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Gorillas schützen mit Künstlicher Intelligenz – Zoo Berlin

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Gorillas schützen mit Künstlicher Intelligenz Hasso-Plattner-Institut und Zoo Berlin stellen innovatives KI-Forschungsprojekt vor In den kommenden Jahrzehnten könnten rund eine Million Tier- und Pflanzenarten von der Erde verschwinden, darunter auch der Westliche Flachlandgorilla. Angesichts dieser Bedrohung arbeiten Forschende und Naturschützende weltweit an innovativen Lösungen, um bedrohte Arten besser zu schützen. Der Einsatz von Künstlicher Intelligenz (KI) in der Forschung eröffnet dabei völlig neue Möglichkeiten. In diesem Kontext stellte das Hasso-Plattner-Institut (HPI) in Kooperation mit dem Zoo Berlin ein zukunftsweisendes Projekt vor, das modernste KI-Technologie nutzt, um den Westlichen Flachlandgorilla intensiver zu erforschen und seinen Schutz zu verbessern. Einer der wichtigsten Mitarbeiter in diesem Projekt: Silberrücken Sango aus dem Zoo Berlin. Künstliche Intelligenz als Schlüsseltechnologie im Artenschutz KI-Technologien gewinnen im Artenschutz zunehmend an Bedeutung, da sie riesige Datenmengen analysieren, Verhaltensmuster erkennen und präzise Vorhersagen treffen können. Beispielsweise werden KI-gestützte Systeme entwickelt, um Veränderungen im Ökosystem durch besenderte Geier in Echtzeit zu erfassen. Auch in der Meeresforschung kommt KI zum Einsatz, um die Wanderungen von Walen zu überwachen und Kollisionen mit Schiffen zu verhindern. Das von Studierenden des HPI entwickelte Projekt „Gorilla Tracker“ geht einen Schritt weiter: Es entwickelt ein System, das einzelne Gorillas auf Videoaufnahmen identifizieren und über längere Zeiträume hinweg verfolgen kann. Diese Technologie ermöglicht eine präzise Überwachung der Bewegungen und Verhaltensweisen der Gorillas, frühzeitige Erkennung von Seuchenausbrüchen und zeitnahe Schutzmaßnahmen. Trainiert hat die Projektgruppe ihr Modell auf der KI-Infrastruktur des KI-Servicezentrums Berlin-Brandenburg, das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert wird. Getestet wird nun im Zoo Berlin. Projektleiter Prof. Dr. Gerard de Melo aus dem Fachgebiet Artificial Intelligence & Intelligent Systems am HPI erklärt: „Künstliche Intelligenz kann einen bedeutenden Beitrag zum Artenschutz leisten. Durch die genaue Beobachtung der Gorillas in ihrem natürlichen Lebensraum mittels Kameras gewinnen wir wertvolle Einblicke in ihr Verhalten. Die gesammelten Daten nutzen wir, um unsere KI-Modelle zu trainieren und somit gezielt auf Seuchenausbrüche zu reagieren. Dies unterstützt sowohl unser Team als auch die Forschenden im Odzala-Nationalpark in der Republik Kongo. Wir sind dem Zoo Berlin dankbar für die Möglichkeit, diese Technik hier zu testen und weiterzuentwickeln.