人工智能可能帮助赢得植物灭绝的“比赛”,植物学家表示
根据皇家植物园(Kew)的一份重要报告,人工智能和数字化的兴起可能成为植物学家在植物灭绝的“比赛”中识别和拯救重要植物的转折点。新技术使科学家能够跟踪全球花期如何在几周内发生变化,快速识别新标本,甚至从180岁的真菌标本中获得关键的遗传数据,潜在地开启“基因组金矿”。数字化和在线访问数百万个以前只能在档案中获得的标本,也提供了新的见解,特别是在全球南方。植物和真菌支撑着地球上所有生命,为食物和药物提供源泉,储存碳并调节气候。然而,约40%的70,000种已评估植物物种面临灭绝风险,而另有330,000种仍未分析。此外,科学家们还认为还有10万种植物物种尚未被命名。新描述的来自马达加斯加的胼胝菌(Pisolithus madagascariensis)被列为Kew的“2024年十大新物种”之一。每年大约记录2000种新植物,但这“几乎没有触及表面”,Kew皇家植物园科学执行主任亚历山德罗·安东内利(Prof Alexandre Antonelli)表示。这意味着潜在的新药物和可持续作物在被发现之前就已经灭绝。真菌的情况更为严峻,估计有90%的200万种真菌仍未知于科学界,已知物种中不到1%被评估灭绝风险。“虽然记录和保护地球上的所有生命仍然是巨大的挑战,但数字化和随之而来的技术让我越来越有信心我们会成功,”安东内利说。人工智能可以学习如何识别难以辨认的植物,例如,其特征微小的莎草和泥炭苔,这意味着新物种或脆弱物种可以更快被发现。“这些人工智能模型有时现在识别得比专家还要好——这令人非常兴奋,”他说。来自科罗拉多州和蒙大拿州高洛基山脉的Russula neopascua“鱼腥”毒蘑菇是Kew的“2024年十大新物种”之一。数字化植物和真菌标本的影像和收集数据也加速了国际合作,并可能打开在生物多样性热点(如马达加斯加)中重要但很少接触的收藏。Kew马达加斯加的高级植物学家兰迪·拉贾沃隆娜(Landy Rajaovelona)说:“马达加斯加是世界上最非凡的生物多样性热点之一。通过数字化[37,000个实物标本],我们解锁了跨越几个世纪的知识宝藏,为今天的生物多样性提供了宝贵见解。”RBG Kew如今已将其740万标本全部数字化,包括查尔斯·达尔文收集的标本,这些标本可以在线免费访问。此项为期四年的计划在高峰期每天拍摄20,000张高分辨率图像。全球目前有1.45亿个数字标本在线,但这仅占植物标本馆所持标本的不到16%,这使得科学家们对理解留下了“巨大的盲点”。该报告还介绍了一项全球研究,使用训练过的人工智能模型分析了800万份数字化标本,结果显示,由于气候危机,过去一个世纪花期平均推迟了2.5天。降雨模式的变化以及气温上升,导致某些花卉晚到而另一些早到。这可能严重干扰植物与依赖于它们的授粉者和其他动物之间的古老关系。例如,使用植物标本馆样本的研究显示,印度西高止山脉重要的木材树种kindal树以往在相同时间开花,但到了1990年代这一情况降到不到一半。Fomitopsis solaris是一种小型白色托架真菌,生长在英国的死柳木上,但其分布从瑞典延伸到加拿大、以色列和阿根廷。基于DNA分析,它被识别为新物种。新技术还揭示了来自真菌的遗传秘密,科学家们现在能够从一些长达180年的非常古老的标本中产生高质量的基因组。研究人员表示,这一突破使得历史真菌标本成为新药物和疾病暴发预测的“基因组金矿”。青霉素和他汀类药物均来源于真菌。“真菌非常具机会主义,它们喜欢热和湿润,”RBG Kew的高级研究主管埃斯特·加亚(Dr Esther Gaya)说。“一些人类病原体似乎正从更温暖的地方传播,因为温带地区的热季变得更长。”报告的作者也承认,人工智能数据中心的能源和水消耗过大引发了担忧。
本站免费、广告极少。如果觉得有帮助,可以请我们喝杯咖啡 —— 任何金额都对持续运营有实际帮助。
☕请我喝杯咖啡