Исследователи оцифровали пыльцу 18 000 видов растений

Команда учёных из Смитсоновского института тропических исследований (STRI) оцифровывает изображения пыльцы более чем 18 000 видов тропических растений. Работа опубликована в журнале PLANTS, PEOPLE, PLANET.

Эти изображения используются для обучения модели машинного обучения распознаванию пыльцевых зёрен — задача, которая обычно требует сотен часов работы экспертов-палинологов под микроскопом. База данных PollenGEO будет находиться в свободном онлайн-доступе.

Коллекция пыльцы Смитсоновского института, хранящаяся в STRI и Национальном музее естественной истории, содержит более 18 000 видов и является одной из крупнейших в мире.

Значение и применение

Базы данных пыльцы, такие как PollenGEO, могут служить для множества функций в науке и медицине:

• Быстрая и точная диагностика аллергии на пыльцу.
• Определение происхождения одежды на месте преступления.
• Исследование реакции древних лесов на изменение климата.
• Датировка месторождений углеводородов.

Ценность пыльцы в палеонтологии обусловлена её долговечностью (некоторые зёрна сохраняются сотни миллионов лет) и уникальностью для каждого вида растений.

Процесс оцифровки

Более 30 исследователей под руководством палинолога Карлоса Харамильо оцифровывают всю коллекцию, загружая более 40 миллионов фотографий пыльцевых зёрен известных видов для создания массивного набора данных для обучения ИИ-моделей.

Основу составляет Коллекция Грэма, переданная STRI в 2008 году. Она содержит около 18 000 видов тропической пыльцы на более чем 23 000 микроскопических слайдов. Информацию с сопроводительных карточек в базу данных помогли внести около 100 волонтёров.

Коллекция также включает образцы Джоан Новики, сборы с острова Барро-Колорадо, амазонскую коллекцию Пола Коллинво и коллекцию Сиан-Ка'ан из Мексики. Кроме того, оцифровано около 1000 образцов ископаемой пыльцы из Национального музея естественной истории.

Научный контекст и будущее

Для создания ИИ-среды привлечена доцент Университета Иллинойса Суранги Пуньясена. Команда Харамильо является частью Трансамазонского бурового проекта, изучающего историю леса Амазонии по пыльце в кернах.

Доступность PollenGEO преобразует идентификацию пыльцы из трудоёмкой индивидуальной работы в цифровой и общедоступный процесс.