“ Ein Projekt von globaler Relevanz Der Ebola-Ausbruch Anfang der 2000er Jahre, der erhebliche Verluste in den Gorilla- und Schimpansenpopulationen verursachte, verdeutlicht die Notwendigkeit solcher Technologien. KI könnte in vergleichbaren Situationen lebensrettend sein, indem sie schnelle Identifikation und Überwachung ermöglicht, um frühzeitig Gegenmaßnahmen zu ergreifen und die Ausbreitung von Krankheiten zu stoppen. Dies ist auch von großer Bedeutung für den Menschen, da Zoonosen, also Krankheiten, die von Tieren auf Menschen übertragen werden, wie Ebola oder COVID-19, erhebliche Auswirkungen auf den Menschen – sowohl lokal als auch global – haben können. Dr. Andreas Knieriem, Direktor von Zoo und Tierpark Berlin, hebt hervor: „Westliche Flachlandgorillas sind vom Aussterben bedroht, ihre Population ist in den letzten 70 Jahren um fast 80 Prozent geschrumpft. Es besteht dringender Handlungsbedarf und wir unterstützen jede Initiative, diese beeindruckenden Tiere zu schützen. Moderne zoologische Institutionen wie der Zoo Berlin spielen eine zentrale Rolle im Artenschutz und ich bin stolz darauf, dass unsere Gorillas in diesem Projekt einen wertvollen Beitrag leisten können.“ Innerhalb der von den installierten Kameras aufgezeichneten Bilder sucht die KI zunächst nach Gorillas und deren Gesichtern. Ein speziell trainiertes neuronales Netz analysiert die spezifischen Gesichtsmerkmale und erstellt daraus einen digitalen Fingerabdruck. Dieser digitale Fingerabdruck kann dann (numerisch) zwischen den verschiedenen Bildern verglichen werden und dem jeweiligen Tier zugeordnet werden, zum Beispiel Gorillamännchen Sango. Der Gorilla Tracker hat das Potenzial, als Modell für andere Primatenarten zu dienen. Durch die Kombination großer Datensätze könnte das entwickelte System auch auf andere Primaten angewendet werden und so die globale Primatenforschung revolutionieren. Das auf Deep Learning und Computer Vision basierende Modell wird schnelle Identifikationen ermöglichen und zeitnah Maßnahmen wie Impfungen bei Seuchenausbrüchen unterstützen. Dies könnte nicht nur die Arbeit von Forschenden und Naturschützenden erheblich erleichtern, sondern auch entscheidend zum Überleben der Gorillas beitragen. Die Gorillas im Zoo Berlin – Sango, Bibi, Djambala, Mpenzi, Fatou und das Jungtier Tilla – sind sich ihrer bedeutenden Rolle für die moderne Wissenschaft und den Schutz ihrer bedrohten Artgenossen vermutlich nicht bewusst. „Unsere Gorillas sind zunächst wichtige Botschafter ihrer Verwandten. Mit Tilla und unserer gesamten Gorillagruppe erreichen wir die Herzen von Millionen Menschen. Wenn es uns gelingt, insbesondere die junge Generation für den Schutz der Gorillas zu sensibilisieren, dann haben wir einen kleinen Etappensieg erreicht“, erklärt Knieriem. Die Datenerfassung durch die drei auf den Außenanlagen installierten Kameras wird voraussichtlich bis Ende September abgeschlossen sein. Hintergrund: Westliche Flachlandgorillas Westliche Flachlandgorillas werden von der Roten Liste der Weltnaturschutzunion (IUCN) als „critically endangered“ eingestuft. Sie sind die größten und schwersten Menschenaffen der Welt. Ein ausgewachsenes Männchen kann aufrecht bis zu zwei Meter groß werden und etwa 220 Kilogramm wiegen. Sie leben in Familienverbänden, die von einem Silberrücken, einem Männchen mit silbergrauem Rückenfell, angeführt werden. Schätzungen zufolge gibt es derzeit etwa 300.000 Westliche Flachlandgorillas in Afrika, wobei die Population stark rückläufig ist. Über die Hälfte der Tiere lebt in der Republik Kongo. Die Rückgänge sind hauptsächlich auf Lebensraumverlust durch Abholzung und Landwirtschaft, Wilderei sowie Krankheiten zurückzuführen, die durch den Kontakt mit Menschen übertragen werden.
