https://frosthead.com

Teknologi Tinggi, Cara Manusiawi Para Ahli Biologi Dapat Mengidentifikasi Hewan Individu

Dari membuka kunci telepon hingga memecahkan kasus pembunuhan, sidik jari sering digunakan dalam kehidupan sehari-hari untuk membedakan antar individu. Setiap manusia memiliki serangkaian punggungan unik di ujung setiap digit yang berfungsi sebagai pengidentifikasi biometrik, atau pengukuran yang dapat digunakan untuk membedakan antara individu. Tetapi karakteristik fisik apa yang membedakan hewan lain dari satu sama lain?

Di masa lalu, para peneliti mengandalkan metode identifikasi hewan yang dipaksakan dari luar, seperti pita kaki atau lengan, kerah, kliping jempol kaki, bukaan telinga, merek atau tato. Metode seperti ini sering invasif dan dapat mengubah perilaku, melukai hewan atau meningkatkan kerentanan terhadap pemangsa dengan menghambat gerakan atau kamuflase.

Dalam dekade terakhir, ahli biologi telah mengembangkan cara-cara baru berteknologi tinggi dalam menggunakan fitur unik hewan untuk membedakan antara individu dengan gangguan fisik minimal. Para peneliti mulai mengandalkan kombinasi teknologi biometrik dan karakteristik unik hewan untuk menghilangkan kebutuhan akan teknik penandaan invasif atau mengganggu, yang memungkinkan para konservasionis untuk memantau individu tanpa memberikan tekanan yang tidak semestinya pada hewan.

Garis-garis Zebra

Garis-garis zebra (Alamy)

Para ilmuwan tidak yakin persis mengapa zebra memiliki garis-garis, tetapi mereka menduga tanda-tanda itu bisa berfungsi sebagai kamuflase, tabir surya alami atau bahkan penangkal hama. Garis-garis ini juga memiliki tujuan yang berbeda bagi para peneliti: Setiap zebra memiliki konfigurasi garis-garis yang unik, yang memungkinkan para konservasionis untuk melacak populasi zebra tanpa menandai hewan secara fisik.

Pada tahun 2011 sebuah proyek bersama antara Universitas Princeton dan Universitas Illinois di Chicago menciptakan StripeSpotter, program komputer sumber terbuka gratis untuk mengidentifikasi hewan-hewan di alam liar. Perangkat lunak ini mengubah foto digital dari sisi-sisi zebra menjadi serangkaian pita piksel horizontal, hitam-putih, yang menciptakan "StripeCode" unik untuk setiap hewan, mirip dengan barcode. Perangkat lunak saat ini sedang digunakan untuk membangun basis data zebra-print untuk dataran dan zebra Grevy yang terancam punah di Kenya.

Telinga Tikus

Telinga tikus (Alamy; ResearchGate)

Hewan pengerat yang digunakan di laboratorium secara tradisional ditandai dengan tato, klip telinga atau implan, tetapi penelitian baru-baru ini menerangi alternatif potensial yang lebih efisien, hemat biaya dan meminimalkan rasa sakit bagi hewan.

Sebuah studi yang diterbitkan pada 2007 di jurnal Lab Animal merinci perubahan yang diusulkan untuk pengidentifikasi biometrik daripada tanda fisik. Para ilmuwan dapat melacak subjek uji berbulu mereka dengan memotret pola unik pembuluh darah di telinga tikus. Meskipun berpotensi tidak ternilai di laboratorium penelitian, teknologi ini masih bersifat eksperimental — algoritme ini terkadang akan mengira pola bulu atau distorsi dari telinga yang terlipat sebagai pembuluh darah.

Hidung Sapi

Hidung sapi (Alamy; Universitas Nebraska)

Pada tahun 1921 petani menemukan bahwa ketika mereka menutup moncong ternak mereka dengan tinta dan menempelkan hidung ke kertas, gambar yang dihasilkan sama uniknya dengan sidik jari manusia. Sapi memiliki serangkaian kelenjar di bawah kulit di antara bibir atas dan ujung lubang hidungnya yang menciptakan pola bubungan yang berbeda untuk setiap individu.

