Revolutionäre Studie: Forschende der Uni Freiburg schliessen mit KI Jahrmillionen alte Lücken

Lücken im Fossilienarchiv erschweren das Verständnis der Evolution früherer Arten. Eine neue Studie an der Universität Freiburg zeigt, wie künstliche Intelligenz dabei helfen kann.

Nur etwa jeder tausendste bis zehntausendste Organismus versteinert zu einem Fossil. Das macht es für Paläontologinnen und Paläontologen schwierig, die Vielfalt und Entwicklung ausgestorbener Arten zu verstehen. Eine neue Studie von Rebecca Cooper und Daniele Silvestro an der Universität Freiburg nutzt künstliche Intelligenz (KI), um diese Lücke im Fossilienarchiv zu schliessen. Das schreibt die Universität in einer Mitteilung.

In ihrer Studie, die am 17. Mai in der wissenschaftlichen Fachzeitschrift «Nature Communications» erschien, stellen die Forschenden eine neue Software namens Deep Dive vor. Diese kann die Entwicklung der Artenvielfalt über die Zeit hinweg rekonstruieren. Das Programm erzeugt dafür hunderttausende von synthetischen Datensätzen, die das Fossilienarchiv nachbilden. Daraus lernt ein KI-Modell, wie die Anzahl und der Fundort von Fossilien Aufschluss über die verborgene Biodiversität geben können. Rebecca Cooper erklärt den Nutzen des Programms: «Mithilfe von Deep Dive konnten wir schwere Verluste an Vielfalt bei Meerestieren feststellen und entdeckten, dass es Millionen von Jahre dauerte, bis sich die Vielfalt wieder erholte.»

Revolution in der Paläontologie

Nach Ansicht von Joseph Flannery-Sutherland von der Universität Birmingham könnte das Programm einen Durchbruch in der Paläontologie bedeuten. «Seit mehr als 50 Jahren kämpfen Paläontologen mit traditionellen statistischen Techniken, um die Unsicherheiten der Fossilienarchive zu überwinden», wird Flannery-Sutherland, der zusammen mit Forschenden der Universität Freiburg an der Studie gearbeitet hat, in der Mitteilung zitiert. «Die KI bietet nun ein mächtiges Werkzeug, um viele dieser Probleme zu lösen.»

Bei Analysen der Fossilienarchive von Elefanten und ihren ausgestorbenen Verwandten wie Mammut und Mastodon fanden die Forschenden mithilfe der Software heraus, dass bis vor kurzem noch mehr als 35 Arten existierten, bevor viele von ihnen schnell ausstarben. «Unsere Studie zeigt, dass diese Artenvielfalt, die sich über Millionen von Jahre entwickelt hat, sehr plötzlich ausgelöscht werden kann», so Daniele Silvestro. «Das zwingt uns, die Unersetzlichkeit der heutigen Biodiversität zu schätzen.»