DNA時(shí)間機(jī)器揭示了一個(gè)世紀(jì)以來(lái)生物多樣性的喪失

人工智能分析顯示，污染水平、極端天氣事件和氣溫升高破壞了淡水湖泊的生物多樣性。

人工智能和 DNA：保護(hù)工具

科學(xué)家們首次對(duì)DNA “時(shí)間機(jī)器”進(jìn)行了概念驗(yàn)證，以揭示淡水湖一個(gè)世紀(jì)以來(lái)的環(huán)境變化，包括氣溫升高和污染，導(dǎo)致生物多樣性可能不可逆轉(zhuǎn)的喪失。

他們的方法將人工智能應(yīng)用于基于 DNA 的生物多樣性、氣候變量和污染，可以幫助監(jiān)管機(jī)構(gòu)保護(hù)地球現(xiàn)有的生物多樣性水平，甚至提高它們。

研究方法和結(jié)果

伯明翰大學(xué)的研究人員與法蘭克福歌德大學(xué)合作，利用丹麥湖底的沉積物重建了一個(gè)擁有 100 年歷史的生物多樣性、化學(xué)污染和氣候變化水平圖書館。這個(gè)湖的水質(zhì)變化歷史有據(jù)可查，使其成為測(cè)試生物多樣性時(shí)間機(jī)器的完美自然實(shí)驗(yàn)。

專家們于 11 月 7 日在《eLife》雜志上發(fā)表了他們的發(fā)現(xiàn)，他們透露，沉積物保存著隨著時(shí)間的推移而變化的生物和環(huán)境信號(hào)的連續(xù)記錄——從工業(yè)革命開(kāi)始時(shí)的(半)原始環(huán)境到現(xiàn)在。

環(huán)境保護(hù)的新方法

該團(tuán)隊(duì)利用環(huán)境 DNA(植物、動(dòng)物和細(xì)菌留下的遺傳物質(zhì))構(gòu)建了整個(gè)淡水群落的圖景。在人工智能的協(xié)助下，他們結(jié)合氣候和污染數(shù)據(jù)分析了這些信息，以確定可以解釋湖中物種歷史性消失的原因。

首席研究員、伯明翰大學(xué)進(jìn)化系統(tǒng)生物學(xué)和環(huán)境組學(xué)教授、艾倫圖靈研究所研究員 Luisa Orsini 解釋說(shuō)：“我們從湖底取出了沉積物核心，并使用沉積物中的生物數(shù)據(jù)，就像時(shí)間一樣機(jī)器——回顧過(guò)去，以每年的分辨率構(gòu)建上個(gè)世紀(jì)生物多樣性的詳細(xì)圖景。通過(guò)分析生物數(shù)據(jù)與氣候變化數(shù)據(jù)和污染水平，我們可以確定對(duì)生物多樣性影響最大的因素。

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