Membuat cetakan hidung kurang invasif daripada metode penandaan telinga atau pencitraan merek biasa, tetapi metode ini memakan waktu dan sulit untuk digunakan dalam skala besar. Tetapi pada tahun 2015, para ilmuwan Mesir di Universitas Beni-Suef menciptakan teknik berbasis komputer menggunakan algoritma daripada tinta dan kertas untuk mendeteksi fitur-fitur berbeda dalam moncong sapi.

Program mengidentifikasi individu dengan benar 96 persen dari waktu, sedangkan metode tradisional hanya 90 persen akurat. Ini juga sangat berguna di peternakan untuk catatan pemuliaan dan kesehatan. Paten baru-baru ini mengusulkan penggunaan teknologi cetak hidung serupa untuk menemukan anjing yang hilang.

Sayap kelelawar

Sayap kelelawar (Alamy; USDA)

Dalam edisi 2017 Journal Mammalogy, ilmuwan Dinas Kehutanan AS Sybil Amelon dan rekan-rekannya di University of Missouri menguraikan solusi untuk masalah yang telah membingungkan para ilmuwan selama beberapa dekade: bagaimana cara menandai kelelawar individual secara non-invasif.

Sampai sekarang, para ilmuwan hampir sepenuhnya bergantung pada pita untuk menandai 44 spesies kelelawar di AS dan Kanada, tetapi Amelon dan timnya telah menemukan cara yang lebih baik. Dengan meneliti pola ikatan kolagen-elastin pada sayap berserat kelelawar, para ilmuwan dapat membedakan antara individu tanpa harus menangkap dan menandai hewan.

Para peneliti berhasil menggunakan kolagen sayap sebagai pengidentifikasi pada beberapa spesies kelelawar, menganalisis sayap kelelawar coklat kecil, kelelawar telinga panjang utara, kelelawar coklat besar dan kelelawar tiga warna. Sistem ini sangat efektif, dengan tingkat keberhasilan 96 persen bahkan ketika mengidentifikasi kelelawar dengan sayap rusak oleh jamur.

Wajah Lemur

Wajah lemur (Alamy; BMC Zoology)

Sebuah teknologi yang biasanya digunakan untuk menangkap pengutil dan mendeteksi penipuan paspor sekarang digunakan untuk mempelajari lemur yang terancam punah di Madagaskar. Sebuah tim ahli lemur dan ilmuwan komputer di Michigan State University menciptakan database, LemurFaceID, yang memodifikasi perangkat lunak pengenalan wajah manusia untuk melayani populasi lemur.

Diterbitkan di sebuah makalah pada tahun 2017, perangkat lunak memecah karakteristik wajah lemur ke pixel, memungkinkan para peneliti untuk membuat database wajah lemur untuk digunakan saat melacak perubahan populasi hewan yang terancam punah. Para ilmuwan mengatakan LemurFaceID kemungkinan dapat dimodifikasi untuk mengidentifikasi primata lain yang menghadapi kepunahan, sangat membantu upaya konservasi.

Bintik Koala

Bintik koala (Alamy)

Koala dan manusia memiliki sidik jari yang serupa, tetapi para peneliti lebih menyukai metode lain untuk melacak marsupial — dengan memeriksa pola pigmentasi pada hidung mereka. Pewarnaan pada hidung marsupial yang besar dan kasar telah digunakan sebagai metode identifikasi selama 16 tahun terakhir. Teknik pemantauan berguna dalam upaya konservasi, karena tidak mengharuskan peneliti untuk secara aktif menangkap dan menandai hewan secara individual.

Menurut laporan National Conservation and Managing Strategy, populasi koala telah turun 43 persen sejak tahun 1990, dan spesies ini dinyatakan “rentan” di Queensland, New South Wales dan Wilayah Ibu Kota Australia. Mengidentifikasi marsupial dengan pola pigmentasi hidung juga memungkinkan masyarakat untuk membantu upaya konservasi. Siapa pun yang melihat koala di alam bebas dapat mengambil foto dan membantu memberikan data tentang keberadaan individu.

Preview thumbnail for video 'Subscribe to Smithsonian magazine now for just $12

Berlangganan majalah Smithsonian sekarang hanya dengan $ 12

Artikel ini adalah pilihan dari majalah Smithsonian edisi April

Membeli
Teknologi Tinggi, Cara Manusiawi Para Ahli Biologi Dapat Mengidentifikasi Hewan Individu