Có thể dùng AI để hỗ trợ bảo tồn các loài quý như hổ trắng Bengal?

Hai tuần trước đó, Ngộ Không bắt đầu có những dấu hiệu bất thường khi bỏ ăn và sức khỏe suy giảm rõ rệt. Nhận thấy tình trạng nghiêm trọng, đội ngũ bác sĩ thú y đã phối hợp cùng các chuyên gia và Chi cục Thú y TP.HCM tổ chức hội chẩn toàn diện.

Hổ trắng Ngộ Không khi còn khỏe mạnh - Ảnh: Thảo Cầm Viên

Hổ trắng Bengal mang nhiều bệnh vì gien lặn

Kết quả chẩn đoán cho thấy Ngộ Không mắc phải nhiều bệnh lý nghiêm trọng, bao gồm suy tụy và viêm gan. Điều này một phần do hổ trắng Bengal mang gien đột biến thường đi kèm các khiếm khuyết sinh học, có thể biểu hiện rõ hoặc tiềm ẩn.

Trước hết cần làm rõ hổ trắng Bengal thực chất không phải là một phân loài riêng biệt mà là biến thể gien đột biến lặn hiếm gặp của loài hổ Bengal (Panthera tigris tigris). Chúng thường có bộ lông màu trắng kem với các sọc đen, mắt xanh hoặc xanh dương.

Hổ Bengal (loài mà hổ trắng là biến thể) sống chủ yếu ở Ấn Độ, Myanmar, Bangladesh và Nepal. Dù có những nỗ lực bảo tồn, hổ Bengal nói chung vẫn được Tổ chức Quốc tế về bảo tồn thiên nhiên (WWF) xếp vào nhóm có nguy cơ bị tuyệt chủng. Số lượng hổ Bengal trong tự nhiên được ước tính khoảng từ 2.603 đến 3.346 cá thể vào năm 2018-2023, nhưng con số này bao gồm cả hổ Bengal lông vàng cam truyền thống. Do vậy, số lượng hổ trắng Bengal còn thấp hơn nhiều.

Về cơ bản, hổ trắng Bengal hiện nay không còn được tìm thấy trong môi trường tự nhiên. Những cá thể hổ trắng Bengal mà chúng ta thấy đều là kết quả của quá trình lai tạo và sinh sản trong điều kiện nuôi nhốt tại các vườn thú hoặc khu bảo tồn.

Vì sao hết hổ trắng Bengal ngoài tự nhiên?

Hổ trắng Bengal có khả năng sinh tồn ngoài tự nhiên rất thấp và thực tế là chúng không còn được tìm thấy trong môi trường hoang dã. Dưới đây là lý do và các yếu tố hạn chế khả năng sinh tồn của chúng.

Thiếu khả năng ngụy trang

Màu lông trắng nổi bật của hổ trắng, do đột biến gien, khiến chúng khó ngụy trang trong môi trường rừng xanh hoặc đồng cỏ.

Trong tự nhiên, hổ là loài săn mồi phục kích, dựa vào khả năng ẩn nấp để rình rập con mồi. Màu lông vàng cam của hổ thông thường hòa lẫn tốt với thảm thực vật và ánh sáng mặt trời xuyên qua tán lá, giúp chúng tiếp cận con mồi mà không bị phát hiện.

Với bộ lông trắng, hổ trắng dễ dàng bị con mồi phát hiện từ xa, làm giảm đáng kể hiệu quả săn mồi của chúng. Điều này đặc biệt bất lợi vì hổ non cần học cách săn mồi hiệu quả từ mẹ trong nhiều tháng trước khi tự lập.

Các khiếm khuyết sinh học do gien đột biến và cận huyết

Như thông tin về Ngộ Không, hổ trắng Bengal mang gien đột biến lặn thường đi kèm với các khiếm khuyết sinh học. Những vấn đề này bao gồm:

Suy giảm thị lực hoặc rối loạn thị giác: Ảnh hưởng nghiêm trọng đến khả năng săn mồi và né tránh nguy hiểm.

Hệ miễn dịch yếu khiến chúng dễ mắc bệnh và khó hồi phục hơn các cá thể hổ thông thường. Chúng cũng dễ có các dị tật bẩm sinh khác mà phổ biến là các vấn đề về cột sống, dị tật xương, hoặc các cơ quan nội tạng.

Trong môi trường nuôi nhốt, để duy trì màu lông trắng đặc trưng (do gien lặn), hổ trắng Bengal thường được lai tạo cận huyết. Việc lai tạo cận huyết này làm tăng nguy cơ xuất hiện và biểu hiện của các khiếm khuyết di truyền, khiến chúng yếu ớt và dễ chết yểu hơn.

Khó khăn trong việc duy trì quần thể

Trong tự nhiên, đột biến gien tạo ra hổ trắng rất hiếm, chỉ khoảng một trên 10.000 lần sinh. Điều này có nghĩa là rất khó để một quần thể hổ trắng tự duy trì trong tự nhiên mà không có sự can thiệp của con người.

