Головні новини Києва сьогодні

Зібрані зразки дослідники проаналізували портативним секвенсором розміром з телефон, який перетворив ДНК у цифровий код і виявив десятки видів комах. Серед ідентифікованих — оси, клопи-смердючки та яструбині молі. Жодну з цих комах вчені не бачили під час експерименту — їхню присутність підтвердив лише генетичний аналіз.

Скільки видів залишаються невідомими науці?

З приблизно 8 мільйонів видів на планеті науці відомо лише близько 2,3 мільйона — решта складають «темні таксони», які ніколи не були офіційно описані.

Які технології використовують для пошуку нових видів?

Дрони зі спеціальними ватними тампонами збирають ДНК, автономні роботи записують звуки природи, а алгоритми машинного навчання аналізують зображення та звукові записи, ідентифікуючи організми без участі людини.

Де вже працюють такі системи?

У Панамському тропічному лісі за один тиждень AI обробив тисячі фотографій і виявив 2000 видів метеликів, половина з яких невідома науці. У Колумбії комбінація дронів та машинного навчання допомогла описати десятки тисяч видів, 200 з яких нові для науки.

Чи використовують такі технології в Україні?

Україна посідає друге місце у Східній Європі за кількістю компаній у сфері ШІ, а обсяг ринку штучного інтелекту досягнув 419,4 млн американських доларів, за даними Міністерства цифрової трансформації. Однак повномасштабна війна змістила пріоритети — більшість AI-розробок спрямовані на оборонні технології та розмінування територій. Проєкти біомоніторингу з використанням штучного інтелекту залишаються на майбутнє, хоча саме такі технології могли б допомогти оцінити екологічні наслідки війни та прискорити відновлення природних екосистем на деокупованих територіях.

Що саме змінилося в ідентифікації видів?

Століттями натуралісти покладалися на власні спостереження та ручну працю. Карл Ліннеус, засновник сучасної таксономії, у 18-му столітті описав близько 12 000 видів — монументальне досягнення для свого часу, але крапля в морі біорізноманіття планети. Кожен новий вид вимагав місяців, а то й років роботи: зразки треба було зібрати, висушити, препарувати, змонтувати на планшети та детально описати.

Штучний інтелект змінює правила гри. Алгоритм BioCLIP аналізує фотографії та виявляє характерні ознаки видів за лічені секунди. Платформа Antenna, розроблена командою McGill University, автоматично ідентифікувала сотні невідомих науці комах у тропічних лісах. Google у березні 2025 року відкрив доступ до SpeciesNet — моделі для розпізнавання дикої природи, яку можна безкоштовно завантажити з GitHub. Ліцензія Apache 2.0 дозволяє використовувати технологію навіть у комерційних проєктах — від екотуризму до сільського господарства.

Скільки видів можуть знайти за допомогою ШІ?

Комахи — невидима більшість тваринного світу. Вони становлять близько 80% усіх описаних видів тварин, але чотири з п’яти видів комах досі не мають наукової назви. «Одного життя не вистачить, щоб зрозуміти їх усіх», — каже Валеріо Карузо, ентомолог з Університету Падуї в Італії. Він вивчає мух-скутлів (Phoridae) — родину, яка налічує від 30 000 до 50 000 видів. Науці відомо лише 4000.

Бізнес уже зрозумів потенціал екологічних технологій. Інвестиції в naturetech з 2018 року зростають на 52% щорічно. У 2022 році галузь залучила близько 2 мільярдів доларів — гроші йдуть на системи моніторингу біорізноманіття, автоматизовані екологічні оцінки та технології відновлення екосистем. Компанії готові платити за точні дані про природу — від оцінки впливу на довкілля до вуглецевих кредитів.

Які конкретні технології використовують дослідники?

Часті запитання

Чи може ШІ повністю замінити біологів-таксономістів?

AI-системи не мають інтуїції та творчості — людські таксономісти все ще краще розуміють, як виникла рідкісна ознака еволюційно або досліджують незначні відмінності, які можуть означати абсолютно новий вид.

Які основні обмеження має ШІ у визначенні видів?

Штучний інтелект має критичне обмеження — він навчається на тому, що ми вже знаємо. Глобальні бази даних біорізноманіття відображають наші упередження: переважають дані з Європи та Північної Америки, а також «фотогенічні» види. У найбільших базах даних понад 80% записів присвячено птахам, хоча вони становлять менше від 1% усіх описаних видів. Комахам, які домінують у природі, дістається менше від 5% уваги.

