Конечно, по фотографиям. Что же тут непонятного? И заодно изучить её поведение.
Восстановление рыбных популяций — это не просто выпуск мальков в реку, а наука на стыке экологии, генетики и IT. Как искусственный интеллект считает рыб по фотографиям и почему нельзя выпускать в реки аквариумных питомцев, поговорили с учёным-ихтиологом и аспирантом СПбГУ Екатериной Надточий.
— Екатерина, методы подсчёта рыбы, наверное, сильно изменились? Если эхолот — это как УЗИ реки, то что такое ДНК-анализ воды и что он может рассказать?
— Сегодня для подсчёта мы активно используем фото- и видеосъёмку, а чтобы не обрабатывать материалы вручную, подключаем модели машинного обучения. Искусственный интеллект распознаёт и классифицирует объекты, позволяя разделять их по видам, отслеживать численность, преобладающие и редкие виды и даже вычислять биомассу.
Чтобы рассчитать биомассу, для начала нужно узнать размеры рыбы на фото, для этого мы кладём линейку как ориентир. Затем используются специальные аллометрические уравнения (это математические уравнения, которые описывают, как изменяется одна биологическая переменная по отношению к другой, обычно к размеру тела. — Прим. ред.). Такой метод сейчас активно используется только благодаря огромным массивам данных, собранным вручную предыдущими поколениями учёных.
Кроме того, технологии искусственного интеллекта позволяют изучать поведение: пищевое, брачное, взаимодействие между особями. ИИ используется и для оценки окраски рыб. Можно отслеживать скорость адаптации к окружающей среде, поведенческие особенности, разнообразие форм окраски. Эти признаки относятся к фенотипической изменчивости.
Иногда разнообразная окраска у одного вида происходит в результате генетических изменений. Если такие изменения будут накапливаться в течение многих лет, это может привести к образованию новых видов из одного.
И да, данные с гидролокаторов можно превратить в изображения, которые искусственный интеллект поможет быстро и эффективно обработать и избавить от рутины и многочасовой работы за экраном компьютера.
Бокс для фотосъёмки рыб, используется для изучения их окраски.
Так выглядит раскладка трёхиглой колюшки для морфологического анализа.
Обработка фотографии рыб с помощью искусственного интеллекта.
Сканирование рыб в полевых условиях.
Фоторариум с самцом трёхиглой колюшки. Ихтиологи размещают в такие ёмкости отловленную для изучения рыбу.
— История ихтиологии знает примеры интродукции видов с катастрофическими последствиями. Как сегодня страхуются от подобных ошибок? Существует ли чёрный список видов?
— Человечество в прошлом проводило рискованные эксперименты по расселению видов, и не всегда они заканчивались удачно для местных экосистем. Классические примеры — это ротан, которого выпустили в водоёмы России как аквариумную рыбу, или карп, вытеснивший аборигенные виды в Австралии.
Сейчас в мире к подобным экспериментам относятся очень осторожно. Существуют международные соглашения, конвенции и нормативные документы, которые контролируют перевозку животных. Любую интродукцию сегодня нужно тщательно научно обосновать.
Я призываю всех: пожалуйста, не выпускайте никого в дикую природу, особенно аквариумных рыбок! Неизвестно, к каким последствиям это может привести. Ответственность за такие решения должна быть очень высокой.
Ротан — активный и невероятно живучий хищник, который быстро размножается. Он питается мальками и икрой других видов рыб, в основном карповых, и может жить при пониженном содержании кислорода в воде. Когда рыбы других видов съедены, ротан выживает за счёт каннибализма. Он может «съесть» популяцию в пруду, на участке реки или озера или сильно подорвать численность вида.
Ротаны почти съели гребенчатых тритонов. Они живут в маленьких прудах, и ротаны поедают их икру и личинки. В результате популяция гребенчатого тритона сильно сократилась, земноводное занесено в Красную книгу Санкт-Петербурга и может исчезнуть.
— Можно ли посчитать, во что обошлось бы обществу выполнение работы, которую делают рыбы? Как зарыбление сохраняет природную экономику?
— К сожалению, вопрос оценки экосистемных услуг рыб изучен слабо. Если по лесам или почвам есть более или менее понятные расчёты, то с водными обитателями всё сложнее.
Учёные могут оценить прямую стоимость рыбы как продукта питания — это сотни миллионов долларов. Есть примеры, когда вклад рыб в борьбу с переносчиками болезней, например малярийных комаров, оценивали в несколько процентов от ВВП региона. Но прямая денежная оценка «работы» рыб по мелиорации водоёмов или контролю за личинками насекомых — это задача для будущих исследований.
— Современные технологии мечения дают огромные массивы данных. Какая самая удивительная поведенческая закономерность у рыб, которую вы обнаружили?
— Меня поразила история с горбушей, которую в середине XX века интродуцировали в Белое море. Оказалось, что у неё очень слабо развит хоминг — инстинкт возврата в родную реку. И горбуша стала расселяться далеко за пределы Белого и Баренцева моря. Сейчас её можно встретить у берегов Норвегии, Исландии и Швеции.
Получилось, что у нас есть тихоокеанский лосось, который успешно осваивает Атлантический океан, и европейские учёные теперь считают его инвазивным видом. Это удивительный пример того, как вид может кардинально изменить свой ареал.
За июнь — октябрь 2025 года объём вылова горбуши в России сократился на 53% по сравнению с аналогичным периодом 2023 года, по данным Всероссийского НИИ рыбного хозяйства и океанографии на октябрь 2025 года. На Аляске и в промысловых районах острова Хоккайдо (Япония) уловы также сокращаются.
После нереста горбуша не просто умирает, а буквально разлагается заживо — этот процесс называется «катаболический распад».
— В вашей работе есть момент истины, когда вы видите чёткую положительную динамику в популяции. Что вы чувствуете в этот момент?
— Первая мысль всегда: «Не может быть, надо перепроверить!» Мы идём и пересчитываем всё заново. И только когда на следующий раз результат подтверждается, позволяем себе порадоваться тому, что не обманули сами себя. Только тогда мы испытываем огромное облегчение и профессиональную радость.
— Может ли обычный рыболов-любитель стать вашим помощником?
— Не просто может, это уже наш помощник! Мы активно сотрудничаем с рыболовами-любителями. Они часто первыми замечают изменения в водоёмах, появление новых видов. Очень важно, чтобы они делились своими наблюдениями, фотографиями, данными о поимке меченых рыб через соцсети и форумы. Для науки это бесценная информация.
— Если бы вам нужно было за 30 секунд убедить скептика в том, что зарыбление — это не пустая трата денег, а стратегическая инвестиция, что бы вы сказали?
— Если вы хотите есть рыбу и морепродукты в будущем, то подумайте о них сейчас.