Lần cuối cùng một con hổ trắng Bengal được ghi nhận sinh ra và sống sót trong tự nhiên là vào những năm 1950 (con hổ tên Mohan, sau đó đã được bắt về nuôi nhốt để phục vụ việc lai tạo hổ trắng trong vườn thú).

Có thể dùng AI giúp bảo tồn hổ trắng?

Việc bảo tồn hổ trắng trong môi trường vườn thú đặt ra nhiều thách thức do những khiếm khuyết sinh học và yêu cầu chăm sóc đặc biệt của chúng. Trí tuệ nhân tạo (AI) có thể trở thành một công cụ mạnh mẽ, hỗ trợ các nhà bảo tồn và nhân viên vườn thú ở nhiều khía cạnh.

Giám sát sức khỏe và phát hiện bệnh sớm

Phân tích hành vi: AI sử dụng thị giác máy tính và thuật toán học máy để phân tích video liên tục về hành vi của hổ. Bất kỳ thay đổi nhỏ nào trong kiểu đi lại, ăn uống, ngủ nghỉ, hay tương tác xã hội (ví dụ: lờ đờ hơn, bỏ ăn) có thể là dấu hiệu sớm của bệnh tật hoặc căng thẳng. Hệ thống có thể cảnh báo nhân viên để kiểm tra kịp thời.

Phân tích dữ liệu sinh học: Kết hợp AI với các thiết bị đeo (nếu khả thi và an toàn) hoặc dữ liệu từ phân, nước tiểu, AI có thể phân tích các chỉ số sinh hóa, hormone, nhịp tim, nhiệt độ cơ thể để phát hiện sớm các vấn đề sức khỏe, đặc biệt là các bệnh liên quan đến hệ miễn dịch yếu.

Chẩn đoán hỗ trợ: AI có thể được huấn luyện trên lượng lớn dữ liệu hình ảnh y tế (X-quang, MRI) hoặc hồ sơ bệnh án để hỗ trợ bác sĩ thú y trong việc chẩn đoán các bệnh lý, đặc biệt là các vấn đề về xương khớp hay thị giác mà hổ trắng hay gặp.

Tối ưu hóa chương trình nhân giống và quản lý gien

Phân tích phả hệ phức tạp: Do hổ trắng thường được lai tạo cận huyết để duy trì màu lông, việc quản lý gien là tối quan trọng để giảm thiểu các dị tật bẩm sinh. AI có thể phân tích phả hệ chi tiết của các cá thể hổ, xác định mức độ cận huyết và đề xuất các cặp lai tạo tối ưu để tăng cường đa dạng gien trong quần thể nuôi nhốt, từ đó cải thiện sức khỏe tổng thể của thế hệ sau.

Dự đoán khả năng sinh sản: AI có thể phân tích dữ liệu về chu kỳ sinh sản, hormone, và hành vi của hổ cái và hổ đực để dự đoán thời điểm phối giống tốt nhất, tăng tỷ lệ thụ thai thành công.

Nâng cao phúc lợi và làm giàu môi trường sống

Phân tích mức độ căng thẳng: Bằng cách theo dõi các chỉ số sinh lý và hành vi (như đã nói ở mục sức khỏe), AI có thể đánh giá mức độ căng thẳng của hổ. Nếu hổ có dấu hiệu căng thẳng (ví dụ: đi lại liên tục theo một lối mòn, hành vi lặp lại), AI có thể gợi ý các thay đổi trong môi trường sống hoặc hoạt động làm giàu (enrichment activities).

Tối ưu hóa môi trường sống: AI có thể phân tích cách hổ sử dụng không gian trong chuồng nuôi (khu vực hoạt động, nghỉ ngơi, ăn uống) để đề xuất cách bố trí lại môi trường nhằm tối đa hóa sự thoải mái và kích thích hành vi tự nhiên.

Tương tác cá nhân hóa: AI có thể giúp thiết kế các hoạt động làm giàu được cá nhân hóa cho từng cá thể hổ dựa trên sở thích và hành vi của chúng, giúp chúng luôn được kích thích về thể chất và tinh thần.

Quản lý dữ liệu và nghiên cứu

Hệ thống quản lý dữ liệu thông minh: AI có thể quản lý và phân tích lượng lớn dữ liệu từ nhiều nguồn khác nhau (sức khỏe, hành vi, gien, thức ăn, tương tác với con người) để đưa ra các báo cáo tổng quan và những hiểu biết sâu sắc, hỗ trợ các nhà nghiên cứu và quản lý.

Trợ lý nghiên cứu: AI có thể giúp sàng lọc hàng nghìn bài báo khoa học về bệnh lý, gien, hành vi của hổ và các loài mèo lớn khác để cung cấp thông tin liên quan, giúp các nhà khoa học cập nhật kiến thức nhanh chóng.

Anh Tú