지구에 단 한 그루뿐인 나무, AI로 짝 찾는다…“암그루 만나 열매 맺도록”[핵잼 사이언스]

지구상에 단 한 그루뿐인 나무를 위한 ‘짝 찾기’ 프로젝트가 시작됐다.

미국 라이브사이언스 등 과학전문매체의 25일(이하 현지시간) 보도에 따르면, 남아프리카 식물인 우드 소철(학명 Encephalartos woodii)은 1985년 남아공의 한 원시림에서 처음 발견됐다.

이를 발견한 남아공 식물학자인 존 메들리 우드는 당시 해당 나무와 같은 종(種)을 찾아 주변을 샅샅이 뒤졌지만 찾지 못했다. 우드 박사가 발견한 것이 우드소철나무의 유일무이한 표본이었던 셈이다.

우드 박사는 개체 보존을 위해 이 소철나무를 자신의 집으로 데려다 키웠고, 지구상에서 유일한 이 나무가 파괴될 것을 우려한 남아공 산림청과 영국 왕립식물원 등 여러 식물원으로 그 가지 등이 보존됐다.

문제는 우드 박사가 당시 발견했던 소철나무는 지구상에 유일무이한 수그루라는 사실이다. 현재 전 세계에 식물원 곳곳에 서식하는 나무들은 복제된 것이며, 순종이 아닌 복제된 나무들 역시 모두 수그루다.

지금까지 해당 소철나무와 동일한 종의 암그루는 발견되지 않았으며, 이 나무가 순종으로 살아남을 유일한 방법은 옆 줄기를 뻗어 무성증식을 하는 것뿐이다. 일반적으로 수그루는 꽃가루를 날리고, 암그루는 씨앗을 맺는다. 수그루와 암그루가 함께 있어야 열매를 맺는 게 가능한 것이다.

과학자들은 이 소철나무의 짝을 찾기 위해 인공지능(AI)을 도입했다. 소철이 서식하는 토착림에서도 사람의 접근이 어려운 지역에 AI 칩이 내장된 무인기(드론)를 보낸 것이다.

무인기가 촬영한 영상은 AI 알고리즘 방식을 이용해 분석한다. 소철나무의 데이터를 입력한 뒤 이와 동일한 것으로 추정되는 나무를 AI가 영상에서 구별해내는 방식이다.

이번 프로젝트를 맡은 영국 사우샘프턴대학의 로라 신티 박사는 라이브사이언스에 “소철나무의 특징 및 고유한 모양을 최적화하기 위해 이미지 인식 알고리즘을 만들었다”면서 “우리는 생태적 특징을 분석해 소철이 발견될 가능성이 가장 높은 지역을 전략적으로 타겟팅했다”고 설명했다.

이어 “드론 중 일부는 1인칭 관점으로 설정해 현장 상황을 실시간으로 전송받아 볼 수 있으며, 정밀한 탐색과 클로즈업 이미지 등을 얻을 수 있다”면서 “다만 언덕 지형이나 구름으로 뒤덮인 곳의 이미지는 분석이 어렵기 때문에, 해당 AI 모델을 개선할 예정”이라고 덧붙였다.

만약 해당 소철나무의 암그루가 발견된다면 멸종 위기에서 벗어날 수 있을 것으로 기대를 모은다. 특히 암그루가 유전적 다양성을 확대해 수종 보존 노력에서 획기적인 진전이 있을 것으로 보인다.

신티 박사는 라이브사이언스에 “아마도 암그루가 발견된다면 야생에서 제거될 것이다. 통제된 환경에서 관리해 수분 과정을 거칠 것이며, 열매가 생산되면 건강한 성장을 보장하기 위해 역시 야생이 아닌 인공적 공간에서 재배될 것”이라면서 “궁극적인 목표는 원래의 서식지에 다시 심을 수 있게 비옥하고 건강한 묘목을 생산하는 것”이라고 덧붙였다.

송현서 기자