ИИ помог учёным обнаружить связь между климатическими сдвигами и эволюцией птиц

Исследователи Мичиганского университета с помощью искусственного интеллекта выяснили, что воробьинообразные (Passeriformes) эволюционировали резкими всплесками, которые часто совпадали с изменениями климата в истории Земли. Учёные проанализировали скелеты более 2000 современных видов птиц, собрав свыше 170 000 отдельных промеров. Для этого они использовали ИИ-инструмент Skelevision, который сканирует и измеряет кости за 45 секунд на образец. Всего было обработано более 15 000 музейных экземпляров, в основном из коллекции Музея зоологии Мичиганского университета. Об этом рассказывает издание Phys.org.

Статистический метод bifrost, разработанный ведущим автором Джейком Бервом, позволил оценить эволюцию формы тела за примерно 45 миллионов лет истории воробьинообразных. Оказалось, что около 35 миллионов лет назад, во время перехода от эоцена к олигоцену, когда Земля пережила интенсивное глобальное похолодание, произошли быстрые всплески эволюции формы тела. Затем, примерно 15 миллионов лет назад, анализ показал кластер замедлений эволюции, совпавший с другим важным геологическим событием.

«Наши результаты определённо изменили моё представление о том, как устроен мир, — говорит Брайан Уикс, соавтор исследования. — Мы обнаружили редкие большие увеличения темпов эволюции и множество мелких замедлений, что соответствует картине, когда линии осваивают новое экологическое пространство и быстро меняются, чтобы использовать эту возможность». Исследование опубликовано в журнале Nature Ecology & Evolution.

Дополнительно учёные выяснили, что место обитания птиц также предсказывает среднюю скорость морфологической эволюции: сообщества в более экстремальных широтах и с большими сезонными колебаниями температуры склонны к более быстрой эволюции, чем у экватора. «Похоже, существует недооценённая связь между широтными градиентами и темпами морфологической эволюции», — отмечает Уикс.

Исследователи подчёркивают важность инвестиций в музейные коллекции и роль ИИ в их использовании. «Невозможно предвидеть полную будущую ценность образца», — говорит Берв. Работа также может дать уроки для понимания того, как виды реагируют на современное изменение климата: «Чтобы понять долгосрочное влияние человеческой деятельности на Землю, мы должны изучать связь между событиями в истории Земли и эволюционными переходами», — заключает он.