Du déverrouillage du téléphone à la résolution d’un homicide, les empreintes digitales sont souvent utilisées dans la vie quotidienne pour différencier les individus. Chaque être humain a une série unique de crêtes au sommet de chaque chiffre qui sert d'identifiant biométrique ou de mesure pouvant être utilisée pour distinguer les individus. Mais quelles caractéristiques physiques distinguent les autres animaux les uns des autres?
Dans le passé, les chercheurs ont eu recours à des méthodes d'identification externes d'animaux, telles que des brassards, des colliers, des pincements d'orteils, des entailles à l'oreille, des marques ou des tatouages. Ces méthodes sont souvent invasives et peuvent altérer le comportement, blesser les animaux ou accroître la vulnérabilité aux prédateurs en empêchant les mouvements ou en camouflant.
Au cours de la dernière décennie, les biologistes ont mis au point de nouveaux moyens de haute technologie d’utiliser les caractéristiques uniques des animaux pour différencier les individus avec un minimum d’interférences physiques. Les chercheurs commencent à compter sur une combinaison de technologies biométriques et de caractéristiques uniques des animaux pour éliminer le besoin de techniques de marquage invasives ou perturbatrices, permettant aux spécialistes de la conservation de surveiller les individus sans stress excessif pour les animaux.
Zèbre Rayures
(Alamy) Les scientifiques ne savent pas exactement pourquoi les zèbres ont des rayures, mais ils supposent que ces marques pourraient servir de camouflage, d’écran solaire naturel ou même de répulsif. Les bandes ont également un objectif différent pour les chercheurs: chaque zèbre possède une configuration unique de bandes qui permet aux défenseurs de l'environnement de garder la trace des populations de zèbres sans les étiqueter physiquement.
En 2011, un projet commun de l'Université de Princeton et de l'Université de l'Illinois à Chicago a créé StripeSpotter, un programme informatique gratuit à code source ouvert permettant d'identifier les animaux en liberté. Le logiciel convertit les photos numériques des flancs du zèbre en une série de bandes horizontales en noir et blanc pixellisées, ce qui crée un «StripeCode» unique pour chaque animal, semblable à un code à barres. Le logiciel est actuellement utilisé pour créer une base de données d'empreintes zébrées sur les zèbres des plaines et des zèbres de Grevy, en voie de disparition au Kenya.
Oreilles de souris
(Alamy; ResearchGate) Les rongeurs utilisés dans les laboratoires ont traditionnellement été marqués par des tatouages, des clips d'oreilles ou des implants, mais des recherches récentes ont mis en lumière une alternative potentielle plus efficace, rentable et minimisant la douleur pour les animaux.
Une étude publiée en 2007 dans la revue Lab Animal détaille le passage proposé aux identifiants biométriques plutôt qu’aux étiquettes physiques. Les scientifiques peuvent suivre leurs sujets de test à quatre pattes en photographiant des motifs uniques de vaisseaux sanguins dans les oreilles des rongeurs. Bien que potentiellement précieuse dans les laboratoires de recherche, cette technologie est encore expérimentale - l'algorithme confond parfois les motifs de fourrure ou les distorsions causées par les oreilles pliées comme des veines.
Vache nez
(Alamy; Université du Nebraska) En 1921, les agriculteurs ont découvert que, lorsqu'ils recouvraient le museau de leur bétail avec de l'encre et posaient le nez sur du papier, les images résultantes étaient aussi uniques que les empreintes digitales humaines. Les vaches ont une série de glandes sous la peau situées entre leurs lèvres supérieures et le bout de leurs narines, ce qui crée un motif de crêtes distinctes pour chaque individu.
Créer des empreintes nasales est moins invasif que les méthodes habituelles de marquage d'oreille ou de marquage, mais cette méthode prend beaucoup de temps et est difficile à mettre en œuvre à grande échelle. Mais en 2015, des scientifiques égyptiens de l'université Beni-Suef ont créé une technique informatique utilisant des algorithmes plutôt que de l'encre et du papier pour détecter des caractéristiques distinctes dans les museaux de bovins.
Le programme identifie correctement les personnes dans 96% des cas, alors que les méthodes traditionnelles ne sont précises qu'à 90%. C'est aussi particulièrement utile dans les fermes pour la reproduction et les dossiers de santé. Des brevets récents proposent d'utiliser des technologies similaires d'empreinte nasale pour localiser les chiens perdus.
Ailes de chauve-souris
(Alamy; USDA) Dans un numéro de 2017 du Journal Mammalogy, Sybil Amelon, scientifique au US Forest Service, et ses collègues de l'Université du Missouri décrivent une solution à un problème qui déconcerte les scientifiques depuis des décennies: comment marquer de manière non invasive des chauves-souris.
Jusqu'à présent, les scientifiques dépendaient presque entièrement des bandes pour marquer les 44 espèces de chauves-souris aux États-Unis et au Canada, mais Amelon et son équipe ont trouvé un meilleur moyen. En examinant les modèles de faisceaux collagène-élastine situés sur les ailes fibreuses des chauves-souris, les scientifiques peuvent différencier les individus sans avoir à capturer et à marquer les animaux.
Les chercheurs ont réussi à utiliser le collagène dans les ailes comme identifiant chez plusieurs espèces de chauves-souris, en analysant les ailes des petites chauves-souris brunes, des chauves-souris nordiques à oreilles longues, des grandes chauves-souris brunes et des chauves-souris tricolores. Le système est très efficace, avec un taux de réussite de 96%, même lors de l'identification de chauves-souris aux ailes endommagées par des champignons.
Lemur Faces
(Alamy; BMC Zoology) Une technologie généralement utilisée pour attraper les voleurs à l'étalage et détecter la fraude de passeport est maintenant utilisée pour étudier les lémuriens en voie de disparition à Madagascar. Une équipe d’experts en lémuriens et d’informaticiens de la Michigan State University a créé une base de données, LemurFaceID, qui modifie un logiciel de reconnaissance faciale humaine destiné à la population de lémuriens.
Publié dans un article en 2017, le logiciel décompose les caractéristiques faciales des lémuriens au pixel, ce qui permet aux chercheurs de créer une base de données de visages de lémuriens à utiliser tout en suivant l'évolution de la population des animaux en danger. Les scientifiques disent que LemurFaceID pourrait probablement être modifié afin d'identifier d'autres primates menacés d'extinction, ce qui faciliterait grandement les efforts de conservation.
Koala Spots
(Alamy) Les koalas et les humains ont des empreintes digitales similaires, mais les chercheurs préfèrent une autre méthode de suivi des marsupiaux: l'examen des patrons de pigmentation sur leur nez. La coloration sur les grands nez coriaces des marsupiaux est utilisée comme méthode d'identification depuis 16 ans. La technique de surveillance est utile dans les efforts de conservation, car elle n'exige pas que les chercheurs capturent et étiquettent individuellement les animaux.
Selon les rapports de la stratégie nationale de conservation et de gestion, la population de koala a diminué de 43% depuis 1990 et l’espèce est déclarée «vulnérable» dans le Queensland, la Nouvelle-Galles du Sud et le Territoire de la capitale australienne. L'identification des marsupiaux par la pigmentation du nez permet également au public de participer aux efforts de conservation. Toute personne qui repère un koala à l'état sauvage peut prendre une photo et aider à fournir des données sur la localisation d'individus.
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Cet article est une sélection du numéro d'avril du magazine Smithsonian.
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