ИИ читает следы от еды на зубах предков человека и восстанавливает их рацион
Крошечные царапины и ямки на поверхности зубной эмали хранят в себе информацию о последних приёмах пищи животного — порой буквально о том, что оно ело за несколько дней до гибели. Теперь учёные из Университета Барселоны применили искусственный интеллект для считывания этих следов у приматов с разным рационом, открыв путь к более точной и воспроизводимой реконструкции диеты человеческих предков.
Что такое микростирание зубов и почему это важно
Когда человек или животное пережёвывает пищу, пища оставляет на эмали микроскопические следы — царапины (от твёрдых частиц) и ямки (от жёстких объектов). Мягкая листва оставляет одни паттерны, зёрна и орехи — другие, мясо — третьи. Изучение этих следов под микроскопом позволяет палеоантропологам восстанавливать диету ископаемых видов, включая ранних гоминид, и отслеживать, как она менялась на протяжении миллионов лет человеческой эволюции.
До недавнего времени методы анализа микростирания опирались преимущественно на 2D-измерения и субъективные суждения исследователя. Это снижало воспроизводимость результатов: разные учёные, анализируя одни и те же зубы, могли прийти к разным выводам. Работа, опубликованная в журнале Scientific Reports, предлагает системное решение этой проблемы.
Как ИИ меняет подход к анализу
Авторы под руководством Лауры М. Мартинес из отдела эволюционной биологии, экологии и науки об окружающей среде Университета Барселоны разработали методологию на основе ИИ для выявления и классификации трёхмерных узоров микростирания зубной эмали. Исследование сосредоточилось на приматах — группе, которая занимает центральное место в палеоантропологии.
Ключевые особенности нового подхода:
— 3D-сканирование поверхностей эмали вместо традиционных двухмерных изображений, что даёт значительно больше информации — Алгоритмы машинного обучения анализируют паттерны независимо от специалиста, устраняя субъективность — Система различает виды приматов из разных экосистем с разными рационами — от листоядных до плодоядных — ИИ автоматически выделяет наиболее информативные параметры поверхности для классификации диет — Аналитическая база открыта всему научному сообществу
Значение для понимания эволюции
Метод существенно расширяет возможности реконструкции диеты ископаемых гоминид, в том числе таких ключевых видов, как австралопитеки и ранние представители рода Homo. Знание о том, что именно ели наши предки, критически важно для понимания адаптивных изменений в эволюции: переход к более разнообразной диете, включая мясо или корнеплоды, связывается с ростом мозга и развитием орудийной деятельности.
Читайте также по теме: новых данных об эволюции древних людей.
Унифицированный ИИ-метод также облегчит сравнение данных из разных музейных коллекций и экспедиций, что прежде было затруднено из-за несовместимости методологий разных лабораторий. По словам авторов, предложенная аналитическая база «открыта всему научному сообществу для изучения поверхностей подобного типа».
