I ricercatori hanno ora sviluppato un nuovo modo per identificare e monitorare questi animali analizzando le loro impronte. Il metodo è stato testato su due specie quasi indistinguibili di sengi e ha raggiunto tassi di precisione fino al 96%, offrendo un nuovo promettente strumento per la scienza della conservazione.

« Avevamo due motivazioni chiave per intraprendere questo studio », ha affermato la dott.ssa Zoë Jewell della Nicholas School of the Environment della Duke University, coautrice dell’articolo su Frontiers in Ecology and Evolution. « In primo luogo, trovare un modo migliore, più etico e scientificamente più solido per monitorare anche le specie più piccole e, in secondo luogo, fornire una metrica affidabile e ampia per l’integrità dell’ecosistema che possa essere applicata regolarmente e in modo sistematico: un nuovo impulso al pianeta. »

Perché i piccoli mammiferi sono importanti

Nonostante le loro dimensioni, i piccoli mammiferi svolgono un ruolo essenziale negli ecosistemi e rispondono rapidamente ai cambiamenti ambientali. A causa di questa sensibilità, i cambiamenti nelle loro popolazioni possono fungere da segnali premonitori di un dissesto ecologico. Monitorarli accuratamente, tuttavia, è difficile. Molte sono quelle che gli scienziati chiamano specie criptiche, nel senso che sono visivamente quasi impossibili da distinguere.

Questa sfida è illustrata dalle due specie utilizzate per testare la nuova tecnica dell’impronta: Eastern Rock sengis e Bushveld sengis. Sebbene sembrino quasi identici, vivono in habitat diversi e affrontano pressioni ambientali diverse.

« Spesso è possibile distinguere le specie criptiche solo utilizzando il DNA, il che può essere lento, invasivo e costoso », ha spiegato Jewell. « È davvero importante sapere quali sono, perché sebbene queste specie possano sembrare uguali, affrontano minacce ambientali diverse e svolgono ruoli diversi nell’ambiente. Ad esempio, nel nostro studio, uno dei sengis vive esclusivamente in habitat rocciosi e l’altro sulla sabbia, e ciascuno può agire indipendentemente come indicatore in quegli ambienti. »

Come le impronte rivelano l’identità della specie

Anche se le due specie di sengi si assomigliano, i loro piedi non sono esattamente gli stessi. Sottili differenze nella forma del piede lasciano modelli distinti nelle tracce che lasciano. Il gruppo di ricerca si è concentrato sull’acquisizione e l’analisi di queste differenze, addestrando un modello computerizzato a riconoscere quali impronte appartenevano a quali specie.

Trattando l’identificazione delle impronte come un problema di tracciamento digitale, gli scienziati miravano a sostituire i metodi di monitoraggio invasivi e costosi con un’alternativa più rapida e pratica.

Lavoro sul campo in Sud Africa

I ricercatori hanno raccolto sengi da due località del Sud Africa: la Riserva Naturale di Telperion e la Riserva di Tswalu Kalahari. Tutti i 18 sengi di Bushveld sono stati trovati a Tswalu, mentre 19 sengi di Eastern Rock sono stati identificati in entrambi i siti. Alcuni dei sengi dell’Eastern Rock vivevano molto vicino ai sengi di Bushveld, un risultato sorprendente dal momento che la Riserva di Tswalu Kalahari si trova al di fuori dell’area prevista per la specie.

Questa inaspettata sovrapposizione ha sottolineato l’importanza di migliori strumenti di monitoraggio, poiché le specie potrebbero espandersi o spostare i loro areali senza essere rilevate.

Gli animali sono stati catturati utilizzando trappole appositamente progettate piene di morbida biancheria da letto e cibo, tra cui avena, burro di arachidi e marmite – che trovano particolarmente deliziosa – prima di essere trasferiti in una scatola per la raccolta delle impronte. All’interno della scatola, carta speciale e polvere di carbone incoraggiavano i sengi a camminare sulla superficie, lasciando dietro di sé tracce chiare. Ogni animale è stato poi rilasciato illeso nel luogo di cattura originale.

Trasformare le tracce in dati

Le immagini ad alta risoluzione delle impronte sono state analizzate utilizzando un software di morfometria che misurava le caratteristiche di forma e dimensione. I ricercatori si sono concentrati sulle impronte anteriori, che hanno costantemente fornito le caratteristiche più chiare e distintive. Inizialmente sono state identificate più di 100 potenziali misurazioni.

Sono stati quindi utilizzati test statistici per determinare quale combinazione di caratteristiche separava più efficacemente le due specie.

Precisione senza metodi invasivi

Da questa analisi, nove caratteristiche chiave dell’impronta sono state selezionate e testate rispetto a immagini e serie di tracce mai viste prima. In tutte le prove, il sistema ha identificato correttamente la specie dal 94% al 96% delle volte.

I risultati mostrano che l’analisi dell’impronta può offrire un modo semplice, conveniente e non invasivo per confermare la presenza delle specie e monitorare i cambiamenti nella dimensione della popolazione e nella distribuzione geografica. Il gruppo di ricerca prevede di espandere l’approccio ad altre specie addestrando nuovi modelli con set di dati aggiuntivi. Sperano anche di confrontare l’analisi dell’impronta con altre tecniche di monitoraggio non invasive per vedere come i diversi strumenti possono lavorare insieme.

« I piccoli mammiferi esistono in quasi tutti gli ecosistemi del pianeta e la nostra tecnologia è abbastanza flessibile da adattarsi a ognuno di essi », ha affermato Jewell.