鸟类的进化并不是平稳进行的:人工智能揭示了 4500 万年来气候驱动的骨骼变化

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来源:经济时报

鸟类今天看起来可能非常熟悉,但它们的骨骼却提供了一段更加动荡的进化历史的线索。

密歇根大学研究人员的一项新研究使用人工智能和一种新颖的统计技术来追踪人们的身体形状

在大约 4500 万年的时间里发生了变化。

这个群体包括鸣禽和一半以上的现存鸟类,似乎经历了快速的解剖变化时期,其间穿插着更长的缓慢进化时期。

其中几次进化爆发发生在地球气候的重大变化周围,这表明环境剧变可能为鸟类带来了新的生态机会,并将一些谱系推向了不同的体型。

研究人员通过将数千个博物馆标本与人工智能辅助测量相结合,以及一种新方法来重建这段历史,该方法将骨骼作为一个连接的结构而不是作为一组不相关的骨骼进行研究。

人工智能将数千个博物馆标本转化为数据

鸟类家谱的庞大规模使得该项目很难使用传统方法来解决。

研究小组检查了超过 2,000 种雀形目动物的数据,并编制了超过 170,000 个骨骼测量数据。超过 15,000 个博物馆标本被拍摄和处理,其中大部分材料来自密歇根大学动物博物馆。

研究人员没有手动测量每个样本,而是使用了名为 Skelevision 的人工智能系统。

该技术是密歇根州 Brian Weeks 实验室和纽约大学 David Fouhey 团队合作开发的。它的设计目的是从鸟类标本的照片中识别和测量骨骼。

每个标本都根据网格进行拍摄,使软件具有一致的比例。然后 Skelevision 可以识别大约十几个骨骼元素并从中提取测量值。

单次扫描大约需要 45 秒。

尽管如此,时机还是很惊人的。