Жасанды интеллект Жердің жаппай биологиялық жойылуының таңғажайып заңдылықтарын ашты

Мазмұны:

Жасанды интеллект Жердің жаппай биологиялық жойылуының таңғажайып заңдылықтарын ашты
Жасанды интеллект Жердің жаппай биологиялық жойылуының таңғажайып заңдылықтарын ашты
Anonim

Ғалымдар жаппай жойылу көптеген жаңа түрлердің дамуына мүмкіндік береді деген идея эволюцияның негізгі тұжырымдамасы болып табылады, бірақ қазбаларды зерттеу үшін жасанды интеллект көмегімен жүргізілген жаңа зерттеулер бұл сирек шындық екенін көрсетті және басқа түсініктеме болуы керек деп жазады ғалымдар. Ғылыми Eurekalert журналы.

Чарльз Дарвиннің «Түрлердің шығу тегі туралы» маңызды еңбегі оның эволюция теориясының тамаша қорытындысымен аяқталады: «Бұл көзқарас бойынша, тіршілік өзінің көптеген қабілеттерімен бастапқыда бірнеше формада немесе бір формада тыныс алған және бұл планета сәйкес циклді түрде қозғалады. ауырлық заңының өзгермейтін заңы, осындай қарапайым басынан бастап, шексіз формалар, ең әдемі және таңғажайып, дамыды және дамып келеді ». Шындығында, ғалымдар қазірдің өзінде болған түрлердің көпшілігі қазір жойылып кеткенін біледі.

Жалпы алғанда, Жердің бүкіл тарихында түрлердің жойылуы жаңаларының пайда болуымен шамамен теңдестірілді, ғалымдар жаппай жойылу деп атайтын бірнеше үлкен уақытша теңгерімсіздіктермен. Ғалымдар көптен бері жаппай жойылу түр эволюциясының өнімді кезеңдерін немесе «сәулеленуді» тудыратын заңдылық деп есептейді. шығармашылық деструкция.

Токио технологиялық институтының Жердегі тіршілік туралы ғылымдар институтының (ELSI) зерттеушілері жүргізген жаңа зерттеу машиналық оқуды қолдана отырып, қазбалы түрлердің бір мезгілде пайда болуын зерттеді және шығарындылар мен жойылу сирек байланысты екенін, сондықтан жаппай жойылу ықтималдығы бар екенін анықтады. салыстырмалы шамадағы шығарындыларды сирек шығаруға.

Шығармашылық бұзылу эволюцияның классикалық тұжырымдамаларында маңызды орын алады. Көптеген түрлер кенеттен жойылып, көптеген жаңа түрлер кенеттен пайда болатын кезеңдер болатыны анық сияқты.

Алайда, бұл зерттеуде жаппай шығарындылар деп аталатын жаппай жойылулармен салыстырылатын шығарындылар жойылуға қарағанда әлдеқайда аз талдау алды. Бұл зерттеуде фанерозойлық эон деп аталатын қазба қалдықтары бар кезеңдегі жойылу мен радиацияның әсерлері салыстырылады. Фанерозой (грек тілінен аударғанда «айқын өмір») Жер тарихының жалпы ~ 4,5 миллиард жылының соңғы ~ 550 миллион жылын білдіреді және палеонтологтар үшін маңызды: осы кезеңге дейін тірі организмдердің көпшілігі оңай жүре алмайтын микробтар болды. қалдықтарды құрайды, сондықтан бұрынғы эволюциялық тарихты бақылау қиын.

Жаңа зерттеулер көрсеткендей, шығармашылық бұзылу фанерозойда түрлердің қалай пайда болғанын немесе жойылғанын жақсы сипаттай алмайды және эволюциялық сәулеленудің ең көрнекті кезеңдерінің көпшілігі өмір жаңа эволюциялық және экологиялық кеңістіктерге, мысалы, кембрий кезеңінде кеңейген кезде пайда болған деп болжайды. Жануарлардың алуан түрлілігі мен орман биомаларының карбон кезеңінде кеңеюі. Бұл микробтар үстемдік еткен алдыңғы ~ 3 миллиард жылға қатысты ма, белгісіз, өйткені мұндай ежелгі әртүрлілік туралы жазылған ақпараттың аздығы ұқсас талдауға мүмкіндік бермеді.

Палеонтологтар фанерозойдың қазба қалдықтарындағы жаппай жойылудың бірнеше маңызды оқиғаларын анықтады. Бұған негізінен түрлердің 70% -дан астамы жойылып кеткен деп есептелетін пермьнің соңындағы жаппай жойылу сияқты бес ірі жаппай жойылу кіреді.

Биологтар біз қазір «алтыншы жаппай жойылу» кезеңіне енуіміз мүмкін деп болжады, бұл олардың пайымдауынша, негізінен адамның іс-әрекеті, соның ішінде ауыл шаруашылығының дамуы нәтижесінде аңшылық пен жер пайдалану өзгерістері

Бұрынғы «Үлкен бестіктің» жаппай жойылуының әйгілі мысалы-борлы-үшінші сатыдағы жойылу (әдетте «КТ» деп аталады, неміс бор жазуын қолданып), метеориттің Жерге ~ 65 миллион жыл бұрын түсуінен болған сияқты.. кім динозаврларды жойды.

