Pionirsko istraživanje leptira koje pokreće veštačka inteligencija ispitalo je nedovoljno proučavanu evoluciju ženki i doprinosi debati između osnivača evolucije.
Studija Univerziteta u Eseksu — objavljena u Communications Biology — istražuje kontroverzu između viktorijanskih naučnika Čarlsa Darvina i Alfreda Rasela Volasa.
Darvin je mislio da mužjaci imaju više varijacija, jer su ženke često birale parove na osnovu muškog izgleda. Dok je Volas mislio da je prirodna selekcija među polovima najveći faktor razlike.
Više od jednog veka naučnici su uglavnom proučavali muškarce jer su njihove razlike očiglednije, dok su žene, sa suptilnijim evolucionim promenama, bile manje proučavane.
Koristeći visokotehnološko mašinsko učenje, dr Dženifer Hojal Katil je ispitala više od 16.000 muških i ženki ptičjih leptira, sa saradnicima iz Prirodnjačkog muzeja i AI istraživačkog instituta Cross Labs, Cross Compass. Ovo je prvi put da su istražene vizuelne razlike između polova među vrstama koje žive u jugoistočnoj Aziji i Australiji.
Leptiri sa ptičjim krilima izabrani su za ovu studiju zbog njihovih spektakularnih šara boja krila i razlika između mužjaka i ženki.
Dr Katil, sa Škole prirodnih nauka, rekao je: „Ovo je uzbudljivo vreme kada mašinsko učenje omogućava nove, obimne testove dugotrajnih pitanja u evolucionoj nauci.
„Prvi put smo u mogućnosti da izmerimo vidljive razmere evolucije kako bismo testirali koliko je varijacija prisutno u različitim biološkim grupama i među muškarcima i ženama. Mašinsko učenje nam daje nove informacije o evolucionim procesima koji stvaraju i održavaju biodiverzitet, uključujući u istorijski zanemarene grupe“.
Studija je pogledala fotografije leptira iz kolekcija Prirodnjačkog muzeja, koje pokazuju niz osobina, poput oblika krila, boja i šara, kod nekoliko vrsta. Utvrđeno je da, iako muškarci često imaju izraženije oblike i obrasce, i muškarci i žene doprinose ukupnoj raznolikosti.
Istraživanje je pokazalo da su kod leptira pronađeni evolutivni obrasci koje su predvideli i Darvin i Volas, pokazujući da i mužjaci i ženke doprinose raznolikosti među vrstama. Mužjaci su pokazali više varijacija u izgledu, što se uklapa u Darvinovu ideju da ženke biraju parove na osnovu ovih osobina.
Međutim, duboko učenje je takođe otkrilo suptilne varijacije kod ženki, što se poklapa sa Volasovim predviđanjima o prirodnoj selekciji koja dozvoljava raznolikost ženskih fenotipova.
Dr Kathil je rekao: „Ptičija krila su opisana kao među najlepšim leptirima na svetu. Ova studija nam daje nove uvide u evoluciju njihove izuzetne, ali ugrožene raznovrsnosti.
„U ovoj studiji slučaja fotografija leptira sa ptičjim krilima, čini se da je pol izazvao najveću evolucionu promenu, uključujući ekstremne muške oblike, boje i šare. Međutim, unutar grupe leptira sa ptičjim krilima, pronašli smo kontrastne primere gde su ženke leptira sa ptičjim krilima raznovrsniji u vidljivom fenotipu od mužjaka, i obrnuto.
„Visoka vidljiva raznolikost među muškim leptirima podržava stvarni značaj seksualne selekcije od izbora ženskog partnera na varijaciju mužjaka, kao što je prvobitno predložio Darvin. Slučajevi u kojima su ženke leptira vidljivije raznovrsnije od mužjaka svoje vrste, podržavaju dodatni, važan ulogu za prirodno odabrane varijacije ženki u raznolikosti među vrstama, kao što je predložio Volas.
„Obimne studije evolucije korišćenjem mašinskog učenja nude nove mogućnosti za rešavanje debata koje su bile izvanredne od osnivanja evolucione nauke.“
