Maŝina Lernado Helpas Reskribi la Historion de la Tero
Maŝina Lernado Helpas Reskribi la Historion de la Tero
Anonim

La teorio de Darwin koncerne speciĝon, la procezon per kiu novaj specioj eliras el ekzistantaj, koncernis la procezon per kiu flaŭro kaj faŭno adaptiĝas al siaj medioj.

Sed estas pli en la planedo Tero ol individuaj plantoj kaj bestoj. Ili estas parto de vasta ekosistemo -- pensu ĉiujn membrojn de korala rifo aŭ pluvarbaro -- detruita kaj renaskita multfoje en la historio de la Tero.

Ekosistemdetruo, kaj posta renaskiĝo, longe laŭsupoze estas kazo de klara kialo kaj efiko. Dum formorto okazas, novaj specioj leviĝas el la cindro kaj plenigas la interspacon.

Nun, unuafoje, teamo de esploristoj pri teroj kaj vivsciencoj el la tuta mondo uzis maŝinlernadon por ekzameni amasajn informojn pri kiel la vivo evoluas sur nia planedo. Kion ili malkovris defias tion, kion ni pensis, ke ni sciis pri formortoj, ekosistemrenaskiĝo kaj la apero de specioj.

La rezultoj de la grupo ankaŭ havas implicojn por medicino.

Kio estas amasaj formortoj?

En amasa formorto, vasta nombro da specioj forpasas en relative mallonga tempodaŭro. Kiel National Geographic diras, "En kelkaj tempoj en la lastaj 500 milionoj da jaroj, 75 [procento] ĝis pli ol 90 procentoj de ĉiuj specioj sur la Tero malaperis en geologia palpebrumo."

La "Grandaj Kvin" estis la plej grandaj formortoj.

  • Ordovicio-Siluria, antaŭ 440 milionoj da jaroj.

  • Devono, antaŭ 365 milionoj da jaroj.

  • Permio-Triaso, antaŭ 250 milionoj da jaroj.

  • Triaso-Ĵuraso, antaŭ 210 milionoj da jaroj.

  • Kretaceo-Terciaro, antaŭ 65 milionoj da jaroj.

Kiel maŝinlernado helpas?

Industria gvidanto IBM difinas maŝinlernadon kiel "branĉon de artefarita inteligenteco (AI) koncentrita al konstruado de aplikoj kiuj lernas de datumoj kaj plibonigas sian precizecon laŭlonge de la tempo sen esti programitaj por fari tion." Ĉi tiuj aplikoj, nomataj algoritmoj, estas "'trejnitaj' por trovi ŝablonojn kaj funkciojn en amasaj kvantoj da datumoj por fari decidojn kaj prognozojn surbaze de novaj datumoj." Por ĉi tiu studo, la algoritmo de la esploristoj analizis pli ol unu milionon da fosilioj de publika datumbazo, kovrante pli ol 200 000 speciojn, por spuri kiel okazis formortoj kaj posta vivo.

"Kelkaj el la plej malfacilaj aspektoj por kompreni la historion de vivo estas la enormaj temposkaloj kaj nombroj da specioj implikitaj," diris ĉefaŭtoro Jennifer Hoyal Cuthill, PhD, en gazetara komuniko. "Novaj aplikoj de maŝinlernado povas helpi permesante al ni bildigi ĉi tiujn informojn… ni povas, por tiel diri, teni duonmiliardo da jaroj da evoluo en la manplatoj, kaj akiri novajn komprenojn el tio, kion ni vidas."

Reskribado de historio

En la konvencia modelo, amasaj formortoj estas parto de procezo nomata "kreiva detruo". Multaj novaj specioj tiam aperas en eksplodo nomata "radiado". Unu el la plej konataj estis la pliiĝo de mamuloj post la malaperis dinosaŭroj dum la kretaceo-terciara formorto.