Қазба байлықтарды бақылай отырып, ғалымдар осындай қорытындыға келді жаппай жойылу тіршіліктің ерекше өнімді формаларының пайда болуына әкеледі … Мысалы, бұл жалпы қабылданған К-Т кезінде динозаврлардың жаппай жойылуы сүтқоректілер сияқты организмдерге мүмкіндік беретін алшақтық тудырды, сүтқоректілердің жаңа түрлерінің барлық түрлерінің эволюциясына мүмкіндік берген қайта популяциялау және «сәулелену», ақырында адамның пайда болуының негізін қалады.

Басқаша айтқанда, егер «шығармашылық жойылу» оқиғасы болмағанда, мүмкін біз бұл мәселені талқыламас едік.

Жаңа зерттеу Agora -да кездейсоқ әңгімеден басталды, ELSI ғалымдары мен келушілер жиі тамақтанатын және жаңа әңгімелер болатын үлкен ортақ бөлме. Екі мақаланың авторлары, эволюционист -биолог Дженнифер Хойал Кутилл (қазіргі уақытта Ұлыбританиядағы Эссекс университетінің ғылыми қызметкері) және физик / машинаны үйрену бойынша сарапшы Николас Гуттенберг (қазіргі уақытта Чехиядағы GoodAI -мен бірлесе жұмыс істейтін Cross Labs ғылыми қызметкері), олар жұмыстың басында, ELSI -де постдокторанттар болды, машиналық оқытуды қазбаларды визуализациялау және түсіну үшін қолдануға болатынын талқылады. ELSI-ге барған кезде, COVID-19 пандемиясы халықаралық саяхатты шектей бастағанға дейін, олар жойылып кету мен радиациялық оқиғалар арасындағы байланысты зерттеу үшін талдауларын кеңейтуге тырысты. Бұл талқылаулар оларға жаңа деректерді жаппай жойылу мен радиация туралы қолданыстағы идеялардың кеңдігімен байланыстыруға мүмкіндік берді.

Олар машиналық оқыту арқылы анықталған эволюциялық заңдылықтардың дәстүрлі интерпретациядан негізгі ерекшеліктері бойынша ерекшеленетінін тез анықтады

Команда екі жүз мыңға жуық түрдің ауқымды деректер қорындағы миллионнан астам жазбаларды зерттей отырып, фанерозойлық қазба қалдықтарындағы түрлердің уақытша қатар жүруін зерттеу үшін машиналық оқытудың жаңа қосымшасын қолданды.

Зерттеудің жетекші авторы доктор Хойал Кэтилл: «Өмір тарихын түсінудің ең күрделі аспектілерінің бірі - бұл уақыт өлшемі мен түрлердің саны. Машиналық оқытудың жаңа қосымшалары бізге бұл ақпаратты адамдарға оқылатын түрде бейнелеуге мүмкіндік береді. сөйлеу, жарты миллиард жылдық эволюцияның алақанында ұстау және біз көргеннен жаңа білім алу ».

Өздерінің объективті әдістерін қолдана отырып, олар бұрын палеонтологтар анықтаған «үлкен бес» жаппай жойылуларға машиналық оқыту 5% елеулі бұзылулармен байланысты екенін анықтады, оларда сөну радиацияның алдында немесе керісінше болды, сонымен қатар жеті қосымша жаппай жойылулар болды. жаппай жойылу - радиациялық және он бес жаппай сәулелену. Бір таңқаларлығы, сөнгеннен кейін сәулеленудің маңыздылығын көрсететін алдыңғы сипаттамалардан айырмашылығы, бұл жұмыс олардың салыстырмалы массалық сәулеленуі мен жойылуларының мезгіл -мезгіл сәйкес келетінін көрсетті, бұл олардың арасындағы себептік байланыс туралы идеяны жоққа шығарды.

Доктор Николас Гутенберг: «Экожүйе динамикалық, жаңа нәрсе жасау үшін бұрыннан бар бөлшекті бұзудың қажеті жоқ»,-деді.

Топ одан әрі радиация шын мәнінде қолданыстағы экожүйелерде үлкен өзгерістер тудыруы мүмкін екенін анықтады, бұл идеяны авторлар «жойқын жаратылыс» деп атайды. Олар орта есеппен, фанерозой эрасы кезінде, кез келген уақытта экожүйені құрайтын түрлердің барлығы 19 миллион жылдан кейін жоғалып кеткенін анықтады. Бірақ жаппай жойылу немесе радиация пайда болған кезде түрдің өзгеру жылдамдығы әлдеқайда жоғары болады.

Бұл қазіргі «Алтыншы жойылудың» қалай болып жатқанын жаңаша қарауға мүмкіндік береді. Төртінші кезең 2,5 миллион жыл бұрын басталған, Жердің биік ендік аймақтары мұзбен жабылған кезде, мұздықтардың күрт өзгеруін қоса, бірнеше рет климаттық соққылардың куәсі болды. Бұл дегеніміз, қазіргі «Алтыншы жойылу» қазірдің өзінде бұзылған биоалуантүрлілікті жойып жібереді және авторлардың есептеуі бойынша, ұзақ мерзімді орташа 19 миллион жылға оралу үшін кемінде 8 миллион жыл қажет

Доктор Хойал Кэтилл былай деп түсіндіреді: біздің көз алдымызда пайда болған әрбір жойылу осы уақытқа дейін миллиондаған жылдар бұрын болған болуы мүмкін түрді жояды, бұл «жаңа түрлердің пайда болуының» қалыпты процесін жоғалтқанның орнына қоюды қиындатады..

Ұсынылған: