Inteligența Artificială scoate la iveală legătura dintre schimbările climatice și evoluția păsărilor

Un nou studiu realizat de cercetători de la Universitatea din Michigan sugerează că marile transformări climatice prin care a trecut Pământul au avut un rol decisiv în evoluția păsărilor.

Cu ajutorul unui sistem bazat pe Inteligență Artificială, oamenii de știință au descoperit că păsările din ordinul Passeriformes – grup care include peste jumătate dintre speciile de păsări existente în prezent – nu au evoluat într-un ritm constant, ci au trecut prin perioade scurte de schimbări rapide, separate de intervale lungi de stabilitate.

Rezultatele oferă unele dintre cele mai solide dovezi de până acum că modificările majore ale mediului au influențat apariția unor noi forme de viață și diversificarea speciilor.

Inteligența Artificială a analizat peste 2.000 de specii de păsări

Pentru a înțelege modul în care păsările și-au schimbat forma corpului de-a lungul timpului, cercetătorii au analizat scheletele a peste 2.000 de specii. Baza de date folosită în cercetare a fost impresionantă: peste 170.000 de măsurători realizate pe mai mult de 15.000 de exemplare păstrate în colecții muzeale din întreaga lume.

Procesul ar fi fost aproape imposibil fără tehnologia modernă. Echipa a utilizat Skelevision, un sistem bazat pe Inteligență Artificială capabil să fotografieze și să măsoare automat oasele păsărilor. Scanarea fiecărui exemplar durează aproximativ 45 de secunde, reducând considerabil timpul necesar procesării unor colecții de mari dimensiuni și oferind cercetătorilor un volum uriaș de informații.

Ulterior, toate datele au fost analizate cu ajutorul unui model statistic inovator, denumit bifrost, care a permis reconstruirea modului în care forma corpului paseriformelor s-a modificat în ultimii aproximativ 45 de milioane de ani, scrie eurekalert.

Perioadele de răcire globală au coincis cu cele mai rapide transformări

Analiza a scos la iveală faptul că una dintre cele mai importante etape de evoluție accelerată s-a produs în urmă cu aproximativ 35 de milioane de ani, în timpul tranziției dintre Eocen și Oligocen. Această perioadă este cunoscută în istoria geologică printr-o răcire accentuată a climei la nivel mondial.

Potrivit cercetătorilor, tocmai aceste schimbări climatice majore ar fi creat noi condiții de viață și presiuni asupra speciilor, obligându-le să se adapteze într-un ritm mult mai rapid decât în perioadele de stabilitate climatică.

Citește și: Păsările pe care puțini oameni le iubesc, dar fără de care natura ar avea o problemă uriașă. Imaginile care le arată altfel

După aproximativ 15 milioane de ani, viteza acestor transformări a început să scadă, fenomen care a coincis cu un nou episod geologic important, sugerând încă o dată existența unei legături între evoluția păsărilor și modificările mediului.

Habitatul influențează ritmul evoluției

Studiul a evidențiat și faptul că locul în care trăiesc păsările poate determina viteza cu care acestea evoluează.

Speciile care trăiesc în regiunile cu latitudini ridicate, unde temperaturile variază puternic între anotimpuri, tind să își modifice forma corpului într-un ritm mai rapid decât păsările din apropierea Ecuatorului, unde clima este mult mai stabilă.

Oamenii de știință consideră că aceste diferențe demonstrează impactul direct pe care condițiile de mediu îl au asupra adaptării organismelor. În zonele unde clima se schimbă frecvent, presiunea evolutivă este mai mare, iar speciile sunt nevoite să găsească soluții biologice pentru a supraviețui.

Colecțiile muzeale și AI-ul deschid o nouă etapă în studiul evoluției

Autorii cercetării afirmă că proiectul nu ar fi fost posibil fără colecțiile muzeale, care păstrează milioane de exemplare biologice acumulate de-a lungul deceniilor. Inteligența Artificială permite însă valorificarea acestor resurse într-un mod fără precedent, transformând mii de ore de muncă manuală într-un proces automatizat și extrem de rapid.

Tehnologia oferă cercetătorilor posibilitatea de a analiza volume uriașe de date și de a identifica modele evolutive care până acum erau dificil de observat.

Descoperirea ar putea ajuta la înțelegerea efectelor schimbărilor climatice actuale

Dincolo de explicațiile privind trecutul, cercetarea are și implicații importante pentru viitor. Specialiștii susțin că relația dintre schimbările climatice și evoluția speciilor poate oferi indicii valoroase despre modul în care fauna actuală va reacționa la încălzirea globală provocată de activitatea umană.

Înțelegerea felului în care organismele s-au adaptat în trecut la transformările climatice ar putea ajuta la anticiparea efectelor pe termen lung asupra biodiversității și la elaborarea unor strategii mai eficiente de conservare.

Rezultatele cercetării au fost publicate în prestigioasa revistă Nature Ecology & Evolution, iar autorii consideră că utilizarea Inteligenței Artificiale va revoluționa în următorii ani studiile dedicate evoluției și biodiversității.