een moord, vingerafdrukken worden vaak gebruikt in het dagelijks leven om onderscheid te maken tussen individuen. Elk mens heeft een unieke reeks ribbels aan de punt van elk cijfer die dient als een biometrische identificatie, of een meting die kan worden gebruikt om onderscheid te maken tussen individuen. Maar welke fysieke kenmerken onderscheiden andere dieren van elkaar?
In het verleden hebben onderzoekers vertrouwd op extern opgelegde methoden voor het identificeren van individuele dieren, zoals been- of armbanden, kragen, teenknippen, oorkerven, merken of tatoeages. Dergelijke methoden zijn vaak invasief en kunnen het gedrag veranderen, de dieren verwonden of de gevoeligheid voor roofdieren vergroten door beweging of camouflage te belemmeren.
In het afgelopen decennium hebben biologen nieuwe hightech manieren ontwikkeld om de unieke eigenschappen van dieren te gebruiken om onderscheid te maken tussen individuen met minimale fysieke interferentie. Onderzoekers beginnen te vertrouwen op een combinatie van biometrische technologieën en de unieke eigenschappen van dieren om de behoefte aan invasieve of verstorende taggingtechnieken weg te nemen, waardoor natuurbeschermers individuen kunnen volgen zonder onnodige stress op de dieren te leggen.
Zebra strepen
(Alamy) Wetenschappers weten niet precies waarom zebra's strepen hebben, maar ze vermoeden dat de markeringen kunnen dienen als camouflage, een natuurlijke zonnebrandcrème of zelfs een insectenwerend middel. De strepen dienen ook een ander doel voor onderzoekers: elke zebra heeft een unieke configuratie van strepen, waardoor natuurbeschermers zebra-populaties kunnen volgen zonder de dieren fysiek te taggen.
In 2011 creëerde een gezamenlijk project tussen Princeton University en de Universiteit van Illinois in Chicago StripeSpotter, een gratis, open-source computerprogramma om de dieren in het wild te identificeren. De software converteert digitale foto's van de flanken van zebra's in een reeks horizontale, zwart-wit gepixelde banden, die voor elk dier een unieke "StripeCode" creëert, vergelijkbaar met een streepjescode. De software wordt momenteel gebruikt om een zebraprint database voor vlaktes en bedreigde Grevy's zebra's in Kenia te bouwen.
Muis oren
(Alamy; ResearchGate) Knaagdieren die in laboratoria worden gebruikt, zijn traditioneel gemarkeerd met tatoeages, oorclips of implantaten, maar recent onderzoek belicht een potentieel alternatief dat efficiënter, kosteneffectiever is en de pijn voor de dieren minimaliseert.
Een studie gepubliceerd in 2007 in het tijdschrift Lab Animal beschrijft een voorgestelde overstap naar biometrische identificatiemiddelen in plaats van fysieke tags. Wetenschappers kunnen hun harige proefpersonen volgen door unieke patronen van bloedvaten in de oren van de knaagdieren te fotograferen. Hoewel potentieel van onschatbare waarde in onderzoekslaboratoria, is deze technologie nog steeds experimenteel - het algoritme zal af en toe patronen in bont of vervorming van gevouwen oren als aderen verwarren.
Koe Neuzen
(Alamy; Universiteit van Nebraska) In 1921 ontdekten boeren dat wanneer ze de snuiten van hun vee bedekten met inkt en de neuzen op papier drukten, de resulterende afbeeldingen net zo uniek waren als menselijke vingerafdrukken. Koeien hebben een reeks klieren onder de huid tussen hun bovenlip en de uiteinden van hun neusgaten die een patroon van ribbels creëren die voor elk individu verschillend zijn.
Neusafdrukken maken is minder invasief dan typische oormerken of merkmethoden, maar de methode is tijdrovend en moeilijk op grote schaal in gebruik te nemen. Maar in 2015 creëerden Egyptische wetenschappers van de Beni-Suef Universiteit een computergebaseerde techniek met behulp van algoritmen in plaats van inkt en papier om verschillende kenmerken in rundermuilkorven te detecteren.
