Новые находки ученых: ИИ проанализировал палеонтологическую летопись

Всего в истории Земли было пять случаев массового вымирания — биологического или экологического явления, когда все представители определенного биологического вида исчезают по естественным либо антропогенным причинам.

Первое, ордовикско-силурийское вымирание, произошло 440 млн лет назад, уничтожив мелкие морские организмы. Девонское вымирание, случившееся 365 млн лет назад, убило целый ряд тропических морских видов.

Следом (250 млн лет назад) случилось пермско-триасовое или массовое пермское вымирание, за которым последовали триасово-юрское (210 млн лет назад) и мел-палеогеновое вымирание (65 млн лет назад). Последнее, пожалуй, наиболее известно, поскольку именно оно привело к исчезновению динозавров.

Ученые давно выдвинули гипотезу о том, что массовые вымирания приводят к продуктивным периодам эволюции — процессам, которые иногда называют созидательным разрушением. Идея состоит в том, что периоды исчезновения большого количества видов коррелируют с появлением новых видов.

Чтобы понять, насколько хорошо имеющиеся данные подтверждают эти теории, международная группа исследователей применила технологию машинного обучения к ископаемым остаткам тех времен. Искусственный интеллект визуализировал их структуру с помощью алгоритма, изучающего свыше 170 тыс. видов в многомерном виртуальном пространстве. Результаты помогли исследователям выяснить, сосуществовали ли определенные виды во времени или нет. Результаты опубликовали в Nature.

Новый алгоритм машинного обучения рассматривает массовые вымирания «большой пятерки» в контексте всех несовпадений в палеонтологической летописи и позволяет визуализировать их последствия для планеты. Это дает возможность увидеть диапазон эволюционных событий, которые повлияли на историю жизни на Земле.

Но самое главное — алгоритм обнаружил, что массовые вымирания и появления новых видов редко происходят в тандеме друг с другом. Это развенчивает ранее популярную идею о некоем природном цикле, для которого один из видов должен заместить другой.

В пример ученые приводят так называемый кембрийский взрыв, произошедший около 541 млн лет назад, когда впервые появилось большинство основных групп животных с современными анатомическими особенностями.

Новое исследование считает, что кембрийский взрыв, как и несколько других аналогичных событий, не совпадали со временем массовых вымираний. То есть наша экосистема динамична и совсем не обязательно отказываться от существующих видов, чтобы на Земле появилось что-то новое.

Работа открывает несколько интересных направлений для возможных исследований в палеонтологии, в том числе и с применением искусственного интеллекта.