Новый инструмент глубокого обучения может определить, лосось дикий или выращенный на ферме

от

В статье, опубликованной в журнале Biology Methods and Protocols, говорится, что теперь можно отличить дикого лосося от выращенного на ферме с помощью глубокого обучения. Это может значительно улучшить стратегии защиты окружающей среды. Статья называется «Идентификация сбежавшего лосося, выращенного на ферме, по чешуе с помощью глубокого обучения».

Норвегия — дом крупнейшей оставшейся популяции дикого лосося и один из крупнейших производителей лосося на фермах

С 1980-х годов численность атлантического лосося в Норвегии снизилась более чем на 50% и сейчас находится на исторически низком уровне. Одной из важных причин этого снижения является сбежавший лосось с ферм.

Норвегия производит более 1,5 миллиона метрических тонн атлантического лосося на фермах ежегодно. Однако каждый год около 300 000 лососей с ферм сбегают в дикую природу.

Сбежавший лосось представляет существенную экологическую и генетическую угрозу для диких популяций

Сбежавший лосось увеличивает конкуренцию за ограниченные ресурсы, такие как пища и места для нереста, потенциально вытесняя диких лососей или снижая их репродуктивный успех.

Лосось, выращенный на фермах, также является переносчиком патогенов и паразитов, таких как морские вши, что усугубляет давление на популяции дикого лосося, уже уязвимые из-за изменения климата и деградации среды обитания.

Генетический анализ показывает, что примерно две трети дикого лосося в Норвегии несут генетические маркеры, указывающие на скрещивание с лососем, выращенным на фермах.

Учёные отслеживают сбежавшего лосося с помощью генетического анализа и изучения чешуи

Изучение различий в рисунках чешуи вручную занимает много времени и стоит очень дорого. Исследователи могут отличить дикого лосося от выращенного на ферме, потому что чешуя лосося растёт, образуя концентрические кольца на его поверхности.

Подобно кольцам на деревьях, количество и расстояние между этими кольцами соответствуют росту рыбы. У лосося, выращенного на фермах, чешуя представляет собой быстрый и стабильный рост, что приводит к равномерно расположенным чешуйкам с ограниченными сезонными маркерами.

В отличие от этого, у дикого лосося наблюдаются выраженные сезонные колебания роста, обусловленные нестабильной температурой, доступностью добычи и миграцией.

Для помощи исследователям в различении разных типов лосося в более крупном масштабе

Исследователи обучили новую свёрточную нейронную сеть, используя почти 90 000 изображений чешуи атлантического лосося из Норвежского ветеринарного института и Норвежского института исследований природы. Они установили стандартизированный конвейер обработки и оценили модель на людях, читающих шкалы, и на рыбе с известным происхождением.

Общий набор данных состоял из почти 90 000 изображений, охватывающих сотни рек по всей Норвегии и датированных началом 1930-х годов. Лосось, выращенный на фермах, составлял примерно 8,5% от общего числа изображений по сравнению с диким лососем.

Исследователи обнаружили, что конвейер данных и модель могут быстро обрабатывать изображения и предоставлять прогнозы с соответствующими оценками достоверности. Модель показала исключительные результаты и смогла отличить лосося, выращенного на ферме, от дикого лосося в большинстве рек Норвегии с 2009 по 2023 год с точностью 95%.

Предоставлено Oxford University Press.

Источник

Другие новости по теме

Другие новости на сайте