Un outil d'intelligence artificielle révèle que les changements climatiques peuvent avoir alimenté des explosions d'évolution des oiseaux

Des chercheurs de l'Université du Michigan ont découvert que des explosions évolutives majeures chez les oiseaux du groupe des Passeriformes, communément appelés passeriformes, ont coïncidé avec des changements climatiques significatifs tout au long de l'histoire de la Terre.

Ces données ont été recueillies à l'aide de Skelevision, un système basé sur l'IA développé grâce à une collaboration entre l'Université du Michigan et l'Université de New York. L'outil permet une mesure précise de plusieurs os à travers le squelette aviaire en capturant des images contre une grille calibrée, permettant une numérisation à grande vitesse des spécimens du musée. En scannant près de 15 000 spécimens individuels, principalement du Musée de zoologie de l'U-M, l'équipe a pu suivre comment les formes du corps au sein de la lignée des passereaux ont changé au cours de millions d'années.

L'auteur principal, Jake Berv, chercheur postdoctoral à l'U-M School for Environment and Sustainability, a noté que les résultats appuient la théorie de l'évolution, qui postule que la diversification a tendance à se produire par impulsions plutôt que de manière continue. Selon la recherche, ces explosions d'évolution semblent être motivées par des facteurs tels que de nouvelles opportunités écologiques ou une expansion géographique dans de nouveaux environnements. La méthode statistique utilisée pour analyser les données, nommée bifrost, a permis aux chercheurs d'évaluer simultanément l'ensemble du squelette de chaque espèce. Cette approche les a aidés à reconstruire la trajectoire évolutive de la forme du corps à travers l'histoire d'environ 45 millions d'années des passereaux.

Berv a expliqué que la complexité de l'anatomie des oiseaux signifie que chaque os est interconnecté, ce qui rend essentiel de considérer l'organisme entier lors de l'étude des changements évolutifs. Les résultats ont révélé deux périodes clés d'activité évolutive. Une explosion majeure de l'évolution de la forme du corps s'est produite il y a environ 35 millions d'années, pendant l'éocène, la transition de l'oligocène, une période marquée par un refroidissement global intense. Un autre changement notable a eu lieu il y a environ 15 millions d'années, lorsque le rythme de l'évolution a ralenti, coïncidant avec un autre événement géologique significatif. Ces observations suggèrent que les fluctuations climatiques peuvent avoir joué un rôle crucial dans la formation de la diversité des oiseaux modernes.

L'auteur principal, Brian Weeks, a souligné que l'étude avait modifié sa compréhension du fonctionnement des écosystèmes. Il a décrit le processus d'analyse du vaste ensemble de données comme à la fois stimulant et éclairant, soulignant l'importance d'intégrer la technologie avec les méthodes biologiques traditionnelles pour obtenir des informations plus approfondies sur les processus évolutifs.

Le travail souligne le potentiel des outils d'IA pour faire progresser notre connaissance de la biologie évolutive tout en renforçant le lien entre le changement environnemental et la dynamique de la vie sur Terre.