Попри ці обмеження, потенціал ШІ вражає. Міжнародна група вчених у журналі Nature Reviews Biodiversity визначила 21 напрямок прориву. Серед них — виявлення «темної біорізноманітності» (видів, які існують, але ніколи не реєструвалися в конкретних місцях), мультимодальні моделі для прогнозування екологічних катастроф і системи відстеження нелегальної торгівлі рідкісними тваринами. ШІ може побачити закономірності, невидимі для людського ока — від маршрутів міграції до ранніх ознак вимирання.

Основні інструменти включають:

• Екологічна ДНК (eDNA): збір генетичного матеріалу з навколишнього середовища
• Високопродуктивне секвенування: швидка обробка генетичних зразків
• Комп’ютерний зір: конволюційні нейронні мережі (CNN) для розпізнавання зображень
• Біоакустика: аналіз підводних звукових записів для виявлення присутності видів
• Дистанційне зондування: AI для масштабного моніторингу біорізноманіття з використанням супутникових та дронових зображень

Де найактивніше розвивають ці технології?

Британський центр екології та гідрології (UK Centre for Ecology & Hydrology) розгортає мережу автоматизованих станцій моніторингу по всій планеті. Пілотні проєкти вже працюють в Аргентині, Панамі, Коста-Риці, Сінгапурі, Японії та Кенії. Особлива увага — тропікам, де зосереджена більшість біорізноманіття планети, але катастрофічно бракує даних.

Паралельно Університет штату Огайо координує глобальний центр ABC (AI and Biodiversity Change), який фінансує Національний науковий фонд США.

«Ми перебуваємо в розпалі кризи біорізноманіття»,

— каже директорка центру Таня Бергер-Вольф. За її словами, штучний інтелект стає критично важливим інструментом — без нього вже неможливо встигнути зафіксувати види до того, як вони зникнуть.

Коли з’являться результати масштабного впровадження?

Штучний інтелект вже довів свою ефективність у природоохоронних рішеннях. Проєкт CAPTAIN (Conservation Area Prioritization Through Artificial Intelligence) навчив алгоритм обирати території для заповідників методом проб і помилок. Результат перевершив очікування — AI-модель врятувала значно більше видів від вимирання, ніж території, обрані людьми чи випадково.

Але це лише початок. Дослідники з McGill University проаналізували, як використовують ШІ в екології, і виявили парадокс: із семи критичних прогалин у знаннях про біорізноманіття технології застосовують лише в двох.

«Ми використовуємо ШІ для підрахунку тварин на фото та розпізнавання пташиного співу, але ігноруємо його потенціал у прогнозуванні екологічних криз чи моделюванні харчових ланцюгів»,

— пояснює Девід Ролнік, співавтор дослідження та експерт з AI в McGill University.

Часті запитання

Скільки коштує розгортання таких систем?

Інвестиції в naturetech досягли близько 2 мільярдів доларів у 2022 році зі щорічним зростанням на 52%, але вартість окремих проєктів варіюється від кількох тисяч до мільйонів доларів залежно від масштабу.

Чи можуть аматори використовувати ці технології?

SpeciesNet від Google доступний безкоштовно на GitHub, що дозволяє розробникам, академікам та стартапам масштабувати моніторинг біорізноманіття.

Чому це важливо знати

Науковці прогнозують масове вимирання: до 2100 року може зникнути кожен восьмий вид на планеті. Найтрагічніше, що більшість зникне безіменними — «темні таксони», які людство не встигне навіть задокументувати. Кліматична криза вже зруйнувала природну синхронізацію: квіти розпускаються за тижні до пробудження бджіл, плоди опадають до прильоту птахів. Екосистеми, що формувалися мільйони років, розпадаються за десятиліття.

Україна має унікальний шанс стати лідером екологічних технологій. За останнє десятиліття кількість українських AI-фахівців зросла вп’ятеро, країна посідає друге місце у Східній Європі за кількістю компаній у сфері штучного інтелекту.

«Чим більше ми знаємо про природу, тим краще можемо її захистити», — каже Євген Захаров, директор з геноміки Центру геноміки біорізноманіття Університету Гвельфа в Канаді.

Війна завдала колосальної шкоди українській природі — забруднення ґрунтів, знищення лісів, отруєння річок. Але в цьому криється і можливість. Впровадження AI-моніторингу в Чорнобильській зоні, Карпатському біосферному заповіднику чи Асканії-Новій може привернути увагу світової наукової спільноти. Міжнародні гранти на відновлення природи після війни, нові робочі місця для екологів-програмістів, експорт українських природоохоронних технологій — це реальна перспектива найближчих років.