Raziskovalci, katerih delo je objavljeno v reviji Biology Methods and Protocols, so razvili novo metodo globokega učenja, s katero je mogoče iz ribjih lusk natančno ugotoviti, ali gre za divjega ali gojenega atlantskega lososa. Tradicionalne metode analize ribjih lusk so, čeprav uveljavljene v ihtiološki stroki, logistično zahtevne, pogosto interpretacijsko neenotne in komajda zmožne slediti obsegu vzorčenja, ki ga zahteva monitoring norveških rek.
Luske lososa delujejo kot nekakšen kronološki zapis rasti. Koncentrični obroči, ki nastajajo skozi življenjsko dobo ribe, ponujajo vpogled v sezonske spremembe v okolju in odziv organizma nanje.
Pri divjih osebkih so razlike med obroči izrazitejše, saj se ti razvijajo v ritmu naravnih temperaturnih nihanj, dostopnosti hrane in migracijskih faz. Gojeni lososi v nadzorovanem okolju rastejo hitreje in bolj enakomerno, zato so njihove luske praviloma zgoščene, z manj očitnimi sezonskimi prehodi.
Tovrstne morfološke značilnosti so v preteklosti strokovnjaki analizirali ročno, kar je zahtevalo obsežne izkušnje in veliko časa. Oxford University Press izpostavlja, da znanstvena skupnost že daljše obdobje opozarja na potrebo po avtomatizaciji takšnih postopkov, zlasti zaradi naraščajočega števila pobeglih gojenih rib iz norveških morskih gojišč.
Ekološka in genetska tveganja pobegov gojenih rib
Norveška je največje območje preostalih divjih populacij atlantskega lososa, hkrati pa ena glavnih svetovnih proizvajalk gojene različice. V državi letna proizvodnja presega 1,5 milijona ton, medtem ko vsako leto okoli 300.000 osebkov uide v naravno okolje.
Pobegli gojeni lososi ustvarjajo konkurenčni pritisk na divje populacije. Zaradi spremenjenih vzorcev vedenja in prehranjevanja lahko zavzamejo drstišča ali zmanjšajo razpoložljivost plena, kar vpliva na dolgoročno vitalnost lokalnih populacij. Oxford University Press v več analizah opozarja na tveganje vnosa patogenov, med njimi morskih uši, ki dodatno obremenijo že tako ogrožene ekosisteme.
Genetski vplivi pobegov so še izrazitejši: križanje med divjimi in gojenimi osebki spreminja genske značilnosti populacij. Genetske analize kažejo, da ima približno 2/3 divjih lososov na Norveškem že sledove križanja, kar zmanjša njihovo sposobnost prilagajanja okolijskim spremembam.
Digitalizacija podatkovnih baz in razvoj modela
Raziskovalna ekipa je razvila konvolucijsko nevronsko mrežo, zasnovano na skoraj 90.000 slikah ribjih lusk. Gradivo je zbiral Norveški veterinarski inštitut skupaj z Norveškim inštitutom za raziskovanje narave, pri čemer slike pokrivajo široko geografsko območje in časovni razpon od tridesetih let 20. stoletja do sodobnih monitoringov. Gojeni osebki predstavljajo približno 8,5 odstotka slikovnega korpusa.
Avtorji so najprej standardizirali postopek digitalne obdelave slik, nato pa model uskladili z referenčnimi podatki, kjer so bile ribe nedvoumno določene glede izvora. Oxford University Press poudarja, da je bil cilj vzpostaviti analitični tok, ki omogoča hitro in ponovljivo klasifikacijo ribjih lusk tudi pri velikih naborih vzorcev.
Testiranje je pokazalo, da model dosega 95-odstotno natančnost pri razločevanju med divjimi in gojenimi osebki v večini norveških rek, zajetih med letoma 2009 in 2023. Sistem omogoča tudi generiranje ocen zaupanja pri vsaki napovedi, kar je ključno za nadaljnjo znanstveno interpretacijo podatkov in oblikovanje strategij za upravljanje populacij.
Takšna tehnologija bi lahko bistveno razbremenila raziskovalne ustanove, omogočila obdelavo velike količine zgodovinskih arhivov ter hkrati izboljšala spremljanje populacij atlantskega lososa, ki so zaradi okoljskih sprememb in antropogenih pritiskov v vse bolj ranljivem položaju.
Foto: Pixabay/Gingerbreadmedia
