Петушок или курочка? Новосибирские учёные научились определять пол цыплёнка ещё в яйце

Уникальный метод определения пола птицы по эмбриону в яйце разработали в Сибирском федеральном научном центре агробиотехнологий РАН.

Под руководством главного научного сотрудника СФНЦА РАН Александра Алейникова реализуется научный проект «Создание метода и устройства оценки полового диморфизма эмбрионов яйца птицы на основе методов компьютерного технического зрения и искусственных нейронных сетей».

— Яйца домашних птиц содержат большое количество ценных микроэлементов и питательных веществ. Они являются главным источником белка и используются для приготовления большого количества традиционных блюд, а также незаменимы для диетического и спортивного питания. Существует предпочтение по признаку пола при производстве мяса птиц, где самец предпочтительнее при производстве бройлеров, — пояснили цель научного проекта в СФНЦА РАН.

Для производства бройлеров цыплята-самки уступают самцам из-за более низких темпов их роста по сравнению со своими сверстниками. Цыплятам-самкам, чтобы набрать вес, необходимы дополнительные расходы на корм. Более того, цыплята-самки в бройлерных хозяйствах экономически не оправданы при отправке на рынок из-за более низкого прироста массы тела по сравнению с цыплятами-самцами. Поэтому каждый год в мире более семи миллиардов вылупившиеся из яйца однодневных птенцов уничтожаются путём удушья углекислым газом или мацерации из-за этого предпочтения, связанного с гендерной ориентацией производства. Такое отношение к живым цыплятам вызывает серьёзные этические проблемы и приводит к значительным экономическим потерям.

Многие исследователи пытаются применять различные стратегии для определения пола эмбриона до выхода птенцов из яйца, основываясь на различиях в содержании ДНК в бластодерме, гормональных различиях в аллантоисной жидкости эмбрионов. Но эти методы редко используется на практике, поскольку они разрушают целостность структуры яйца.

Перспективны методы применения компьютерного зрения в период инкубации по анализу изображениях развития кровеносные сосудов эмбрионов, так как они подкреплены значительной теоретической базой. Системы компьютерного зрения могут обеспечить надёжную, не разрушающую и прецизионную технологию зондирования и мониторинга различных аспектов производственных процессов птицеводства. Они обеспечат формирования большого объёма разнообразных данных по оценке жизнедеятельности и прогноза половых признаков эмбрионов яиц для последующего анализа.

Однако идти по пути проведённых в 2021-2022 году зарубежных исследований в области машинного обучения на основе созданного генетического алгоритма для оптимизации начальных весов и порогов одиннадцати признаков кровеносных сосудов, характеризующих половой диморфизм эмбрионов в первую половину инкубации, не рационально. Поэтому на основе компьютерного зрения предложены новые методы для определения полового диморфизма в начальные дни инкубации (1-3 день).

Новосибирские учёные предложили методы определения пола эмбриона в первые дни по разнице распределения микрососудов. Для проведения исследований в этом направлении был разработан алгоритм и компьютерная программа.

Также учёные планируют разработать метод раннего определения пола эмбриона на основе гипотезы о различии частоты и динамики сердечных сокращений у эмбрионов петухов и куриц. Уточняется, что сердцебиение появляется у эмбрионов на вторые сутки инкубации.

Исследование поддержано грантом РНФ в три миллиона рублей на два года.