AI menemukan evolusi kupu-kupu Birdwing, mengungkapkan alur perdebatan evolusi
AI unravels birdwing butterfly evolution, shedding light on evolutionary debates https://dailyai.com/2024/07/ai-unravels-birdwing-butterfly-evolution-shedding-light-on-evolutionary-debates/

Keterangan Gambar : AI menemukan evolusi

Biologi evolusi didefinisikan oleh Charles Darwin, tetapi ia memiliki kritikusnya, seperti Alfred Russel Wallace, yang menambahkan teori evolusi seperti yang kita kenal saat ini.

Sekarang, kecerdasan buatan (AI) telah memberikan kontribusi penelitiannya sendiri dalam debat ini berkat sebuah studi terbaru dari Universitas Essex yang dipublikasikan dalam Communications Biology.

Darwin dan Wallace berdebat tentang apa yang mendorong keragaman luar biasa yang kita amati di alam, terutama perbedaan mencolok antara jantan dan betina dari spesies yang sama.

Dimorfisme seksual dan dichromatism yang kuat seringkali paling menonjol pada serangga dan burung.

Darwin mengusulkan bahwa penampilan seringkali mencolok dari anggota jantan dari spesies yang sama disebabkan oleh seleksi seksual, dengan betina memilih pasangan mereka berdasarkan preferensi estetika.

Wallace, bagaimanapun, menentang bahwa seleksi alam, yang berpengaruh pada kedua jenis kelamin, adalah kekuatan utama yang membentuk perbedaan ini.

Dr. Jennifer Hoyal Cuthill dari Universitas Essex dan timnya memulai misi untuk mengungkap rahasia evolusi dari kelompok kupu-kupu birdwing yang menakjubkan.

Seperti yang dijelaskan Dr. Hoyal Cuthill dalam sebuah pos blog, "Untuk pertama kalinya, kita dapat mengukur rentang evolusi yang terlihat untuk menguji seberapa banyak variasi yang ada dalam kelompok biologis yang berbeda dan di antara kedua jenis kelamin."

Kupu-kupu birdwing jantan (kiri) biasanya lebih berwarna daripada betina (kanan) tetapi tidak selalu lebih beragam.

Bagaimana studi ini bekerja

Para peneliti menggunakan AI untuk menganalisis 16.000 foto kupu-kupu birdwing, mewakili 35 spesies dan 131 subspesies, dari Museum Sejarah Alam di London.

Berikut adalah prosesnya:

Kurasi dan digitalisasi: Koleksi kupu-kupu birdwing yang luas di museum tersebut dengan cermat dikurasi dan didigitalkan, memberikan foto-foto berkualitas tinggi dari spesimen jantan dan betina.

Pelatihan AI: Para peneliti melatih algoritma AI yang disebut ButterflyNet untuk mengenali dan mengelompokkan gambar berdasarkan kesamaan visual mereka, memungkinkan AI untuk mengidentifikasi pola dan variasi di antara kupu-kupu.

Pembentukan dan analisis: ButterflyNet menghasilkan "ruang kupu-kupu" multidimensional di mana gambar-gambar serupa dikelompokkan bersama, memungkinkan para peneliti untuk memeriksa hubungan evolusioner dan perbedaan antara spesies dan jenis kelamin.

Validasi genetik: Untuk mengonfirmasi signifikansi biologis temuan AI, embedding yang dipelajari mesin dibandingkan dengan data genetik, memastikan keselarasan dengan sejarah evolusi kupu-kupu birdwing.

Mengukur variasi seksual: Tim mengembangkan ukuran baru yang disebut "perbedaan disparitas seksual" untuk mengukur sejauh mana variasi antara jantan dan betina, memberikan wawasan tentang kontribusi masing-masing jenis kelamin terhadap keragaman secara keseluruhan.

Temuan studi ini mendukung teori Darwin dan Wallace.

Kupu-kupu birdwing jantan umumnya menunjukkan bentuk dan pola yang lebih berbeda dibandingkan dengan betina, sesuai dengan gagasan seleksi seksual Darwin.

Namun, penelitian juga mengungkapkan variasi yang substansial di antara betina, terutama dalam genus Troides.

Secara khusus, beberapa kupu-kupu betina menampilkan keragaman yang lebih besar daripada rekan-rekan jantan mereka, mendukung hipotesis Wallace bahwa seleksi alam dapat mendorong perbedaan dalam fenotipe betina.

Dr. Hoyal Cuthill menjelaskan temuannya: "Birdwings telah dijelaskan sebagai salah satu kupu-kupu paling indah di dunia. Studi ini memberi kami wawasan baru tentang evolusi keragaman mereka yang menakjubkan namun terancam punah."

Beliau menambahkan, "Keragaman visual yang tinggi di antara kupu-kupu jantan mendukung pentingnya seleksi seksual dari pilihan pasangan betina terhadap variasi jantan dalam kehidupan nyata, seperti yang awalnya diusulkan oleh Darwin. Kasus di mana kupu-kupu betina lebih beragam secara visual daripada jantan dari spesies mereka, mendukung peran penting tambahan untuk variasi betina yang dipilih secara alami dalam keragaman antar spesies, seperti yang diusulkan oleh Wallace."

Ini bukan kali pertama AI diterapkan dalam biologi evolusi. Tidak lama yang lalu, peneliti dari Universitas Colorado mengembangkan sistem AI untuk mengeksplorasi bagaimana gajah berkomunikasi.

Peneliti menemukan bahwa gajah memanggil satu sama lain dengan nama, mirip dengan manusia.

Salah satu landasan teori evolusi Darwin adalah bahwa hewan, seperti manusia, berevolusi dalam keterampilan seperti bahasa untuk manfaat serupa bagi kelangsungan hidup mereka.

Para penulis studi tersebut menjelaskan bahwa gajah kemungkinan mengembangkan metode komunikasi yang mirip dengan manusia karena kebutuhan mereka untuk bersosialisasi dan bekerja bersama dalam kelompok.

Seperti yang dijelaskan Dr. Hoyal Cuthill, dari Sekolah Ilmu Kehidupan, "Ini adalah waktu yang menarik, di mana pembelajaran mesin memungkinkan uji coba baru dalam skala besar terhadap pertanyaan-pertanyaan lama dalam ilmu evolusi."