Vom Entsperren eines Telefons bis zur Aufklärung eines Mordes werden im täglichen Leben häufig Fingerabdrücke verwendet, um zwischen Personen zu unterscheiden. Jeder Mensch hat eine einzigartige Reihe von Graten an der Spitze jeder Ziffer, die als biometrische Kennung oder als Maß zur Unterscheidung von Personen dienen. Aber welche physikalischen Eigenschaften unterscheiden andere Tiere voneinander?
In der Vergangenheit haben sich Forscher auf von außen auferlegte Methoden zur Identifizierung einzelner Tiere gestützt, wie z. B. Bein- oder Armbänder, Kragen, Zehenschnitt, Ohrenkerbung, Marken oder Tätowierungen. Solche Methoden sind häufig invasiv und können das Verhalten ändern, die Tiere verletzen oder die Anfälligkeit für Raubtiere erhöhen, indem sie die Bewegung oder Tarnung behindern.
Innerhalb des letzten Jahrzehnts haben Biologen neue High-Tech-Methoden entwickelt, mit denen die einzigartigen Merkmale von Tieren genutzt werden können, um zwischen Individuen mit minimalen physischen Störungen zu unterscheiden. Die Forscher beginnen, sich auf eine Kombination aus biometrischen Technologien und den einzigartigen Merkmalen der Tiere zu verlassen, um die Notwendigkeit invasiver oder störender Markierungstechniken zu beseitigen, sodass Naturschützer Personen überwachen können, ohne die Tiere übermäßig zu belasten.
Zebrastreifen
(Alamy) Wissenschaftler sind sich nicht sicher, warum Zebras Streifen haben, vermuten aber, dass die Markierungen als Tarnung, natürliches Sonnenschutzmittel oder sogar als Schädlingsbekämpfungsmittel dienen könnten. Die Streifen haben auch einen anderen Zweck für die Forscher: Jedes Zebra hat eine einzigartige Streifenkonfiguration, mit der Naturschützer die Populationen von Zebras verfolgen können, ohne die Tiere physisch zu markieren.
Im Jahr 2011 schuf ein Gemeinschaftsprojekt der Princeton University und der University of Illinois in Chicago StripeSpotter, ein kostenloses Open-Source-Computerprogramm zur Identifizierung von Wildtieren. Die Software wandelt digitale Fotos von Zebras Flanken in eine Reihe horizontaler, schwarz-weiß pixeliger Streifen um, wodurch für jedes Tier ein eindeutiger „StripeCode“ erstellt wird, ähnlich einem Barcode. Mit der Software wird derzeit eine Zebradruck-Datenbank für Ebenen und gefährdete Grevy-Zebras in Kenia erstellt.
Mäuseohren
(Alamy; ResearchGate) Nagetiere, die in Labors verwendet werden, sind traditionell mit Tätowierungen, Ohrclips oder Implantaten gekennzeichnet, aber neuere Forschungen haben eine potenzielle Alternative aufgezeigt, die effizienter und kostengünstiger ist und die Schmerzen für die Tiere minimiert.
Eine im Jahr 2007 in der Fachzeitschrift Lab Animal veröffentlichte Studie beschreibt die vorgeschlagene Umstellung auf biometrische Identifikatoren und nicht auf physische Tags. Wissenschaftler können ihre pelzigen Probanden verfolgen, indem sie einzigartige Muster von Blutgefäßen in den Ohren der Nagetiere fotografieren. Obwohl diese Technologie in Forschungslabors möglicherweise von unschätzbarem Wert ist, ist sie noch experimentell - der Algorithmus verwechselt gelegentlich Muster im Fell oder Verzerrungen von gefalteten Ohren als Venen.
Kuh-Nasen
(Alamy; Universität von Nebraska) 1921 stellten die Bauern fest, dass, wenn sie die Schnauzen ihres Viehs mit Tinte bedeckten und die Nasen auf Papier drückten, die resultierenden Bilder so einzigartig waren wie menschliche Fingerabdrücke. Kühe haben eine Reihe von Drüsen unter der Haut zwischen ihren Oberlippen und den Spitzen ihrer Nasenlöcher, die ein individuell unterschiedliches Kammmuster bilden.
