Miçiqan Universitetinin alimləri süni intellektdən istifadə edərək, əksər oxuyan quşları əhatə edən nəhəng quş qrupu olan Passeriformes-in təkamülündə heyrətamiz bir qanunauyğunluq aşkar ediblər. Onların təhlili göstərir ki, bu quşlar sabit bir tempdə təkamül keçirməyiblər. Bunun əvəzinə, əsas dəyişikliklər tez-tez Yer kürəsinin iqlimindəki dəyişikliklərlə uyğunlaşan sürətli partlayışlar şəklində baş verirdi.

Təkamül nəzəriyyəsi uzun müddətdir ki, həyatın sürətli dəyişiklik dövrlərindən və ardınca daha yavaş fazalardan keçərək müxtəlifləşdiyini irəli sürüb. Fosillər bu modelin mövcud olduğuna dair ipucları təqdim etsə də, yeni tədqiqat müasir quş nümunələrindən götürülmüş skelet ölçülərini təhlil edərək onu müəyyən edib. Tədqiqatçılar həmçinin ən vacib təkamül partlayışlarının bir neçəsinin əsas iqlim dəyişikliyi dövrlərində baş verdiyini aşkar ediblər.

Ani Partlayışlarda Təkamül

“Bu, təkamül nəzəriyyəsi üçün həqiqətən vacibdir, çünki təkamül şüalanması adlanan yeni qrupların yaranmasını proqnozlaşdıran uzun bir tarix var və bu, çox vaxt partlayıcı diversifikasiya partlayışı ilə əlaqələndirilir. Təkamül nəzəriyyəsi adaptiv şüalanmanın Yer kürəsindəki həyatın müxtəlifliyinin böyük bir hissəsini təşkil edə biləcəyini proqnozlaşdırır”, – tədqiqatın aparıcı müəllifi və UM Ətraf Mühit və Davamlılıq Məktəbinin doktoranturadan sonrakı üzvü Ceyk Berv bildirib.

“Bu, yeni ekoloji fürsət və ya bir qrupun yeni bir qitəyə səpələnməsi və nəticədə təkamül sürətinin kəskin şəkildə artması ilə bağlı ola bilər. Məsələ burasındadır ki, zaman keçdikcə təkamül irəlilədikcə fürsət azalır və buna görə də yavaşlayır və bu, zamanla impulslarla baş verir. Nəzəriyyə bunu proqnozlaşdırır və görünür, məlumatlarda da bunu görürük.”

Nəticələr süni intellekt və geniş statistik modeldən istifadə etməklə əldə edilib. Tapıntılar Nature Ecology & Evolution jurnalında dərc olunub və əsasən Schmidt Sciences və David and Lucile Packard Fondu tərəfindən dəstəklənib.

Süni intellekt minlərlə quş skeletini ölçür

Miçiqan Universitetinin komandası, o cümlədən baş müəllif Brayan Viks, passerinlərin təkamül tarixini yenidən qurmaq üçün 2000-dən çox növü araşdırdı və 170.000-dən çox fərdi skelet ölçüsünü topladı.

Bu miqyasda məlumatların toplanması, Viks laboratoriyası tərəfindən Nyu-York Universitetindəki Devid Fouheyin laboratoriyası ilə əməkdaşlıqda hazırlanmış süni intellekt aləti olan Skelevision sayəsində mümkün olmuşdur.

Skelevision, bu halda quş skeletləri olan nümunələri ardıcıl ölçmə şkalası təmin edən bir şəbəkənin qarşısında fotoşəkil çəkir. Yeddi illik əməkdaşlıq zamanı Viks və Fouhey quş skeletindəki 12 sümüyü dəqiq ölçməyə qadir olan süni intellekt modeli yaratdılar.

Tədqiqatçılar sistemdən 15.000-dən çox muzey nümunəsini skan etmək və ölçmək üçün istifadə ediblər. Onların əksəriyyəti UM Zoologiya Muzeyinin kolleksiyalarından götürülüb. Hər bir nümunə təxminən 45 saniyə ərzində skan edilə bilər ki, bu da tədqiqatçılara bütün muzey kolleksiyalarını başqa cür mümkün olduğundan daha səmərəli şəkildə rəqəmsallaşdırmağa imkan verir.

45 milyon illik dəyişikliyin yenidən qurulması

Berv həmçinin bifrost adlı yeni statistik metod yaratdı ki, bu da komandaya hər bir növün sümüklərini ayrı-ayrılıqda araşdırmaq əvəzinə, tam skeletini təhlil etməyə imkan verdi. Bu yanaşmadan istifadə edərək tədqiqatçılar təxminən 45 milyon illik təkamül dövründə passerin bədən formalarının necə dəyişdiyini təxmin etdilər.

Berv dedi: “Bütün orqanizm inteqrasiya olunmuş, mürəkkəb bir morfologiyadır və hər bir fərdi hissə bədənin digər hər bir hissəsi ilə əlaqəlidir. Modelin perspektivindən sual budur: “Bu gün görə biləcəyimiz variasiyanı izah etmək üçün baş verməli olan təkamül dəyişikliklərinin ardıcıllığı nədir?”

