"Несомненно, это самый уединенный организм в мире", - написал палеонтолог Ричард Форти в своей книге об эволюции жизни. Он говорил об энцефалартусе вудии (E. woodii), растении из Южной Африки.
E. woodii относится к семейству саговниковых - мощных растений с толстыми стволами и большими жесткими листьями, образующими величественную крону. Эти выносливые растения пережили динозавров и многочисленные массовые вымирания. Когда-то широко распространенные, сегодня они являются одним из наиболее угрожаемых видов на планете.
Единственный известный вид E. Woodii в диком виде был обнаружен в 1895 году ботаником Джоном Медли Вудом во время его ботанической экспедиции в лесу Нгойе в Южной Африке. Он обыскал окрестности в поисках других видов, но так ничего и не нашел. В течение следующих двух десятилетий ботаники удаляли стебли и отростки и выращивали их в садах.
Многие люди считают, что растения - это красивая зелень. Да, они необходимы для поддержания чистоты воздуха, но это простые организмы. Кардинальные изменения в научных исследованиях меняют представления ученых о растениях: они гораздо сложнее и больше похожи на нас, чем вы можете себе представить. Эта цветущая область науки слишком восхитительна, чтобы описать ее в одной-двух историях.
Эта статья является частью серии "Plant Curious", посвященной научным исследованиям, которые меняют ваш взгляд на жизнь растений.
Опасаясь, что последний стебель может быть уничтожен, Департамент лесного хозяйства в 1916 году изъял его из дикой природы для хранения в защитном загоне в Претории, Южная Африка, что привело к его исчезновению в дикой природе. С тех пор это растение распространилось по всему миру. Однако E. woodii сталкивается с экзистенциальным кризисом. Все растения являются клонами экземпляра Ngoye. Все они самцы, и без самки естественное размножение невозможно. История Э. Вудии - это история выживания и одиночества.
Исследование моей команды было вдохновлено дилеммой одинокого растения и возможностью того, что самка все еще может быть где-то поблизости. Наши исследования включают использование технологий дистанционного зондирования и искусственного интеллекта для помощи в поиске самки в лесу Нгойе.
Эволюционный путь саговников
Саговники - древнейшие из сохранившихся на сегодняшний день групп растений, и их часто называют “живыми ископаемыми” или “растениями-динозаврами” из-за их эволюционной истории, восходящей к каменноугольному периоду, примерно 300 миллионов лет назад. В мезозойскую эру (250-66 миллионов лет назад), также известную как эпоха саговников, эти растения были широко распространены и процветали в теплом и влажном климате, характерном для того периода.
Хотя саговники напоминают папоротники или пальмы, они не относятся ни к тем, ни к другим. Саговники - это голосеменные растения, группа, в которую входят хвойные и гинкго. В отличие от цветковых растений (покрытосеменных), саговники размножаются с помощью шишек. Невозможно отличить самца от самки, пока они не созреют и не начнут давать свои великолепные шишки.
Женские шишки обычно широкие и круглые, а мужские кажутся удлиненными и более узкими. Мужские шишки производят пыльцу, которую насекомые (долгоносики) переносят на женские шишки. Этот древний способ размножения практически не менялся на протяжении миллионов лет.
Несмотря на свою долговечность, сегодня саговники считаются самыми вымирающими живыми организмами на Земле, и большинство видов находятся под угрозой исчезновения. Это связано с их медленным ростом и репродуктивными циклами, которые обычно длятся от 10 до 20 лет, а также с потерей местообитаний из-за вырубки лесов, выпаса скота и чрезмерного сбора урожая. Саговники стали символами ботанической редкости.
Их поразительный внешний вид и древнее происхождение делают их популярными в экзотическом декоративном садоводстве, что привело к незаконной торговле. Редкие саговники могут стоить непомерно дорого - от 620 долларов США (495 фунтов стерлингов) за сантиметр, а некоторые экземпляры продаются по миллионам фунтов каждый. Браконьерство на саговниках представляет угрозу их выживанию.
Одним из наиболее ценных видов является E. woodii. В ботанических садах он охраняется с помощью таких мер безопасности, как сигнализационные клетки, предназначенные для отпугивания браконьеров.
Искусственный интеллект в небе
В наших поисках самки E.woodii мы использовали инновационные технологии для изучения лесных участков с вертикальной точки обзора. В 2022 и 2024 годах наши исследования с помощью беспилотников охватили территорию площадью 195 акров или 148 футбольных полей, создав подробные карты на основе тысяч фотографий, сделанных беспилотниками. Это все еще небольшая часть леса Нгойе, который занимает 10 000 акров.
Наша система искусственного интеллекта повысила эффективность и точность поиска. Поскольку E. woodii считается вымершим в дикой природе, при обучении модели искусственного интеллекта использовались синтетические изображения, чтобы улучшить его способность с помощью алгоритма распознавания изображений распознавать саговники по форме в различных экологических контекстах.
Виды растений во всем мире исчезают с угрожающей скоростью. Поскольку все существующие экземпляры E. woodii являются клонами, их потенциал для сохранения генетического разнообразия в условиях изменений окружающей среды и болезней ограничен.
Известными примерами являются Великий голод в Ирландии в 1840-х годах, когда однородность клонированного картофеля усугубила кризис, и уязвимость клонированных бананов Кавендиш к панамской болезни, которая угрожает их производству, как это произошло с бананами Гро Мишель в 1950-х годах.
Обнаружение самки означало бы, что E. woodii больше не находится на грани исчезновения и может возродить вид. Самка позволила бы размножаться половым путем, привнесла бы генетическое разнообразие и стала бы прорывом в усилиях по сохранению вида.
E. woodii - это отрезвляющее напоминание о хрупкости жизни на Земле. Но наши поиски самки E. woodii показывают, что даже у самых вымирающих видов есть надежда, если мы будем действовать достаточно быстро.
(Автор Лаура Синти - научный сотрудник отдела биоискусства и поведения растений Университета Саутгемптона)
(Эта статья переиздана из The Conversation под лицензией Creative Commons. Прочтите оригинал статьи.)
(За исключением заголовка, эта история не редактировалась сотрудниками NDTV и опубликована на синдицированном канале.)
