杜洛周
從解鎖手機(jī)到解開兇殺案,都離不開指紋,每個人的指紋都是獨(dú)一無二的,因此可以用來識別個體身份,那其他動物有可以相互區(qū)分的生理特征嗎?過去,研究人員通過外部施加的東西來識別動物個體,比如說綁在腿或臂上的帶子、項(xiàng)圈、腳趾夾、在動物耳尖上切掉一個小三角而作成的耳記、烙印或紋身。但這些方法都具有侵入性,可能會改變動物的移動速度或偽裝形態(tài),從而降低獵殺或保護(hù)自己的能力。
在過去的十年中,生物學(xué)家們開發(fā)出了新的高科技方法,把生物識別技術(shù)和動物獨(dú)特的外貌特征結(jié)合起來,逐漸取代侵入式、破壞性的標(biāo)志方法,從而使動物保護(hù)主義者,可以在不對動物造成過大壓力的情況下進(jìn)行研究和保護(hù)。
斑馬的條紋
斑馬的條紋有什么用?科學(xué)家推測這些條紋可能是斑馬的偽裝服、天然防曬霜和驅(qū)蟲劑。如今,科學(xué)家又發(fā)現(xiàn)了這些條紋的新用途:每個斑馬都有獨(dú)特的條紋組合,這讓動物保護(hù)主義者無需對動物進(jìn)行物理標(biāo)記,就可以追蹤斑馬的種群了。
2011年,美國芝加哥大學(xué)和普林斯頓大學(xué)組建了一支由生物學(xué)家和計(jì)算機(jī)學(xué)家組成的團(tuán)隊(duì),設(shè)計(jì)了一個名為StripeSpotter的小程序。拍攝斑馬臀部外側(cè)位置的照片后,StripeSpotter可以將照片生成一個獨(dú)屬于該斑馬的條形碼。如今,有些研究人員正在肯尼亞平原為當(dāng)?shù)氐莫M紋斑馬創(chuàng)建一個條紋數(shù)據(jù)庫。研究人員認(rèn)為,StripeSpotter也適用于其他長著鮮明條紋或斑紋的動物,比如說老虎、長頸鹿,它們也是自帶“條形碼”的。
老鼠耳朵內(nèi)的血管分布圖
一般來說,用于實(shí)驗(yàn)的嚙齒動物都被標(biāo)記上紋身、耳號或植入物,但最近的研究表明,還有一種替代方法更有效、更劃算,并且還能最大程度地減少老鼠們的痛苦。2007年發(fā)表在《實(shí)驗(yàn)動物》雜志上的一篇文章,詳細(xì)介紹了對老鼠進(jìn)行生物識別、不再進(jìn)行物理標(biāo)志的可能性。該文章說,科學(xué)家可以通過拍攝嚙齒動物耳朵中獨(dú)特的血管圖案來識別每一個嚙齒動物。盡管該技術(shù)在研究實(shí)驗(yàn)室中已經(jīng)初見成效,但仍處于實(shí)驗(yàn)階段。
牛鼻的印跡
1921年,農(nóng)民們發(fā)現(xiàn)把墨水涂在牛的口鼻之間,然后壓印在紙上后,所得到的圖像每個牛都不一樣的,就像人類的指紋一樣獨(dú)特。這是因?yàn)?,牛的上唇和鼻孔之間的那塊皮膚有汗毛孔,其排列方式每一頭牛都不一樣。與傳統(tǒng)的在耳朵上做標(biāo)記或在牛身上打烙印的方法相比,創(chuàng)建鼻印,對牛的傷害更小,但是太耗時且難以大規(guī)模使用。但是到了2015年,埃及貝尼-蘇埃夫大學(xué)的科學(xué)家開發(fā)出了一種基于計(jì)算機(jī)的新技術(shù),利用算法而非墨水和紙張來檢測鼻印,這讓鼻印作為牛的身份證成為可能。據(jù)說該程序的準(zhǔn)確率可以達(dá)到96%。最近有些專家建議,把標(biāo)記鼻印的技術(shù)應(yīng)用到狗身上,但是否能夠成功還有待進(jìn)一步證明。
蝙蝠的翅膀
2017年,美國科學(xué)家西比爾·阿麥倫(Sybil Amelon)和其密蘇里大學(xué)的同事解決了困擾科學(xué)家們數(shù)十年的問題:如何無創(chuàng)標(biāo)記單只蝙蝠。此前,科學(xué)家?guī)缀跬耆揽吭谏眢w上做標(biāo)記來追蹤美國和加拿大的44種蝙蝠,西比爾和她的團(tuán)隊(duì)找到了更好的方法:通過掃描蝙蝠翅膀上的膠原彈性蛋白的分布,生成的圖像就能區(qū)分每只蝙蝠個體了。據(jù)說識別率已經(jīng)高達(dá)96%,即使是被真菌感染過的翅膀,也能識別出來。
狐猴面部識別
在人類面部識別已趨于普遍的現(xiàn)今社會,動物的面部識別系統(tǒng)也開始陸續(xù)登場。密歇根州立大學(xué)的狐猴專家與計(jì)算機(jī)視覺專家合作,合作研發(fā)出了一款名為 LemurFaceID 的面部識別系統(tǒng)。這套系統(tǒng)不是看面部幾何,比如眼睛之間的距離或者鼻子的長度,而是使用10×10像素的正方形來識別毛皮紋理的差異。也像人臉識別軟件一樣,照片必須是黑白的,以便 LemurFaceID 能夠工作。
相對于捕獲再套管做標(biāo)記,這確實(shí)是一種侵入性較小的技術(shù)。捕獲過程雖然可以收集到額外的數(shù)據(jù),如健康評估和 DNA 樣本,但總會對動物帶來傷害。研究人員認(rèn)為, LemurFaceID的面部識別方法可用于鑒別臉部具有多變毛發(fā)和皮膚紋理的其他靈長類和非靈長類物種,比如熊、小熊貓、浣熊或樹懶等。
考拉的鼻紋
考拉是除了靈長類唯一有指紋的動物,它們的指紋和人類的相似,但是研究人員更喜歡另一種追蹤方法:檢索考拉鼻子上的色素沉淀模式。在過去的十幾年中,考拉大鼻子上的自然花紋已經(jīng)成為識別考拉個體的標(biāo)志。事實(shí)證明,這種識別技術(shù)在監(jiān)測在保護(hù)考拉的工作中很有效。