揭秘自然密码——科技赋能保护生物多样性

万物皆有灵。你知道它们曾经“来访”过?是否留意过它们的模样?你知道吗,城市里也有丰富的生物多样性,就在你的身边,答案在自然。

“哪些鸟在翠湖里洗过澡?”“小䴙䴘是什么鸟?”近日,中科院昆明动物研究所杨春燕博士及其团队伙伴在国际生物多样性主题科普活动中,利用“环境DNA”技术和AI智能鸟类识别系统向受众揭开自然的密码,解答了一些疑问。

2022年3月17日,在云南省昆明市翠湖公园,参加科普活动的孩子通过学习到的生态及生物知识,绘制翠湖生态地图。(受访者供图)

哪些鸟在翠湖里洗过澡?“环境DNA”告诉你它们“来访”过

在翠湖,杨春燕及其团队伙伴用水样过滤器采集水体里的“环境DNA”,捕捉到在水里生活着的鱼类、两栖爬行动物以及到访过水域的鸟类和其他动物等的DNA。采集到的“环境DNA”就是这些动物“来访”的痕迹。“这也就不难解释‘哪些鸟在翠湖里洗过澡?’这一疑问了。”

据杨春燕介绍,“环境DNA”监测,即通过生物遗落在环境里的毛发、分泌物、尿液、细胞等带有遗传信息的物质来监测生物,样本可采集自水体、土壤、甚至是空气中,捕捉到DNA以后,就能判断出哪些鸟类或其他生物“来访”啦。

“事实上,我们每个人每一天的吃穿住行,都与生物多样性息息相关,甚至在城市的公园、菜市场、超市等,生物多样性也随处可见。”杨春燕举例,以翠湖公园为例,通过“环境DNA”监测到了18种翠湖最为常见的野生物种——白鹡鸰、黑水鸡、普通翠鸟、鳑鲏、河蚌、牛蛙……通过这一手段,人们不仅认识了它们,还学会用望远镜观测,并用观测成果制作生态地图,感受翠湖的生物多样性之美。

2022年5月17日,在云南省昆明市翠湖公园,杨春燕博士(左)向参与活动的市民展示并带其体验“环境DNA”采样过程。(受访者供图)

小䴙䴘俗称“野鸭子”,叫不出名字才起的外号?

你认识“䴙䴘”吗?如果不学鸟类知识,我们可能很难接触到这个词。但是在昆明最常见的水鸟的中文全名就叫做小䴙䴘,俗称“野鸭子”。云南省动物学会会员周修远介绍,通过AI智能识别,可以更好地把俗名和中文名对应起来。

据了解,AI智能鸟类识别系统,是通过高清探头对鸟类进行实时监控,智能识别鸟的种类、数量、行为等信息,从而提高鸟类调查的效率。

同时,科技还为人们观察生物提供了新视角。比如,每到二三月份,红嘴鸥中的雄鸟会换上繁殖羽,头会变黑。有专家调查发现,许多人误认为这是一种新的鸟类。但是通过AI智能识别就会发现,它与红嘴鸥其实是同一种鸟,还能学到“繁殖羽”这一新知识点。

近年来,科技赋能生物多样性保护的优势逐渐显现。与传统监测手段相比,“环境DNA”有非侵入性,不会直接伤害生物本身,并且可以更灵敏地捕捉到入侵种的存在。此外,“鸟类识别需要一定的知识和技术门槛,AI智能识别打破了技术壁垒,让更多人得以参与到鸟类调查和识别中来,增加对鸟类和其他动物的了解。”中科院昆明动物研究所高级工程师李维薇说。

2022年5月17日,在云南省昆明市翠湖公园,李维薇和周修远带领市民体验传统观鸟并介绍AI智能鸟类识别系统。(受访者供图)

关注生物多样性,从关注城市里的生物“邻居”开始

5月22日是国际生物多样性日。今年的主题是“共建地球生命共同体”。了解生物多样性,远离城市喧嚣,与大自然来个亲密接触?

专家说,最熟悉的往往最容易被忽略,但也是最容易了解和观察的。如今,简单的技术让更多人了解,城市里也有丰富的生物多样性,而并非只有在野外、保护区等才能去探索发现。

基于AI智能鸟类识别技术,一款上传鸟类照片就能识别鸟类的小程序已经上线,而该团队也正筹备在翠湖等鸟类聚集区域设置可供识别鸟类的大屏幕,从而用于监测鸟类的数量和种类。

“希望更多人把对生物多样性的关注回归日常,从关注城市里的生物‘邻居’开始。在我们生活的城市,小区、公园、菜市场甚至超市等场所,发现越来越多精彩的生命故事。”周修远说。

统筹:伍晓阳

记者:王明玉、曾维