هوش مصنوعی چطور به جغدهای حفار کمک کرده است؟
همشهری آنلاین- زهرا رفیعی: جغدهای حفار به دلیل از بین رفتن زیستگاه و تغییرات اقلیمی در منطقه خلیج سان‌فرانسیسکو در معرض خطر انقراض محلی قرار گرفته‌اند. دکتر لین تریلیو، استاد مطالعات محیط‌زیست در دانشگاه ایالتی سن‌خوزه، بیش از ۲۰ سال است که جغدهای حفار غربی (Athenae cunicularia hypogeae) را مطالعه می‌کند. تیم او زیستگاه، ژنتیک و الگوهای تولیدمثل این پرندگان را بررسی می‌کنند تا ساختار جمعیتی آنها را درک کنند.
پروژه تعیین ساختار ژنتیکی پرندگان (Bird Genoscape) که از هوش مصنوعی و تجزیه و تحلیل ژنتیکی بهره میبرد، به ردیابی و حفاظت این پرندگان کمک می‌کند. «ژنوسیپ» نقشه‌ای از تغییرات ژنتیکی در محدوده زاد و ولد یک گونه است. در این پروژه دانشمندان نمونه DNA پرندگان مهاجر را جمع‌اوری می‌کنند تا مشخص شود در کجا تولید مثل می‌کنند و زمستان خود را کجا می گذرانند و با این کار از جمعیت‌های رو به کاهش حفاظت می‌کنند.
در پاییز، دانشمندان جوجه‌های جغد را از خانواده‌هایی که بیش از دو جوجه دارند، جمع‌آوری کرده و در مرکز توان‌بخشی حیات‌وحش در مورگان‌هیل نگهداری می‌کنند. تا زمستان سال بعد دانشمندان آنها را مطالعه کرده و برای انتخاب بهترین جفت آماده می‌کنند. هر ساله در این ماه، هم‌زمان با آغاز فصل جفت‌گیری، پژوهشگران جفت‌های مناسبی از جغدها را پس از یک زمستان مراقبت، در طبیعت رها می‌کنند.
به گزارش نشنال‌جئوگرافی، دکتر کریستن روگ از دانشگاه ایالتی کلرادو آزمایش‌های ژنتیکی را با استفاده از پر یا نمونه خون انجام می‌دهد تا مناسب‌ترین جفت‌ها را شناسایی کند. این کار از هم‌خونی جلوگیری کرده و تنوع ژنتیکی را افزایش می‌دهد، که به بقای بهتر نسل‌های بعدی کمک می‌کند. پس از انتخاب، جغدها در لانه‌های مشخص، که برخی از آنها مصنوعی هستند یا توسط سنجاب‌های زمینی حفر شده‌اند، رها می‌شوند. برخی از لانه‌ها برای حافظت از شکارچیانی مانند عقاب‌های طلایی و شاهین‌های دم‌قرمز، دارای حصار هستند.
جغدهای حفار مهارت‌های بقای منحصربه‌فردی دارند، از جمله تقلید صدای مار زنگی. آنها هنگامی که احساس خطر کنند صدای مار زنگی درمی‌آورند و شکارچی‌شان را به اشتباه می‌اندازند.
پژوهشگران در دوران نگهداری، غذای مکمل به آنها می‌دهند اما به آنها فرصت می‌دهند مهارت‌های شکار را نیز بیاموزند. بیشتر جفت‌ها برای چندین فصل با هم می‌مانند، اگرچه گاهی جفت‌گیری خارج از زوج‌ها نیز مشاهده می‌شود.
نتایج اولیه نشان می‌دهد که جوجه‌های حاصل از این جفت‌های علمی، تلومرهایی دو برابر طولانی‌تر دارند. (کلاهک‌های حفاظتی در هر انتهای هر کروموزوم سلول‌های بدن وجود دارند که تلومر نامیده می‌شود و مانع از آسیب دیدن کروموزوم هنگام تقسیم سلول می‌شود. تلومرهای بلندتر نشانه‌ای از سلامت ژنتیکی بهتر و کاهش استرس هستند که می‌تواند به بقای طولانی‌تر پرندگان کمک کند. درحالی‌که هم‌خونی می‌تواند باعث ضعف سیستم ایمنی شود، افزایش تنوع ژنتیکی به این جغدها قدرت بیشتری می‌دهد.
با توسعه شهری، این جغدها با بحران زیستگاهی شدیدی روبه‌رو شده‌اند. فیلیپ هیگینز، زیست‌شناس حیات‌وحش و بنیان‌گذار گروه پژوهشی Talon Ecological، اشاره می‌کند که تصاویر گوگل مپ نشان می‌دهد چگونه زیستگاه آنها در گذشته گسترده‌تر بوده اما اکنون بسیار محدود شده است. این جغدها در کالیفرنیا در فهرست گونه‌های در معرض خطر قرار گرفته‌اند
علی‌رغم نگرانی‌های اولیه، جغدهایی که در اسارت پرورش یافته‌اند، مهارت‌های بقای طبیعی خود را حفظ کرده‌اند. به عنوان مثال، یکی از جغدهای تازه رها شده، پس از یک هفته در طبیعت، با حمله به یک مار از لانه خود دفاع کرد. با حمایت گروه‌های حفاظت از طبیعت، این برنامه در هفت منطقه پژوهشی گسترش یافته است. جمعیت این جغدها از ۱۵ بال (بالغ) به حدود ۱۰۰ بال افزایش یافته و بیش از ۲۰۰ جوجه در طبیعت آزاد شده‌اند.
هوش مصنوعی در این پروژه از دو طریق کلیدی به دانشمندان کمک کرده است:
۱. تحلیل داده‌های ژنتیکی و انتخاب بهترین جفت‌ها
دانشمندان با گرفتن نمونه‌های پر یا خون از جغدها، توالی ژنوم آنها را تعیین می‌کنند. سپس هوش مصنوعی این داده‌ها را تجزیه و تحلیل کرده و مناسب‌ترین جفت‌ها را براساس تنوع ژنتیکی پیشنهاد می‌دهد. این فرایند شبیه به آزمایش‌های DNA انسانی برای بررسی تبار و سلامت است، اما در اینجا هدف، پیشگیری از هم‌خونی و افزایش شانس بقای نسل‌های آینده است.
۲. ردیابی و نقشه‌برداری زیستگاه‌ها
هوش مصنوعی برای پردازش داده‌های جغرافیایی و نقشه‌برداری زیستگاه‌های جغدهای حفار نیز استفاده شده است. با کمک تصاویر ماهواره‌ای و داده‌های محیطی، این فناوری به دانشمندان کمک می‌کند تغییرات زیستگاه را بررسی کنند، مسیرهای مهاجرتی را تحلیل کنند و مناطق مناسب برای حفاظت و اسکان مجدد پرندگان را شناسایی کنند.
