Революционная ДНК-«машина времени» раскрывает век изменений экосистемы озера
- Учёные использовали ДНК из донных отложений озёр, чтобы отследить изменения экосистемы за столетие, выявив влияние изменения климата и загрязнения на биоразнообразие.
- Исследование демонстрирует восстановление биоразнообразия озёр благодаря улучшению практик, но указывает на то, что некоторые потери видов необратимы.
- Будущие исследования будут расширены на другие озёра Великобритании для улучшения природоохранных мер с помощью ИИ и анализа исторических данных.
Исследователи разработали «машину времени» на основе ДНК, которая выявляет подробные изменения в экосистеме пресноводного озера за последний век. Сочетая искусственный интеллект с анализом окружающей ДНК, этот новый подход предлагает беспрецедентные знания о историческом влиянии изменения климата и химического загрязнения на биоразнообразие.
Век изменений, зафиксированный в осадках
Команда из Бирмингемского университета, работавшая вместе с коллегами из Франкфуртского университета имени Иоганна Вольфганга Гёте, успешно реконструировала библиотеку данных о биоразнообразии, химическом загрязнении и климате из образцов осадков на дне датского озера. Их исследование, опубликованное в журнале eLife 7 ноября, предоставляет годовой отчет об изменениях, произошедших со времен начала промышленной революции.
Ученые использовали окружающую ДНК (eDNA), которая состоит из генетического материала, естественно оставленного организмами. Эта eDNA затем анализировалась с помощью ИИ для корреляции колебаний биоразнообразия с историческими данными о климате и уровнями загрязнения, выявляя основные причины снижения видового разнообразия в озере.
Инсайты о биоразнообразии через ИИ
Значение метода заключается в его способности выявлять тенденции и причины потери биоразнообразия, тем самым информируя стратегии сохранения. По словам профессора Луизы Орсини, главного исследователя проекта, ИИ имеет решающее значение для приоритизации усилий по сохранению. Он позволяет выявлять ключевые виды, которые способствуют экосистемным услугам, и загрязнители, наиболее вредные для биоразнообразия. Выводы команды показали, что определенные инсектициды, фунгициды и повышение температуры оказали глубокое воздействие на экосистему озера.
Несмотря на исторический ущерб, есть и хорошая новость: исследования показывают некоторое восстановление биоразнообразия озера за последние два десятилетия. Этот ренессанс приписывают улучшению качества воды после снижения сельскохозяйственной деятельности. Однако текущий видовой состав не отражает первоначального доиндустриального состояния, что сигнализирует о сдвиге в балансе экосистемы и предоставлении услуг.
Будущее сохранения экосистем озер
По мере того как исследовательская команда продвигается вперед, они расширяют свое исследование, чтобы включить водоемы в Англии и Уэльсе. Цель состоит в том, чтобы определить последовательность наблюдаемых закономерностей и обобщить их выводы о более широком влиянии загрязнения и изменения климата на биоразнообразие озер. Это расширение имеет решающее значение для разработки прогностических моделей и политик сохранения, которые могут смягчить будущее воздействие на пресноводные местообитания.
Ниам Эствуд, главный автор исследования и докторант, подчеркнула необратимость загрязнения и потери биоразнообразия, вызванной климатом. Виды, исчезнувшие за последний век, могут никогда не вернуться, даже если озеро показывает признаки экологического восстановления.
Со-главный автор исследования, доктор Цзяжуй Чжоу, выделил перспективные приложения их исследований. Изучая прошлое, они надеются уточнить свои модели ИИ с появляющимися данными, улучшая прогнозы и стратегии по борьбе с потерей биоразнообразия.
Последствия этого исследования выходят за рамки научного сообщества к политикам и экологическим регуляторам. Точно определяя точные причины экологических нарушений, исследование предоставляет прочную основу для принятия обоснованных решений по защите и, возможно, улучшению текущего уровня биоразнообразия.
Это исследование служит критическим напоминанием о хрупком взаимодействии между деятельностью человека, изменением климата и здоровьем экосистем нашей планеты. По мере того как мир борется с продолжающимся кризисом биоразнообразия, инновационные подходы могут оказаться жизненно важными для формирования устойчивого будущего для пресноводных ресурсов Земли.
Если вы читаете это, вы уже впереди. Оставайтесь с нами, подписавшись на нашу рассылку.
Отказ от ответственности. Предоставленная информация не является торговой рекомендацией. Cryptopolitan.com Мы не несем ответственности за любые инвестиции, сделанные на основе информации, представленной на этой странице. Мы настоятельно рекомендуем проводить независимое исследование и/или проконсультироваться с квалифицированным специалистом перед принятием любых инвестиционных решений.
Бренда Канана
Бренда имеет более 4 лет опыта, специализируясь на криптовалютах, искусственном интеллекте и новых технологиях. Она работала в Zycrypto, Blockchain Reporter, The Coin Republic, а теперь делает Cryptopolitan своим домом. Степень по социологии, полученная в Техническом университете Момбасы, помогает ей оставаться в курсе настроений своих читателей.