Kion la esploristoj trovis, tamen, estis ke "kompareblaj amasradiadoj kaj formortoj estis nur malofte kunligitaj en tempo, refutante la ideon de kaŭza rilato inter ili." Fakte, la esploristoj trovis tion, kion ili nomas "detrua kreado" -- evidenteco, ke radiadoj povas mem kaŭzi gravajn ŝanĝojn en la ekosistemo. La indico de specia transdono -- kiom da tempo necesas antaŭ ol la plimulto de specioj estas anstataŭigitaj per novaj -- akcelita kun kaj amasaj formortoj kaj amasaj radiadoj.

La sciencistoj rimarkis, ke la Kvaternara periodo, kiu komenciĝis antaŭ 6 milionoj da jaroj kaj daŭras hodiaŭ, jam spertis masivajn ŝanĝojn en klimato dum glaciepokoj komenciĝas kaj finiĝas. Nun, tielnomita Sesa Formorto, "ĉefe kaŭzita de homa aktiveco inkluzive de ĉasado kaj ŝanĝado de tero kaŭzitaj de la ekspansio de agrikulturo", "erozias biodiversecon kiu jam estis interrompita."

Kial ĉi tio gravas?

Kialo #1

Biodiverseco ludas gravan sed subestimatan rolon en medicino. La OMS diras ke "Perdo en biodiverseco povas limigi malkovron de eblaj traktadoj por multaj malsanoj kaj sanproblemoj." Ĝuste ĉi-jare, esploristoj trovis tentajn indicojn pri kiel batali Covid-19 analizante la imunsistemojn de bestoj kiel lamoj kaj ŝarkoj.

D-ro Cuthill diris al Phys.org ke, "Ĉiu formorto kiu okazas dum nia horloĝo forigas specion kiu eble ekzistis dum milionoj da jaroj ĝis nun, malfaciligante la normalan procezon de nova specio-deveno anstataŭigi tion, kio estas perdita."

Vi verŝajne aŭdis pri dodo-birdoj kaj migrokolomboj kiel oftaj ekzemploj de homfaritaj formortoj. Laŭ studo de 2008 publikigita en la Journal of the National Cancer Institute (Revuo de la Nacia Kancero-Instituto), "aktuala formortoprocentoj estas almenaŭ 100 ĝis 1,000 fojojn pli altaj ol naturaj fonaj indicoj" kaj 15,000 kuracherboj estas en risko. Eĉ antaŭ industriiĝo, homa agado verŝajne detruis valorajn plantojn kiel la legenda romia mirinda medikamento silphium.

Kialo #2

Klimata ŝanĝo estis nomita "la difina krizo de nia tempo" fare de la Agentejo por Rifuĝintoj de UN pro ĝia efiko al kie kaj kiel homoj -- kaj laŭ etendaĵo, alia vivo -- povas daŭre vivi. Vasta esplorado montras, ke klimata ŝanĝo povas multfoje akceli formortojn. Unu studo en Proceedings of the National Academy of Sciences (Procedoj de la Nacia Akademio de Sciencoj) asertas ke "klimata ŝanĝo povas esti grava minaco al biodiverseco en la venontaj 100 jaroj", kun eĉ 44% de plantoj enketitaj en unu areo jam spertas lokajn formortojn. Alia studo identigis centojn da specioj en risko.

La ekosistemo ĝis nun kapablis mem-korekti post amasaj formortoj kaj radiadoj, sed la temposkalo en kiu tio okazas estas ŝanceliĝanta. Laŭ la gazetara komuniko de la Nature-studo, post la Sesa Formorto, "la aŭtoroj sugestas, ke ĝi bezonos almenaŭ 8 milionojn da jaroj por reveni al la longtempa mezumo de 19 milionoj da jaroj."

La Prenu Hejmen

Mediprotektaj movadoj akiris vaporon en la lastaj kelkaj jardekoj, sed malmultaj homoj aprezas, ke la paspagaj formortoj povas akiri medicinan progreson. La novaj trovoj estas memoriga rememorigilo, ke la efikoj de klimata ŝanĝo kaj homfaritaj formortoj povus esti eĉ pli daŭraj kaj pli malfacile renverseblaj ol ni pensas.

Sean Marsala estas sanverkisto bazita en Filadelfio, Pa. Pasiigita pri teknologio, li kutime povas esti trovita legante, foliumante la interreton kaj esplorante virtualajn mondojn.

Populara laŭ temo