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Zoo Berlin: „Wir sind schwanger“ – Zoo Berlin

https://www.zoo-berlin.de/de/aktuelles/panda-blog/artikel/zoo-berlin-wir-sind-schwanger

Zwei Herzschläge bei Ultraschalluntersuchung von Großem Panda Meng Meng Endlich Gewissheit: Nach Wochen gespannten Hoffens, brach am Sonntagmorgen im Panda Garden des Zoo Berlin ein kleiner Jubel aus. Erst war ein Herzschlag, kurz darauf sogar ein zweiter auf dem Ultraschallgerät zu erkennen. Um sieben Uhr hatte sich dort die „Panda-Spezialeinheit“ zur Audienz bei Meng Meng versammelt, um erneut ihr Glück beim Ultraschall mit der zuletzt nicht sehr kooperativen Panda-Dame zu versuchen. Kurz bevor das inzwischen eingespielte Team aus Tierpfleger*innen und Tierärzt*innen den Versuch gegen neun Uhr beenden wollte, gelangen die entscheidenden Bilder, auf die alle Beteiligten seit einiger Zeit hin gefiebert hatten. „Eine Untersuchung im Stehen hat schließlich die freudige Nachricht gebracht, dass Meng Meng mit zwei Jungtieren trächtig ist. Das ist uns nur dank des besonderen Vertrauensverhältnisses zwischen Mensch und Tier gelungen. Trotz sichtlichen Bauchkneifens ließ sich Meng Meng überzeugen, in den aufrechten Stand zu kommen und das kühle Ultraschall-Gel sowie die Untersuchung mit der Ultraschall-Sonde zu akzeptieren. Das gesamte Team war zurecht stolz auf diesen bahnbrechenden Erfolg“, freut sich Prof. Dr. Thomas Hildebrandt, Leiter der Abteilung für Reproduktionsmanagement am Leibniz-Institut für Zoo- und Wildtierforschung (IZW). „Uns gelang am Sonntag eine der frühesten sonographischen Nachweise einer implementierten Schwangerschaft bei einem Großen Panda. Das ist gerade die frühe Phase der Implantation. Die Babies sind etwa 2,5 Zentimeter groß und müssen jetzt bis zur Geburt noch ordentlich wachsen“, ergänzt er. Auch durch seine Funktion als wissenschaftlicher Berater der Chengdu Panda Base gilt der Veterinärmediziner als internationaler Experte bei der Reproduktion von Großen Pandas. „Die Freude im Team war riesig, gerade weil wir schon einige erfolglose Ultraschallversuche hinter uns hatten“, bestätigt Zootierärztin Dr. Franziska Sutter, die die Untersuchung ebenfalls begleitet hat und gibt jedoch zu bedenken: „Bei aller Begeisterung müssen wir uns darüber im Klaren sein, dass das ein sehr frühes Stadium der Trächtigkeit ist und eine sogenannte Resorption – also ein Absterben – des Embryos zu diesem Zeitpunkt noch möglich ist. Wir werden die Entwicklung mit Ultraschalluntersuchungen und Hormonanalyse gespannt weiterverfolgen. Wir hoffen sehr, dass alles genauso gut klappt, wie beim letzten Mal 2019.“ Zoo- und Tierparkdirektor Dr. Andreas Knieriem lobt die beispielhafte Zusammenarbeit und das überdurchschnittliche persönliche Engagement des gesamten Teams: „Das waren wirklich ganz hervorragende Nachrichten an einem Sonntagmorgen. Mein ganz herzlicher Dank geht an die Menschen, die das gemeinsam möglich gemacht haben: Allen voran danke ich Prof. Dr. Thomas Hildebrandt, der sich zusammen mit seiner Kollegin Frau Dr. Holtze zwischen ihren vielen eng getakteten Einsätzen weltweit immer die Zeit nimmt, bei unseren Großen Pandas im Zoo Berlin nach dem Rechten zu sehen. Auch unserem eigenen Vet-Team und nicht zuletzt dem tollen Team im Panda Garden möchte ich für die herausragende Organisation und das sehr gute medizinische Training mit den Tieren danken, ohne welches diese Untersuchungen so gar nicht möglich gewesen wären. Anhand der Größe der Embryonen rechnen wir – wenn alles gut verläuft – aktuell weiterhin mit einer Geburt Ende August.