世界上最孤獨的植物正面臨性危機。女性存在嗎？

“這肯定是世界上最孤獨的生物，”古生物學家理查德·福特寫道在他的書中關于生命的進化。

他說的是Encephalartos woodii（木腦鯛）(木桐），一種來自南非的植物。木桐是蘇鐵家族的一員，是厚重的植物，樹干粗壯，葉子大而堅硬，形成雄偉的樹冠。

這些堅韌不拔的幸存者已經活了下來恐龍和多次大滅絕.它們曾經廣泛分布，如今已成為地球上最受威脅的物種之一。

唯一已知的野生E.伍迪1895年，植物學家約翰·梅德利·伍德（John Medley Wood）在南非恩戈耶森林（Ngoye Forest）進行植物考察時發現了它。

他在附近尋找其他人，但找不到.在接下來的幾十年里，植物學家去除了莖和枝條，并在花園中栽培它們。

由于擔心最后的莖會被破壞，林業部于 1916 年將其從野外移走，保存在南非比勒陀利亞的一個保護性圍欄內，使其在野外滅絕.

此后，該植物已在世界范圍內繁殖。但是，木桐面臨生存危機。所有的植物都是Ngoye標本的克隆。它們都是雄性，沒有雌性，自然繁殖是不可能的。E. woodii's（木樺樹）故事既是生存又是孤獨。

我團隊的研究靈感來自孤獨植物的困境以及雌性可能仍然存在的可能性。我們的研究涉及使用遙感技術和人工智能協助我們在恩戈耶森林尋找雌性。

蘇鐵的進化之旅

蘇鐵是現存最古老的植物群，通常被稱為“活化石”或”恐龍植物“，因為它們的進化歷史可以追溯到石炭紀時期，大約3億年前.

在中生代（2.5億至6600萬年前），也被稱為蘇鐵時代，這些植物無處不在，在溫暖潮濕的氣候中茁壯成長。

雖然它們類似于蕨類植物或棕櫚樹，但蘇鐵與兩者都沒有關系。蘇鐵是裸子植物，包括針葉樹和銀杏。

與開花植物（被子植物）不同，蘇鐵使用球果繁殖。在雄性和雌性成熟并產生壯麗的球果之前，不可能區分它們。

雌性視錐細胞通常又寬又圓，雄性視錐細胞看起來細長而狹窄。雄性球果產生花粉，由昆蟲（象鼻蟲）攜帶到雌性視錐細胞.這種古老的繁殖方法在數百萬年的時間里基本保持不變。

盡管蘇鐵的壽命很長，但今天蘇鐵被列為地球上最瀕危的生物，其中大多數物種都被認為是瀕臨滅絕.

這是因為它們的生長和繁殖周期緩慢，通常需要 10 到 20 年才能成熟，并且由于森林砍伐、放牧和過度采集而導致棲息地喪失。蘇鐵已成為植物稀有的象征。

它們引人注目的外觀和古老的血統使它們在異國情調的觀賞園藝中很受歡迎，這導致了非法貿易。

稀有蘇鐵可以指揮價格過高從每厘米620美元（495英鎊）一些標本正在出售每個數百萬英鎊.偷獵蘇鐵對它們的生存構成威脅。

其中最有價值的物種是木桐.它在植物園中受到保護，并采取安全措施，例如設計用于威懾偷獵者.

天空中的人工智能

在我們尋找女性的過程中木桐我們使用創新技術從垂直的有利位置探索森林區域。

在2022和2024，我們的無人機調查覆蓋了 195 英畝或 148 個足球場的區域，從無人機拍攝的數千張照片中創建了詳細的地圖。它仍然是占地 10,000 英畝的 Ngoye 森林的一小部分。

我們的人工智能系統提高了這些搜索的效率和準確性。如木桐被認為在野外滅絕，合成圖像被用于人工智能模型的訓練中，以提高其能力，通過圖像識別算法，通過形狀識別蘇鐵在不同的生態背景下。

全球植物物種正在消失以驚人的速度。由于所有存在木桐標本是克隆，面對環境變化和疾病，它們的遺傳多樣性潛力是有限的。

值得注意的例子包括 1840 年代愛爾蘭的大饑荒，克隆馬鈴薯的均勻性加劇了危機，以及克隆卡文迪什香蕉對巴拿馬病的脆弱性，巴拿馬病威脅他們的生產就像 1950 年代的格羅斯米歇爾香蕉一樣。

找到一個女性意味著木桐不再處于滅絕的邊緣，可以復活該物種。雌性將允許有性繁殖，帶來遺傳多樣性，并標志著保護工作的突破。

木桐是地球上生命的脆弱性的清醒提醒。但是我們尋求發現一個女性木桐這表明，如果我們行動足夠快，即使是最瀕危的物種也有希望。

勞拉·辛蒂（Laura Cinti），生物藝術與植物行為研究員，University of Southampton

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