人工智能发现了生物的大规模灭绝，现在已经进入第六次大灭绝

一项新的研究将机器学习应用到化石研究上，以可视化生命的历史，显示出重大进化事件的影响。这显示了物种灭绝和物种形成等重大事件对进化和生态的长期影响。颜色代表地质时期，从10亿年前开始。红到蓝的转变标志着二叠纪末的大灭绝，这是化石记录中最具破坏性的事件之一。

查尔斯·达尔文的代表作《物种起源》以对他的进化论的优美总结结束：“生命的这种观点是伟大的，它具有多种力量。而且，当这个星球按照固定的万有引力定律循环运行的时候，从这么简单的开始，无数最美丽、最奇妙的形式一直在进化，而且正在进化。”事实上，科学家们现在知道，大多数曾经存在过的物种已经灭绝了。

总的来说，地球历史上新物种的产生大致平衡了旧物种的灭绝，还有一些被科学家称为“大规模灭绝事件”的暂时性不平衡。长期以来，科学家们一直认为，物种大灭绝创造了物种进化的“辐射”，一种被称为“创造性破坏”的模式。东京理工大学地球生命科学研究所的科学家们进行了一项新的研究，他们利用机器学习来检查化石物种的共存情况，发现辐射和灭绝很少有联系，因此大规模的灭绝很少会引起类似规模的辐射。

创造性破坏是进化论经典概念的核心。很明显，在某些时期，许多物种突然消失，而许多新物种突然出现。然而，与大规模灭绝相比的辐射，也就是这项研究所称的大规模辐射，所得到的分析远远少于灭绝事件。这项研究比较了物种灭绝和辐射对化石存在时期的影响，也就是所谓的显生宙。显生宙代表了地球45亿年历史中最近的5亿5千5百万年，对古生物学家具有重要意义，在此之前，大多数存在的生物体都是不易形成化石的微生物，所以之前的进化记录很难观察到。

新的研究表明，创造性破坏并不能很好地描述显生宙的物种起源和灭绝，许多最显著的进化辐射时期都发生在生命进入新的进化和生态舞台的时候，如寒武纪动物多样性大爆发和石炭纪森林生物群落扩张。在微生物占主导地位的前30亿年里，这种情况是否属实尚不可知，因为关于这种古老生物多样性的记录信息的匮乏，不允许进行类似的分析。

古生物学家已经确认了显生宙化石记录中几个最严重的大规模灭绝事件。这些主要包括“五大”物种大灭绝，比如二叠纪末的物种大灭绝，据估计超过70%的物种已经灭绝。生物学家现在提出，我们可能正在进入第六次大灭绝，他们认为这主要是由人类活动造成的，包括狩猎和农业扩张导致的土地使用变化。

在之前的“五大”物种大灭绝中，一个常见的例子是白垩纪，它似乎是由6500万年前一颗流星撞击地球造成的，导致了恐龙的灭绝。通过观察化石记录，科学家们开始相信，大规模灭绝事件产生了特别有效的辐射。例如，在白垩纪第三纪恐龙灭绝事件中，人们通常认为灾难造成了一片荒地，让哺乳动物这样的生物重新定居并“辐射”，从而让各种各样的新哺乳动物物种得以进化。最终为人类的出现奠定了基础。换句话说，如果“创造性破坏”事件没有发生，也许我们就不会在这里讨论这个问题。

研究小组使用了一种机器学习的新应用来研究显生宙化石记录中物种的共存时间，在一个庞大的、精心策划的公共数据库中检查了超过100万个条目，其中包括近20万种物种。

主要作者Hoyal Cuthill博士说：“理解生命历史的一些最具挑战性的方面是巨大的时间尺度和所涉及的物种数量。机器学习的新应用可以帮助我们以人类可读的形式可视化这些信息。可以说，这意味着我们能够掌握5亿年的进化过程，并从我们所看到的东西中获得新的见解。”

通过客观的方法，他们发现，之前由古生物学家确定的“五大”物种灭绝事件，被机器学习方法列为破坏最严重的5%，在这种情况下，灭绝的速度超过了辐射，反之亦然。令人惊讶的是，这项研究发现，最具可比性的大规模辐射和灭绝只是在时间上很少出现，反驳了它们之间存在因果关系的观点。

生态系统是动态的，你不一定要从现有的部分中剥离出来来让新的东西出现。研究小组进一步发现，辐射实际上可能会对现有的生态系统造成重大改变，作者称之为“破坏性创造”。他们发现，平均而言，在显生宙，在任何一个时期组成生态系统的物种在1900万年后几乎全部消失。但当物种大灭绝或辐射发生时，这种更替率要高得多。

这给我们提供了一个关于现代第六次物种灭绝是如何发生的新视角。开始于250万年前的第四纪，见证了多次的气候剧变，包括戏剧性的冰川期的变化，在这个时期，地球上的高纬度地区被冰雪覆盖。这意味着目前的第六次大灭绝正在侵蚀已经被破坏的生物多样性我们观察到的每一次物种灭绝都是将一个可能已经存在了数百万年的物种消灭掉，这使得新物种形成的正常过程更难取代正在消失的物种。