“ In jedem Fall ist der Zoo Berlin – wie schon vor fünf Jahren – bestens auf eine mögliche Geburt vorbereitet. Neben den Expert*innen aus dem IZW ist am Sonntag erneut Unterstützung aus China angereist. Schon 2019 konnte der Zoo Berlin von dem umfangreichen Wissen der Kolleg*innen der Chengdu Panda Base in der Jungtieraufzucht profitieren. Auch Wildtier-Endokrinologin Dr. Jella Wauters vom Leibniz-IZW wird in Kürze im Panda Garden wieder temporär ihr zweites Zuhause einrichten, um das Zeitfenster der Geburt anhand von Hormonanalysen genauer zu bestimmen. Meng Meng ist derzeit sehr schläfrig und wird in den kommenden Wochen für Zoo-Gäste nicht immer zu sehen sein. Männchen Jiao Qing hält solange die Stellung. Große Pandas sind Einzelgänger und die Männchen sind auch im natürlichen Lebensraum nicht an der Aufzucht der Jungtiere beteiligt. Keimruhe Die sogenannte Keimruhe ist der Grund dafür, dass es so lange gedauert hat, bis die Trächtigkeit von Panda-Dame Meng Meng offiziell bestätigt werden konnte. Anders als bei den meisten Säugetieren tritt bei den Großen Pandas keine sofortige Einnistung der befruchteten Eizelle in die Gebärmutterwand ein. Stattdessen verbleibt die befruchtete Eizelle für eine gewisse Zeit im Uterus der Mutter in einem Ruhezustand. Dieser Zeitraum der Keimruhe kann mehrere Monate dauern, währenddessen sich der Embryo nicht weiterentwickelt. Erst wenn bestimmte Umweltbedingungen günstig sind und äußere Bedingungen passen, setzt sich die Trächtigkeit fort und der Embryo beginnt sich zu entwickeln. Hintergrund Großer Panda Ohne Schutzmaßnahmen wäre der Große Panda mit hoher Wahrscheinlichkeit bereits ausgestorben. Der Große Panda ist ein einzigartiger Spezialist mit spezifischen Bedürfnissen. Dank intensiver Maßnahmen gegen Wilderei und zur Förderung von Schutzgebieten und Verbindungskorridoren haben sich die Bestände zwar etwas erholt, jedoch wird der Große Panda auf der „Roten Liste“ der Weltnaturschutzunion (IUCN) mit knapp 2.000 Individuen im natürlichen Lebensraum als „gefährdet “eingestuft. Die Fragmentierung des Lebensraumes durch Straßen, Schienen und landwirtschaftliche Nutzflächen ist ein großes Problem für den Einzelgänger. Im Zoo Berlin leben seit Sommer 2017 Deutschlands einzige Große Pandas. Am 31. August 2019 brachte Panda-Dame Meng Meng (11) zwei Baby-Pandas (Pit: 186 g und Paule: 136 g) zur Welt. Sie waren der erste Panda-Nachwuchs, der jemals in Deutschland geboren wurde. Pit & Paule verließen den Zoo Berlin im Dezember 2023 und leben seitdem in der Chengdu Panda Base in China. Im April dieses Jahres wurde nach intensiver Beobachtung und sorgfältiger Vorbereitung durch das internationale Expert*innen-Team eine künstliche Besamung bei Meng Meng durchgeführt. Weibliche Große Pandas sind im Jahr nur für etwa 72 Stunden fortpflanzungsfähig, die Zerstückelung des natürlichen Habitats erschwert es den Tieren sich zur Paarungszeit zu finden.
Google Wird von Google Tag Manager genutzt, um das Laden

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