Het programma identificeert individuen 96 procent van de tijd correct, terwijl traditionele methoden slechts 90 procent nauwkeurig zijn. Het is ook met name handig op boerderijen voor fok- en gezondheidsdossiers. Recente patenten stellen voor om vergelijkbare neusafdrukken te gebruiken om verloren honden te lokaliseren.
Vleermuisvleugels
(Alamy; USDA) In een nummer van Journal Mammalogy uit 2017 schetsen US Forest Service-wetenschapper Sybil Amelon en collega's van de Universiteit van Missouri een oplossing voor een probleem dat wetenschappers al decennia lang heeft aangepakt: hoe niet-invasief individuele vleermuizen te taggen.
Tot nu toe waren wetenschappers bijna volledig afhankelijk van bands voor het taggen van de 44 soorten vleermuizen in de VS en Canada, maar Amelon en haar team hebben een betere manier gevonden. Door patronen van collageen-elastinebundels op de vezelachtige vleugels van de vleermuizen te onderzoeken, kunnen wetenschappers onderscheid maken tussen individuen zonder de dieren te vangen en te taggen.
De onderzoekers waren succesvol met het gebruiken van vleugelcollageen als een identificatie in meerdere soorten vleermuizen, het analyseren van vleugels van kleine bruine vleermuizen, noordelijke lange oorvleermuizen, grote bruine vleermuizen en driekleurige vleermuizen. Het systeem is zeer effectief, met een slagingspercentage van 96 procent, zelfs bij het identificeren van vleermuizen met door schimmel beschadigde vleugels.
Maki Gezichten
(Alamy; BMC Zoölogie) Een technologie die doorgaans wordt gebruikt om winkeldieven te vangen en paspoortfraude op te sporen, wordt nu gebruikt om bedreigde maki's in Madagaskar te bestuderen. Een team van lemur-experts en computerwetenschappers van de Michigan State University creëerde een database, LemurFaceID, die de software voor menselijke gezichtsherkenning aanpast om de lemurpopulatie te bedienen.
De software, gepubliceerd in een paper in 2017, splitst de gezichtskenmerken van de maki op in de pixel, waardoor onderzoekers een database van maki-gezichten kunnen samenstellen om de populatieveranderingen van bedreigde dieren te volgen. Wetenschappers zeggen dat LemurFaceID waarschijnlijk kan worden aangepast om andere primaten te identificeren die met uitsterven worden geconfronteerd, wat de inspanningen op het gebied van instandhouding enorm helpt.
Koala Spots
(Alamy) Koala's en mensen hebben vergelijkbare vingerafdrukken, maar onderzoekers geven de voorkeur aan een andere methode om de buideldieren te volgen - door pigmentpatronen op hun neus te onderzoeken. Kleuring op de grote, leerachtige neuzen van de buideldieren is de afgelopen 16 jaar als identificatiemethode gebruikt. De bewakingstechniek is nuttig bij instandhoudingsinspanningen, omdat onderzoekers niet verplicht zijn de dieren actief te vangen en individueel te taggen.
Volgens rapporten van National Conservation and Managing Strategy is de koalapopulatie sinds 1990 met 43 procent gedaald en wordt de soort 'kwetsbaar' verklaard in Queensland, New South Wales en Australia Capital Territory. Door de buideldieren te identificeren aan de hand van neuspigmentatiepatronen kan het publiek ook helpen bij het behoud. Iedereen die een koala in het wild ziet, kan een foto maken en gegevens verstrekken over de verblijfplaats van individuen.
Abonneer je nu op het Smithsonian magazine voor slechts $ 12
Dit artikel is een selectie uit het aprilnummer van Smithsonian magazine
Kopen