Təhlillər, təxminən 35 milyon il əvvəl bədən formasının xüsusilə sürətli təkamül dövrünü ortaya qoydu. Bu partlayış, güclü qlobal soyuma ilə xarakterizə olunan Eosen-Oliqosen keçidi ilə üst-üstə düşdü.

Statistik nəticələr, təxminən 15 milyon il əvvəl baş verən və başqa bir böyük geoloji hadisə ilə üst-üstə düşən təkamül yavaşlamalarının bir qrupunu da müəyyən etdi.

UM-nin Ətraf Mühit və Davamlılıq Məktəbinin ekosistem elmləri və idarəetməsi üzrə dosenti Viks bildirib ki, “Tapıntılarımız dünyanın necə işlədiyinə dair düşüncələrimi tamamilə dəyişdirib. Təkamül sürətində nadir, böyük artımlar və təkamül sürətində çoxlu kiçik azalmalarla rastlaşdığımız bu model, nəsillərin yeni ekoloji məkanı araşdırdığı və bu fürsətdən yararlanmaq üçün sürətlə dəyişdiyi bir modellə həqiqətən uyğundur.”

İqlim və Coğrafiya Forma Təkamülü

Tədqiqatçılar daha sonra quşların məlumat dəstindəki qlobal paylanmasını təhlil edərək nümunəni sınaqdan keçirdilər. Onlar coğrafiyanın da morfoloji təkamülün orta sürətini proqnozlaşdırmağa kömək etdiyini aşkar etdilər.

Mövsümi temperaturların daha kəskin şəkildə dəyişdiyi daha ekstremal enliklərdəki quş icmalarına ekvatora daha yaxın yaşayanlardan daha sürətli təkamül edən növlər daxildir. Oxşar nümunələr həm milyonlarla il ərzində, həm də müasir coğrafi bölgələrdə müşahidə olunduğundan, tapıntılar ətraf mühitin dəyişkənliyinin bədən formasında dəyişikliklərin baş verməsində mühüm rol oynaya biləcəyini göstərir.

“Görünür, enlik qradiyentləri ilə morfoloji təkamül sürətləri arasında az qiymətləndirilən bir əlaqə var”, – deyə Viks bildirib. “Ümid edirəm ki, tapıntılarımız morfoloji dəyişiklik sürətlərinin biomüxtəliflikdəki çox məşhur enlik qradiyentləri kimi digər böyük maraq sahələrinə yeni inteqrasiyasına ilham verəcək.”

Muzey Kolleksiyaları Süni İntellekt Vasitəsilə Yeni Dəyər Qazanır

Əsər həmçinin muzey kolleksiyalarının elmi əhəmiyyətini vurğulayır. Viksin sözlərinə görə, süni intellekt qorunan nümunələrdən keçmişdə təsəvvür edilməsi çətin olan miqyasda məlumat çıxarmağa imkan verir.

“Bu kimi bir təhlilin miqyası barədə düşünəndə muzeylərə investisiya qoymağın nə qədər vacib olduğu xüsusilə aydın olur; bu, fərdi kolleksiyaçı tərəfindən təqdim edilən nümunələrdən istifadə etməklə nə edilə biləcəyinin əhatə dairəsindən çox kənara çıxır”, – deyə o bildirib. “İlk kolleksiyaçıların topladıqları nümunələrdən necə istifadə etdiyimiz barədə nə düşünəcəklərini təsəvvür etmək də əyləncəlidir — düşünürəm ki, kompüterin bu nümunələrin fotoşəklini təhlil etdiyini öyrənmək onların ağlını başından alacaqdı. Bu, bir nümunənin gələcəkdəki tam dəyərini qabaqcadan görməyin nə qədər qeyri-mümkün olduğunun sadəcə bir nümunəsidir.”

Müasir İqlim Dəyişikliyi üçün Dərslər

Tədqiqatçılar deyirlər ki, tapıntılar alimlərə növlərin dünyada baş verən sürətli iqlim dəyişikliklərinə necə reaksiya verə biləcəyi barədə düşünməyə kömək edə bilər.

Berv dedi: “Hazırda bəşəriyyət tarixində dramatik qlobal iqlim dəyişikliyinin baş verdiyi bir andayıq və 10 illik bir dövrdə, 10 milyon illik bir dövrdə nə baş verəcəyini bilmirik. İnsan fəaliyyətinin Yer kürəsinə uzunmüddətli təsirini anlamaq şansına sahib olmaq üçün Yer tarixindəki hadisələrlə təkamül keçidləri arasındakı əlaqəni öyrənməliyik.”

Tədqiqat həmçinin Miçiqan Cəmiyyətdə Məlumat və Süni İntellekt İnstitutu, Kanada Təbiət Elmləri və Mühəndislik Tədqiqat Şurası və Milli Elm Fondu tərəfindən dəstəklənib.