Das Erstellen von Nasenabdrücken ist weniger invasiv als typische Ohrmarken- oder Branding-Methoden, aber die Methode ist zeitaufwendig und in großem Maßstab schwierig anzuwenden. Im Jahr 2015 entwickelten ägyptische Wissenschaftler an der Beni-Suef-Universität eine computerbasierte Technik, bei der Algorithmen anstelle von Tinte und Papier verwendet wurden, um bestimmte Merkmale in Rinder-Maulkörpern zu erkennen.
Das Programm identifiziert Personen in 96 Prozent der Fälle korrekt, während herkömmliche Methoden nur zu 90 Prozent korrekt sind. Es ist auch besonders nützlich auf Farmen für Zucht- und Gesundheitsakten. Neuere Patente schlagen vor, ähnliche Nasendrucktechnologien zu verwenden, um verlorene Hunde zu lokalisieren.
Fledermausflügel
(Alamy; USDA) In einer Ausgabe des Journal Mammalogy 2017 beschreiben die Wissenschaftlerin des US Forest Service Sybil Amelon und Kollegen der Universität von Missouri eine Lösung für ein Problem, das Wissenschaftler seit Jahrzehnten beschäftigt: Wie man einzelne Fledermäuse nicht-invasiv markiert.
Bisher waren Wissenschaftler fast ausschließlich auf Bands angewiesen, um die 44 Fledermausarten in den USA und Kanada zu markieren, aber Amelon und ihr Team haben einen besseren Weg gefunden. Durch die Untersuchung der Muster von Kollagen-Elastin-Bündeln auf den Faserflügeln der Fledermäuse können Wissenschaftler zwischen Individuen unterscheiden, ohne die Tiere einfangen und markieren zu müssen.
Den Forschern gelang es, Flügelkollagen als Identifikator in mehreren Fledermausarten zu verwenden und Flügel von kleinen braunen Fledermäusen, nördlichen Langohrfledermäusen, großen braunen Fledermäusen und dreifarbigen Fledermäusen zu analysieren. Das System ist sehr effektiv und weist eine Erfolgsquote von 96 Prozent auf, selbst wenn Fledermäuse mit durch Pilzbefall beschädigten Flügeln identifiziert werden.
Lemur-Gesichter
(Alamy; BMC Zoology) Mit einer Technologie, die normalerweise zum Aufspüren von Ladendiebstahl und zur Aufdeckung von Passbetrug eingesetzt wird, werden jetzt gefährdete Lemuren in Madagaskar untersucht. Ein Team von Lemur-Experten und Informatikern an der Michigan State University hat eine Datenbank namens LemurFaceID erstellt, mit der die Gesichtserkennungssoftware für den Einsatz bei Lemuren angepasst wird.
Die Software, die 2017 in einem Artikel veröffentlicht wurde, unterteilt die Gesichtsmerkmale von Lemuren in Pixel und ermöglicht es Forschern, eine Datenbank mit Lemurengesichtern zu erstellen, um die Populationsänderungen der gefährdeten Tiere zu verfolgen. Wissenschaftler sagen, dass LemurFaceID wahrscheinlich modifiziert werden könnte, um andere Primaten zu identifizieren, die vom Aussterben bedroht sind, was die Erhaltungsbemühungen erheblich unterstützt.
Koala-Spots
(Alamy) Koalas und Menschen haben ähnliche Fingerabdrücke, doch die Forscher bevorzugen eine andere Methode zur Verfolgung der Beuteltiere - die Untersuchung der Pigmentierungsmuster auf ihrer Nase. Die Färbung der großen Ledernasen der Beuteltiere wird seit 16 Jahren als Identifikationsmethode verwendet. Die Überwachungstechnik ist bei Erhaltungsbemühungen nützlich, da die Forscher die Tiere nicht aktiv erfassen und einzeln markieren müssen.
Nach Berichten von National Conservation and Managing Strategy ist der Koalabestand seit 1990 um 43 Prozent zurückgegangen, und die Art wird in Queensland, New South Wales und im australischen Hauptstadtterritorium als „gefährdet“ eingestuft. Die Identifizierung der Beuteltiere anhand von Nasenpigmentierungsmustern ermöglicht es der Öffentlichkeit auch, bei Erhaltungsbemühungen mitzuwirken. Jeder, der einen Koala in freier Wildbahn entdeckt, kann ein Foto aufnehmen und dabei helfen, Angaben zum Aufenthaltsort von Personen zu machen.
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Dieser Artikel ist eine Auswahl aus der April-Ausgabe des Smithsonian-Magazins
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