ИИ раскрыл взрывной характер эволюции певчих птиц

Ученые Мичиганского университета с помощью искусственного интеллекта обнаружили, что эволюция воробьинообразных (Passeriformes), крупнейшей группы птиц, включающей большинство певчих видов, происходила не равномерно, а резкими скачками. Эти всплески изменений часто совпадали с периодами значительных климатических сдвигов на Земле.

Исследование, опубликованное в журнале Nature Ecology & Evolution, подтверждает давнюю теорию о том, что эволюция происходит через фазы быстрых изменений, сменяющихся более медленными периодами. Для анализа ученые использовали ИИ-инструмент Skelevision, который позволил измерить скелеты более 2000 видов птиц, получив свыше 170 000 отдельных измерений. Сканирование одного образца занимает около 45 секунд, что значительно ускорило обработку музейных коллекций.

«Это очень важно для эволюционной теории, поскольку на протяжении 100 лет существует предсказание, что появление новых групп, называемых эволюционными радиациями, часто связано с взрывными всплесками диверсификации. Теория предсказывает, что адаптивные радиации могут объяснять большую часть разнообразия жизни на Земле», — отметил Джейк Берв, ведущий автор исследования.

Анализ показал, что особенно быстрая эволюция формы тела происходила около 35 миллионов лет назад, в период Эоцен-Олигоценового перехода, который характеризовался интенсивным глобальным похолоданием. Также были выявлены замедления эволюции около 15 миллионов лет назад, совпавшие с другим крупным геологическим событием.

Исследователи также обнаружили, что птицы, обитающие в более экстремальных широтах с резкими сезонными колебаниями температур, эволюционируют быстрее, чем виды, живущие ближе к экватору. Это указывает на связь между изменчивостью окружающей среды и темпами изменения формы тела.

«Наши результаты определенно изменили мое представление о том, как устроен мир. Обнаруженная нами закономерность — редкие, но значительные увеличения темпов эволюции и множество небольших замедлений — очень хорошо согласуется с моделью, когда линии исследуют новое экологическое пространство и быстро меняются, чтобы использовать эту возможность», — прокомментировал Брайан Уикс, соавтор исследования.

Работа также подчеркивает ценность музейных коллекций, которые благодаря ИИ теперь можно анализировать в беспрецедентных масштабах. Ученые надеются, что их выводы помогут лучше понять, как виды могут реагировать на современные быстрые климатические изменения.