以足跡辨識野生大熊貓個體,準確率逾 90%

作者 | 發布日期 2018 年 02 月 25 日 12:00 | 分類 生態保育 , 科技教育 , 自然科學 follow us in feedly

一項由杜克大學國際保護科學家小組主持的最新研究顯示,熊貓在野外活動後留下的腳印可用來辨識不同熊貓個體,並確定性別。



研究人員採用最新的足跡識別技術(Footprint Identification Technique,簡稱 FIT)來讀取和分析足跡的圖像和數位資料,再與全球資料庫進行比對,現場試驗結果顯示以此技術辨識不同熊貓個體與性別的準確率超過 90%。

野生熊貓生活在偏遠難以到達的地區,族群密度偏低,所以要親眼見到熊貓實際上並不容易。主導這項研究的崑山杜克大學(Duke Kunshan University)環境科學研究中心博士李彬彬表示,FIT 的高準確度加上此系統在野外操作方便,僅需要智慧型手機、尺來蒐集影像、數據和上傳影像,特別適合用來研究熊貓這類行蹤難以捉摸的動物。

李彬彬說:「我們看見的往往是牠們留下的腳印、糞便、排泄物,分析糞便中的 DNA 可以為辨識不同個體提供更準確的結果,但成本非常高,且需要很新鮮的檢體和先進的實驗室設備;我們也曾試著藉由計算糞便中平均的竹片長度分析熊貓的咬痕尺寸,這雖然不需要大量技術和設備,但結果十分不精確,因為在同一個的地理區域中,可能會有不同熊貓具有相似的咬痕。」

相比之下,每隻動物的腳印都是獨一無二的,類似人類的指紋。中國保護大熊貓研究中心主任張和明表示:「這項新技術對於監測熊貓再次進入野外是非常有用的。」該研究中心是本次實際進行野外試驗的單位。

提升計算熊貓數量的能力

DU 尼古拉斯環境與地球科學學院(Nicholas School of the Environment and Earth Science,簡稱 NSEES)兼職教授,也是 JMP Software(FIT 是由 SAS 軟體公司旗下的 JMP Software 開發出來)研究助理的 Zoe Jewell 表示:「不同物種的腳構造都是獨特的,特別是熊貓具有很複雜的腳,讓牠們成為以 FIT 監測的理想對象。而一家總部位於北卡羅來納州 Cary 城的數據分析公司正在開發新的過濾和分類功能,使系統能夠更快速且更有效地處理逐漸增加的數據。」

NSEES 副教授和 JMP Software 研究助理 Sky Alibhai 說:「這個軟體是建立在統計模型上,以交叉驗證辨別法和聚類分析法來讀取熊貓腳印的資料,並辨識其特徵。根據這些資料,可以得知動物的性別並確認其是否已在 FIT 的資料庫中,或許能建立新數據。」

由於 FIT 操作容易,且所需培訓不多,所以此系統還鼓勵公民科學家一起參與,他們可以加入 Jewell 和 Alibhai 在今年初建立的非營利保護組織 WildTrack,並利用 Conservation FIT 公共平台上傳影像。

NSEES 教授 Stuart L. Pimm 雖然不是本篇論文作者之一,但他過去曾和其他作者一起進行研究,他表示:「大熊貓的數量很難計算,因為牠們生性害羞且居住地偏遠。如果我們想要阻止牠們滅絕,FIT 絕對是項具重大突破的技術,能提升我們計算熊貓數量的能力。」

FIT 軟體可以針對不同物種和不同地形客製,到目前為止,除了大熊貓之外,已經開發出 15 種物種的 FIT 軟體,包括 3 種瀕臨絕種的大型貓科動物:美洲豹、亞洲雪豹、非洲及中東地區的獵豹。

這項研究發表在《生物保護》(Biological Conservation)期刊。

(首圖來源:pixabay

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