Группа ученых из Смитсоновского института тропических исследований (STRI) занимается переводом в цифровой формат изображений пыльцы более 18 тысяч видов тропических растений. Полученные данные будут использованы для обучения алгоритма машинного обучения, способного идентифицировать типы пыльцевых зерен. Ранее такая работа требовала сотен часов кропотливой микроскопической работы специалистов. В перспективе оцифрованные изображения откроют возможности для целого ряда новых исследований пыльцы. Планируется, что база данных PollenGEO будет находиться в открытом доступе.
Коллекция пыльцы, расположенная в Смитсоновском институте тропических исследований и Национальном музее естественной истории Смитсоновского института, насчитывает образцы более 18 тысяч видов, что делает ее одной из самых крупных в мире. Справочные базы данных, подобные PollenGEO, могут найти применение во многих областях науки и медицины. К примеру, быстрая и точная идентификация пыльцы поможет в диагностике аллергий, определении географического происхождения предметов на месте преступления, изучении реакции древних лесов на изменения климата и датировке залежей углеводородов.
Ценность пыльцы для палеонтологии обусловлена ее исключительной сохранностью: отдельные пыльцевые зерна сохраняются на протяжении сотен миллионов лет, открывая уникальное окно в историю Земли, с высокой точностью как во времени, так и в пространстве. Дополнительным преимуществом является видовая уникальность пыльцы каждого растения.
Ранее определение пыльцевых зерен осуществлялось вручную, с использованием микроскопа и иллюстрированных справочников. Этот процесс был крайне трудоемким, особенно в условиях тропиков, где произрастают тысячи видов растений, многие из которых еще не классифицированы. Определение пыльцы из древних слоев горных пород также представляет сложность, поскольку многие растения, ее производящие, к настоящему времени вымерли.
Для решения этих проблем более 30 исследователей и студентов STRI под руководством палинолога Карлоса Харамильо проводят оцифровку всей палинологической коллекции Смитсоновского института. В рамках проекта загружается более 40 миллионов снимков пыльцевых зерен известных видов растений для создания обширной базы данных, которая будет использована для обучения моделей искусственного интеллекта, упрощающих процесс идентификации пыльцы.
Изображение: Смитсоновский институт тропических исследований
