Революційний підхід до відкриття морської біорізноманітності
Вчені з Ifremer, спільно з колегами з JAMSTEC в Японії, Naturalis Biodiversity Center в Нідерландах та Сенкенбергським Природно-Історичним Музеєм в Німеччині, розпочали безпрецедентну ініціативу. Застосовуючи унікальний метод, який поєднує 3D високороздільне зображення з штучним інтелектом (AI), проект Meiodyssea має на меті виявити та закаталогізувати між 125 та 200 нових видів мейофауни – дрібних організмів розміром менше одного міліметра, що живуть у морському дні – в усіх п’яти океанах протягом наступних трьох років. Спонсором проекту є Фонд Миру Сасакави, мета проекту – покращити наше розуміння та зусилля з охорони невидимих, але біологічно ключових морських мейофаун.
Дослідження глибокого моря по всьому світу
Під керівництвом Ifremer цей передовий проект відзначається не тільки новаторською методологією, але й величезним асортиментом завдань щодо обробки проб грунту. Ці зразки грунту походять з 1 437 глобальних місць, простягаючись від кількох сантиметрів до понад 6 000 метрів глибини, охоплюючи льодові полярні води та теплі тропічні моря. Зібрані дані створять комплексну базу даних, що відображатиме різноманітні морські середовища від берегових ліній до найглибших океанічних ярів.
Неймовірна різноманітність світової морської фауни
Незважаючи на два мільйони вже задокументованих видів, лише чверть мільйона належать до категорії морських тварин. Дослідження показують, що навіть на найбільш визнаних узбережжях світу, близько половини досліджених видів є новими для науки. Ця цифра зростає в менш вивчених середовищах, таких як глибоководдя, де до 90% видів мейофауни чекають на описання.
Критична роль мікроскопічних морських видів
Даніела Цеппіллі, головна сила за проектом Мейодіссея та керівник лабораторії глибинного середовища Ifremer, вказує на те, що ці крихітні створіння мають складні органи, невід’ємні для більших харчових ланцюгів. Деякі види мейофауни, такі як деякі маленькі черви, є показниками забруднення навколишнього середовища. Дослідження цих прихованих видів може розкрити значний вплив людської діяльності на океани та може надихнути на біотехнологічні досягнення через їхню стійкість у екстремальних умовах.
Створення відкритої бази даних для спільноти таксономів
Розсіюючи мільйони зразків для виділення невідомого, вчені використовуватимуть навчене системою штучного інтелекту програмне забезпечення, щоб оперативно і точно визначати та описувати нові види – перетворюючи тижні роботи в справжні 15 хвилин. Після цього обширний запис, включаючи генетичні, протеомні та функціональні ознаки, заповнюватиме базу даних з високороздільним 3D зображенням. Цей великий сховище буде відкрито доступним у 2025 році, запрошуючи таксономістів з усього світу користуватися обсягом інформації, ложачи уоснову для “цибертаксономії” – шляху до глобальної збереження даних та стандартизації таксономії для прискорення знань про морську біорізноманітність.
Додавши додатковий контекст та інформацію щодо зусиль проекту Мейодіссея виявити сотні невідомих морських видів, розгляньте ці додаткові факти:
– Важливість мейофауни в морських екосистемах виходить за межі їхніх власних біологічних ролей; вони служать мірою здоров’я довкілля та біорізноманіття. Оскільки мейофауна є невід’ємною частиною харчової павутини, зміни у їхніх популяціях можуть мати каскадні ефекти на більші організми.
– Прогрес у технологіях, таких як високошвидкісне секвенування ДНК (метабаркодування), допомагає швидко та точно визначати організми, що особливо корисно для вивчення мейофауни через їхній малий розмір та складність морфологічного визначення.
Ключові питання та виклики:
1. Як вчені забезпечать точний аналіз великої кількості зібраних даних за допомогою AI?
Відповідь: Проект використовуватиме продумане програмне забезпечення на основі штучного інтелекту, розроблене для ефективного визначення та опису нових видів. Однак ймовірно, що для забезпечення точності ідентифікації видів буде здійснюватися критична калібрування з допомогою експертів-таксономістів.
2. Які можливі наслідки цього проекту для зусиль з охорони?
Відповідь: Ідентифікація та каталогізація невідомих видів значно покращить наше розуміння морської біорізноманітності, що є фундаментом для розробки ефективних стратегій охорони та політик для захисту цих екосистем.
Контроверзії та виклики:
– Продовжуються дискусії про пріоритетність таксономії в науковій спільноті, де деякі стверджують, що фінансування може бути краще спрямоване на прямі зусилля з охорони.
– Таксономічні перешкоди, відсутність експертизи та ресурсів у галузі таксономії, можуть запізнити дослідження біорізноманіття. Незважаючи на те, що штучний інтелект може допомогти, інтерпретація результатів все ще вимагає людської експертизи.
Переваги:
– Поєднання 3D зображення з штучним інтелектом для швидкого визначення видів може революціонізувати таксономічну науку, зробивши її більш ефективною та доступною.
– Створення комплексної та відкрито доступної бази даних може демократизувати дослідження морської біорізноманітності, дозволяючи вченим з усього світу брати участь та вносити свій вклад.
Недоліки:
– Існує можливість помилкової ідентифікації видів, якщо програмне забезпечення AI не буде належним чином навчене або якщо якість даних буде під сумнівом.
– Великий акцент на меншу частину морського життя (мейофауну) може пропустити більший екологічний контекст та зв’язки з більшими морськими видами.
Стосовно цієї теми, можна дослідити веб-сайт Ifremer, Французький дослідницький інститут для експлуатації моря, за адресою Ifremer або JAMSTEC, Японське агентство з морсько-земельних наук та технологій, за адресою JAMSTEC для отримання додаткової інформації щодо їхніх відповідних досліджень та участі у проекті Мейодіссея. База даних у 2025 році, швидше за все, буде посилатися через ці або подібні інституційні платформи.
The source of the article is from the blog foodnext.nl