Voetafdrukken achtergelaten door reuzenpanda's in het wild kunnen worden gebruikt om de individuele panda die ze heeft gemaakt te identificeren en het geslacht ervan te bepalen. blijkt uit een nieuwe studie onder leiding van Duke University door een internationaal team van natuurwetenschappers.

De nieuwe aanpak maakt gebruik van een interactieve softwaretool genaamd Footprint Identification Technique (FIT) om digitale afbeeldingen van voetafdrukken te "lezen" en te analyseren, die elektronisch worden ingediend bij een wereldwijde database voor matching.

Veldtesten tonen aan dat de techniek meer dan 90 procent van de tijd nauwkeurig individuele dieren en hun geslacht identificeerde.

Deze nauwkeurigheid, gecombineerd met het gebruiksgemak van het systeem in het veld - een smartphone en een liniaal zijn alles wat je nodig hebt om afbeeldingen te verzamelen en in te dienen - maakt het bijzonder geschikt voor het bestuderen van een soort die zo ongrijpbaar is als de reuzenpanda, zei Binbin Li, assistent-professor milieuwetenschappen aan de Duke Kunshan University, die de studie leidde.

"Reuzenpanda's leven in afgelegen en moeilijk bereikbare gebieden en hun bevolkingsdichtheid is zo laag dat daadwerkelijke waarnemingen van panda's zelf niet gebruikelijk zijn. Wat we wel veel zien, zijn voetafdrukken en fecale uitwerpselen, " zei Li, die een secundaire faculteitsaanstelling heeft aan de Nicholas School of the Environment van Duke University.

Het identificeren van individuele dieren op basis van een DNA-analyse van hun fecale uitwerpselen levert nauwkeurige resultaten op, ze zei, maar is kostbaar en vereist zeer verse monsters en geavanceerde laboratoriumapparatuur. Een panda proberen te identificeren aan de hand van schattingen van zijn beetgrootte - gebaseerd op de gemiddelde lengte van bamboefragmenten die in zijn uitwerpselen worden gevonden - is minder technisch maar niet erg nauwkeurig, omdat veel panda's in hetzelfde geografische gebied vergelijkbare beten kunnen hebben.

voetafdrukken, anderzijds, zijn uniek voor elk individueel dier, een beetje zoals vingerafdrukken bij mensen.

"Elke soort heeft een unieke karakteristieke voetstructuur en de panda, vooral, heeft een prachtig complexe voet waardoor het een perfecte kandidaat is voor monitoring met FIT, " zei Zoe Jewell, hoofdonderzoeker bij JMP Software en een adjunct-faculteitslid bij Duke's Nicholas School.

De software is gebaseerd op een aangepast statistisch model dat gebruik maakt van cross-gevalideerde discriminantanalyse en clusteringmethodologie om de voetafdruk van een panda te "lezen" en zijn onderscheidende kenmerken te identificeren. Op basis van deze gegevens, het programma kan het geslacht van het dier identificeren en lokaliseren of de afdrukken al in de FIT-dataset voorkomen of nieuw zijn, zei Sky Alibhai, die ook een hoofdonderzoeksmedewerker is bij JMP Software en een adjunct-faculteitslid bij Duke's Nicholas School.

De nieuwe techniek kan vooral nuttig zijn voor het monitoren van de herintroductie van in gevangenschap levende panda's terug in het wild, zei Zhang Hemin, directeur van het China Conservation and Research Centre for the Giant Panda, waar de veldproeven zijn uitgevoerd. Nieuwe filter- en categoriseringsmogelijkheden die worden ontwikkeld met SAS, een data-analysebedrijf gevestigd in Cary, NC, zal het systeem in staat stellen om snel en efficiënt toenemende hoeveelheden digitale gegevens te verwerken naarmate opnieuw geïntroduceerde en wilde populaties toenemen, voegde Jewel eraan toe.

Omdat het gemakkelijk te gebruiken is en minimale training vereist, het systeem zal ook een grotere deelname van burgerwetenschappers aanmoedigen, die afbeeldingen kan indienen met behulp van een openbare interface genaamd Conservation FIT die Jewell en Alibhai eerder dit jaar lanceerden via WildTrack, een non-profit natuurbeschermingsorganisatie die zij leiden.

De onderzoekers publiceerden hun peer-reviewed artikel op 20 december in het tijdschrift Biologisch behoud .

"Reuzenpanda's zijn moeilijk te tellen - ze zijn verlegen en leven in afgelegen bergen. Toch moeten we weten hoeveel het er zijn als we willen voorkomen dat ze uitsterven. De voetafdruktechniek is een grote doorbraak in ons vermogen om ze te tellen, " zei Stuart L. Pimm, Doris Duke, hoogleraar conservatie-ecologie aan Duke's Nicholas School, die geen auteur was van de nieuwe studie, maar met de auteurs heeft gewerkt aan eerder onderzoek.

FIT-software is een add-on voor JMP-software van SAS en kan worden aangepast voor gebruik op een groot aantal verschillende soorten en op verschillende terreinen.

Tot nu toe is het ontwikkeld voor gebruik op 15 soorten naast reuzenpanda's, en er wordt gewerkt aan de uitbreiding van de lijst met drie soorten bedreigde grote katten:jaguars in Amerika, sneeuwluipaarden in Azië, en cheeta's in Afrika en het Midden-Oosten.