Руководитель проекта Лора Чинти посетила саговник Вуда в Королевском ботаническом саду Кью в Лондоне.
Самое одинокое растение в мире вскоре может стать немного менее одиноким — и, возможно, даже найти себе пару — с помощью ученых, использующих искусственный интеллект (ИИ).
Их новые усилия могут помочь идентифицировать неуловимую женскую особь саговника Вуда (Энцефалартос вуди), редкий и необычный представитель семейства растений, существовавший еще до динозавров.
Единственные известные растения саговника Вуда, существующие в настоящее время, являются мужскими, и их можно клонировать для получения дополнительных мужских экземпляров. Но для естественного размножения — и для того, чтобы не допустить вымирания находящегося под угрозой вида — саговнику Вуда нужны отдельные мужские и женские растения.
Однако обнаружить самку саговника Вуда — это как найти иголку в стоге сена. Поэтому исследователи обращаются за помощью к ИИ.
Они используют инструмент распознавания изображений для анализа тысяч снимков, сделанных дронами в 2022 и 2024 годах. Беспилотные летательные аппараты пролетели над полосой площадью 195 акров (что примерно равно площади 148 футбольных полей) леса Нгойе в Южной Африке, делая по пути снимки в пяти длинах волн.
Исследователи обучили инструмент, модель компьютерного зрения под названием YOLOv8, отличать саговники Вуда от других деревьев в пологе. Пока им не удалось найти самку, но они планируют продолжить совершенствование модели распознавания изображений.
«Меня очень вдохновила история Э. вудиэто отражает классическую историю безответной любви», — говорит руководитель проекта Лора Синти, художник и биолог из Университета Саутгемптона и соучредитель C-LAB, исследовательского художественного коллектива, в своем заявлении. «Я надеюсь, что где-то есть самка, в конце концов, когда-то она должна была быть. Было бы удивительно вернуть это растение, столь близкое к вымиранию, обратно с помощью естественного размножения».
Как бы романтично это ни звучало, найти саговник Вуда в дикой природе, несомненно, будет непросто. Это потому, что в природе был замечен только один экземпляр. В 1895 году южноафриканский ботаник Джон Медли Вуд наткнулся на одинокий самец саговника Вуда в лесу Нгойе. Растение было названо в его честь.
Вуд искал другие образцы этого растения, но так и не нашел ни одного. Ботаники удалили побеги и стебли с одинокого саговника в лесу, затем размножили их в своих ботанических садах, создав популяцию мужских растений. Один экземпляр прибыл в Королевские ботанические сады Кью в Лондоне в 1899 году и с тех пор живет там один — вот уже 125 лет.
Усилия по клонированию могут «продолжаться, но это похоже наВ ожидании Годо», — говорит Синти в интервью лондонскому изданию ВременаТом Уиппл, ссылаясь на пьесу Сэмюэля Беккета 1952 года. «Они остаются в этом постоянном вегетативном состоянии. Мужчина без женщины, это сильная история».
В 1916 году государственные лесничие изъяли из дикой природы одинокого самца саговника Вуда и переместили его в вольер в Претории, Южная Африка, для сохранности, как пишет Чинти в своей книге Беседа. Однако, согласно информации на сайте проекта, через несколько лет проект прекратил свое существование.
Саговник Вуда считается вымершим в дикой природе, и клоны одинокого самца часто держат под замком, чтобы защитить их от браконьеров. Точное число клонов неизвестно, но Королевские ботанические сады Кью оценивают, что их существует около 110, в то время как Южноафриканский национальный институт биоразнообразия пишет, что их может быть до 500.
Цикады, как группа, существуют уже давно. Первые появились около 300 миллионов лет назад, примерно за 70 миллионов лет до появления динозавров. В то время эти растения были многочисленны и процветали. Но сегодня они являются одними из самых уязвимых видов на Земле.
Саговники похожи на пальмы благодаря своим толстым стволам и большим зонтикообразным кронам листьев. Но они являются частью совершенно отдельной группы, в которую входят гинкго и хвойные.
Все отдельные саговники либо мужские, либо женские, но они неразличимы, пока не созреют — процесс, который может занять от 10 до 20 лет. Они размножаются с помощью своих шишек: мужские шишки, которые длиннее и уже, производят пыльцу, которую долгоносики затем переносят в более круглые, широкие женские шишки, содержащие семена.
После оплодотворения семена могут распространяться птицами, летучими мышами, насекомыми и другими переносчиками семян, о чем Роберт Крулвич из NPR сообщил в 2011 году. Палеонтологи полагают, что голодные динозавры также могли способствовать размножению саговников.
«Существа могли сбросить эмбриональные цикады в новых местах, добавив немного свежего удобрения, чтобы помочь их росту», — как писал Райли Блэк для Журнал Смитсоновского института в 2022 году.
Если исследователи когда-нибудь найдут самку саговника Вуда, они, скорее всего, извлекут ее из дикой природы, чтобы иметь возможность внимательно следить за ее размножением и управлять им, согласно Живая наука‘s Ричард Палларди. Но пока они все еще ищут.
195 акров, которые они сфотографировали до сих пор, представляют собой лишь часть общей площади леса Нгойе в 10 000 акров. Поэтому, хотя поиски пока не выявили никаких саговников Вуда, они надеются, что самка все еще где-то там, просто ожидая, когда ее найдут.
Кроме того, ботаники пытаются сохранить вид, скрещивая саговник Вуда с его близким родственником — гигантским саговником (Энцефалартос натальский), согласно Королевскому ботаническому саду в Кью. Если проект будет успешным, то в результате появится женский экземпляр, «очень похожий» на саговник Вуда, сообщают в садах.
Другой проект, также возглавляемый Чинти, изучает, могут ли химические или физиологические манипуляции изменить пол саговника Вуда.
«Были сообщения о смене пола у других видов саговников из-за резких изменений окружающей среды, таких как температура, поэтому мы надеемся, что сможем вызвать смену пола у Э. вуди «Тоже», — говорится в заявлении.
