手の届きにくい場所に生育する植物を探し、サンプルを採取する作業は、従来、ロープ程度の装備で勇敢な植物学者たちが行ってきた。
しかし科学者たちは現在、危険な場所に生育する植物の一部を慎重に切り取るため、ドローンに取り付けられる特殊なロボットアームを開発した。
現在、世界の植物種の5種に2種が絶滅の危機に瀕しており、この手法により、手遅れになる前に絶滅危惧種に到達できるようになっている。
ベン・ナイバーグは、ハワイのナパリ海岸に沿う刃物のように細い尾根の上に立ち、隣接する赤い岩の尾根の葉が茂る奥まった場所を見渡していた。ホソオカヅル（白尾熱帯鳥）の群れの間を飛ぶドローンのかすかな羽音を除けば、辺りは静かだった。
ナイバーグは、ドローンを向かいの尾根へ近づけ、ファインダーの役割を果たすiPadの画面を見つめた。そして、そこにWilkesia hobdyiを見つけた。
房状に生えた明るい緑色の葉が、断崖にしがみつく他の植物の中で際立っており、ドクター・スースの本に出てくるもののように見えた。
一般名をdwarf iliauというキク科の植物で、W. hobdyiはかつてハワイのカウアイ島に多く自生していた。しかし1700年代後半に欧州人がこの島にヤギを持ち込んだ結果、植物は食べ尽くされ、絶滅寸前にまで追い込まれた。
大陸の陸地から隔離されていたW. hobdyiは、苦味のある葉や鋭い棘といった、空腹の家畜に対する防御機能を進化させることがなかった。
数十年にわたり、このような手の届きにくい植物を探し、サンプルを採取する作業は、失われたものを探すために危険な断崖をロープで降下した勇敢な植物学者たちによって行われてきた。
しかし、この命知らずの手法では、植物を見逃しやすかった。ロープの届く範囲には限りがあり、急峻な断崖にはロープを固定する場所もほとんどなく、見通しも茂みに遮られることが多かった。
新技術の登場により、科学者は人間にとっては危険すぎる場所にも到達し、手遅れになる前に残存する最後の個体を探せるようになった。
2016年、国立熱帯植物園のGIS・ドローンプログラム調整役を務めるナイバーグは、ドローンを使って希少種を探す空中プログラムの立ち上げに協力した。
W. hobdyiについては、ナパリ海岸沿いに生育する個体は600株未満と考えられていた。カウアイ島の絶滅危惧植物の多くは、ヤギが届かない最も急峻な断崖にしか芽を出さない。しかし、ナイバーグの目の前に広がる葉は100株以上に達していた。彼はドローンを緑の植物から5メートル（16フィート）以内まで飛ばし、研究室に戻って発見内容を確認するため高解像度の写真を撮影した。
ナイバーグと国立熱帯植物園（NTBG）のチームは、ハワイ州森林・野生生物局と協力し、カウアイ島で絶滅した、または同島で局所的に絶滅したと考えられていた3種を再発見したほか、100株未満の個体群しか確認されていない多くの他の深刻な絶滅危惧種のより大きな個体群を発見した。
数年にわたる捜索の末、ドローンは数か月のうちに新たに5,500株を発見した。これは、この植物の既知の個体数の900%以上の増加にあたる。
こうした発見について、ナイバーグは「ただただ興奮した」と述べた。「たった一株か二株でも大きな成功だ。今や、絶滅までにもう少し時間があるかもしれない。」
深刻な状況
現在、世界の植物種の5種に2種が絶滅の危機に瀕している。固有種の割合が高く、潜在的な避難場所から隔絶された島々では、状況がさらに深刻になることが多い。固有種とは、世界の他のどこにも自生しない種を指す。
カウアイ島には、同島でしか見つからない植物種が250種ある。
野生化したブタのような外来種、生息地の喪失、そして大雨に続く地滑りが、ハワイの多くの植物を脅かしている。
国際自然保護連合のレッドリストに関する2020年の評価によれば、カウアイ島の植物の約10%がすでに絶滅しているか野生では絶滅しており、さらに87%が絶滅危惧種とされている。
「ここは本当に特別な場所です。なぜなら、私たちは他のあらゆる場所から非常に遠く離れているからです」と、この評価を主導したNTBGの科学・保全部門ディレクター、ニーナ・ロンステッドは述べた。「どの植物も環境の中で非常に特定の役割を果たしています」。
島のぬかるんだ森林に生育するna'ena'e（Dubautia waialealae）のような種は、深刻な絶滅の危機に瀕している。一種の喪失が生態系全体の均衡を崩すこともある。
「トランプのタワーのようなものです」とロンステッドは述べた。「取り除きすぎれば、崩れてしまいます。」
貴重な積荷
野生で希少植物を見つけるのは、戦いの半分にすぎない。長期的に種を守るには、植物学者は種子や遺伝物質といったサンプルを採取し、温室の苗床で栽培する必要がある。これは絶滅に対する保険の役割を果たす。
2020年、ナイバーグとカナダの研究者たちはOutreach Roboticsと共同で、危険な場所に生育する植物の一部を慎重に切り取るため、ドローンに取り付けられる特殊なロボットアームの開発に着手した。
Mambaとして知られる（Multi-Use Aerial Manipulator Bidirectionally Actuated、多目的空中双方向駆動マニピュレーター）は、ロボットアームがドローンの下にケーブルでつり下げられ、8つのプロペラと、1マイル離れた場所からパイロットが操作できる切断機構を備えている。
Mambaをドローンから分離することで、風の強い環境でも素早く正確に移動でき、ドローンが断崖の壁に衝突する危険も回避できる。
完全に伸展すると、Mambaは最大4メートル（13フィート）離れた場所から目標の植物に到達できる。
Mambaは、科学者が遠隔操作する。科学者は、ロボットアームの俊敏な金属製の手首と動的なクリッパーを操作できる。Mambaは、最も小さく繊細な植物からも慎重にサンプルを摘み取るようプログラムされている。採取には10分未満しかかからない。
一周してつながる
Mambaはこれまでに、12種の絶滅危惧種から29本の挿し木または種子を採取した。その中には、カウアイ島（Kauaʻi）では絶滅したと考えられていた希少なスミレの一種、wahine noho kulaのサンプルも含まれる。このスミレは、調査ドローンによって最近になって再発見された。
種子と挿し木は現在、NTBGの苗床で育成されており、一部の種子は今後の保全活動に備えて種子銀行に保管されている。
このロボットは「絶滅と生存を分ける存在になりうる」とナイバーグは述べた。
しかし、種を完全に復活させるには、依然として野生に戻す必要がある。科学者たちは、今後1〜2年以内に、断崖の生息地に戻すことを目指している。
ドローンを使って、採取した種子を粘着性のある肥料の団子に詰め、急峻な断崖に付着させるため、上空から投下することさえ検討されているかもしれない。
しかし、こうした危険な地形に投下する必要すらないかもしれない。「ここにヤギが来る前は、これらの植物は平地にも生育していた可能性がある」とナイバーグは述べた。
