Fotos von Pflanzen, wie man sie mit dem Handy macht, können für die Naturwissenschaften wertvoll sein. Fotos, die von Hobbyforschern aufgenommen und auf iNaturalist hochgeladen wurden, ermöglichten es Patrick McKenzie und seinen Kollegen, einen Verdacht von Botanikern bezüglich der Farbe von Monarda fistulosaWilde Bergamotte oder Indianernessel. Pflanzen im Westen Nordamerikas können eine tiefere violette Farbe aufweisen als Pflanzen aus dem Osten.

Die Farbe einer Blume ist wichtig, weil sie ein wichtiges Signal an Bestäuberobwohl die Farbe allein nicht ausreichend, um einen Bestäuber anzulockenDas Verständnis der Farbvariationen von Blüten hilft dabei, einige der Faktoren zu entschlüsseln, die Bestäuber anlocken oder abschrecken.

Nahaufnahme eines einzelnen Blütenstands von Monarda fistulosa mit hellrosa-lavendelfarbenen, röhrenförmigen Blütenkronen, von denen einige violette Flecken aufweisen, und mehreren verblühten, braunen Blüten im Zentrum. Weitere Blütenstände sind unscharf vor dem grünen Laub zu erkennen.
Monarda fistulosa in Ohio von Denise Wight / iNaturalist CC BY-NC

Herausfinden, ob Anekdoten die Wahrheit widerspiegelten über Monarda fistulosa Es scheint einfach. Sicher, Pflanzen können variieren, aber wenn man genügend Exemplare sammelt, kann man viele untersuchen. Da Pflanzen jedoch so variabel sind, muss man eine große Anzahl von ihnen untersuchen. In ihrem Artikel erklären McKenzie und Kollegen, warum diese naheliegende Arbeit bisher nicht geleistet wurde: „Die Untersuchung der Blütenfarbe erfordert üblicherweise die Extraktion von Pigmenten oder die Analyse standardisierter Fotografien oder vollständiger spektraler Reflexionsmuster. Diese Methoden sind zeitaufwendig, finanziell belastend und erfordern Zugang zu privaten und beschränkt zugänglichen öffentlichen Flächen.“ Ein alternativer Ansatz war nötig, und die Plattform iNaturalist bot genau das.

iNaturalist hat rund 400,000 aktive Nutzer, und über vier Millionen haben im Laufe der Zeit etwas beigetragen. die 18 Jahre des ProjektsEs erzeugt eine große Datenmenge. Das Team hat über 41,000 Fotos heruntergeladen. Monarda fistulosa von GBIF, die Globale Informationseinrichtung für BiodiversitätAnschließend verwendeten sie einige Standardwerkzeuge, um die Daten zu klassifizieren und zu segmentieren.

Der erste Algorithmus war GPT-4o, der die Frage stellte: „Antworten Sie mit JA oder NEIN: Handelt es sich um ein hochauflösendes Nahaufnahmefoto einer Indianernesselblüte?“ Ich weiß, manche Leser werden sich darüber ärgern, aber warten Sie, bis ich Seite 9 der Zusatzdaten bespreche. In der Hälfte der Fälle lautete die Antwort Nein, weshalb der Algorithmus viele Filter durchführte. Lautete die Antwort Ja, wurde das Foto anschließend an … weitergeleitet. Roboflow, das die semantische Segmentierung Modell.

Zwei Blütenstände von Monarda fistulosa mit leuchtend violett-purpurnen, röhrenförmigen Blütenkronen, wobei die vordere Blüte einen grünen Blütenboden in der Mitte aufweist. Die Pflanzen wachsen in trockenem, teilweise braunem Gras am Rand eines gepflasterten Weges.
Monarda fistulosa in Arizona von tfender / iNaturalist CC BY-NC

Dadurch wurde ermittelt, welche Bildbereiche die Blume darstellten und welche Farben relevant waren. Sobald das System wusste, welche Pixel es analysieren sollte, konnte es die Farbe der Blütenblätter quantifizieren. Da jedem Foto auf iNaturalist zahlreiche Metadaten zugeordnet sind, darunter ganz wichtig der Standort, stellt sich die Frage: „Wie variiert die Farbe je nach Standort?“

Die Antwort lautet: Wenn Sie ein sehen wollen Monarda fistulosa Bei einer tiefvioletten Blütenkrone sollten Sie nach Westen reisen. Die Bedeutung der Studie liegt weniger im Ergebnis als vielmehr in der Methode. Mithilfe von KI und Computer Vision haben McKenzie und seine Kollegen einen Workflow entwickelt, der die Farben jeder beliebigen Pflanze analysieren kann, sofern genügend Daten vorhanden sind. Dieser Workflow lässt sich erweitern, um weitere Fragestellungen zu untersuchen. Es handelt sich um eine relativ einfache Methode, die auf bereits gesammeltes und auf die Analyse wartendes Material zurückgreift.

Aber das ist nicht der Teil, der meine Aufmerksamkeit erregt hat.

Ein dichter Bestand von Monarda fistulosa mit hellrosa-lavendelfarbenen Blütenständen an dunklen, aufrechten Stängeln, eingebettet in üppiges grünes Laub. Im Hintergrund ragt eine weiße Doldenblume über die Indianernessel hinaus, dahinter erheben sich Bäume und blauer Himmel.
Monarda fistulosa in Maine von Jacob Brady / iNaturalist CC BY-NC

Der Abschnitt, der mir besonders gut gefällt, beginnt auf Seite 9 des Zusatzmaterials und erstreckt sich bis Seite 44. Es ist ein umfangreicher Abschnitt, der mit folgendem Satz beginnt: „Wir möchten uns bei den folgenden iNaturalist-Nutzern bedanken, deren Bilder im endgültigen Datensatz verwendet wurden:“ Das finde ich sehr gut, denn in den Metadaten ist neben Ort und Datum auch der Name des Fotografen vermerkt. So sollte es möglich sein, die Namen der Nutzer zu ermitteln und ihnen zu danken. Und anscheinend war dies auch der Fall, denn es sind fast 10,000 Nutzernamen aufgeführt. Wenn Sie in den USA ein Foto von Indianernessel gemacht haben, wurden Sie möglicherweise namentlich erwähnt.

Der Artikel ist leider kostenpflichtig, aber die meisten Autoren freuen sich über Interesse an ihrer Arbeit. Falls Sie dies einige Monate nach der Veröffentlichung lesen, könnten Sie versuchen, die Autoren per E-Mail zu kontaktieren. Patrick McKenzie ist übrigens auch auf Bluesky aktiv. @patrickmckenzie.bsky.social.

DIE ZEITUNG LESEN

McKenzie, P., Church, S. und Hopkins, R. (2025) Hochdurchsatz-Bildanalyse mit iNaturalist deckt Divergenzen in der Blütenfarbe von Monarda fistulosa auf. Der amerikanische Naturforscher. Verfügbar unter: https://doi.org/10.1086/739413.

Titelbild: Monarda fistulosa in Utah von echestler / iNaturalist CC BY-NC