Наука не по-человечески: ученых-людей отстранили от решения загадки гибели динозавров

Чтобы помочь разрешить научные дебаты о том, что стало причиной вымирания динозавров и большинства других видов 66 миллионов лет назад — гигантский астероид или извержения вулканов, исследователи из Дартмутского университета применили новый метод — они исключили участие ученых в дебатах и дали возможность компьютерам принять решение.


В своем исследовании, опубликованном в журнале Science, исследователи рассказывают о новом подходе к моделированию, основанном на взаимосвязанных компьютерах, способных обрабатывать массивы геологических и климатических данных без помощи человека. Они поручили около 130 процессорам анализировать записи об окаменелостях в обратной последовательности, чтобы точно определить события и условия, приведшие к вымиранию в конце мелового периода (K-Pg), когда появились млекопитающие, включая приматов, которые лишились и дали начало эволюции людей.


— Алекс Кокс, первый автор исследования и аспирант Дартмутского университета.

Используя метод машинного обучения, известный как цепь Маркова Монте-Карло, который похож на работу алгоритма смартфона, способного предугадать вашу следующую фразу, компьютеры работали независимо друг от друга, чтобы сравнить, пересмотреть и пересчитать свои выводы, пока не достигли сценария, соответствующего реальным событиям, отраженным в окаменелостях.

По словам Кокса, использование параллельных процессоров значительно сократило время, необходимое для анализа огромных объемов данных. Если раньше такой анализ мог занимать месяцы или даже годы, то с помощью методов Кокса и Келлера это можно сделать всего за несколько часов. Более того, эти методы могут быть применены и для обратного анализа других моделей, таких как модели климата или углеродного цикла. Например, они могут использоваться для оценки геологических событий, результаты которых хорошо известны, но неизвестно, какие факторы привели к их возникновению.

Геохимические и органические остатки, найденные в окаменелостях, ясно указывают на катастрофические условия во время вымирания K-Pg. Животные и растения по всему миру пострадали от массового вымирания, вызванного разрушением пищевых цепей в нестабильной атмосфере, насыщенной серой, содержащейся в выбросах вулканов и удерживающей тепло углекислого газа.

Хотя эффект вымирания понятен, его причина остается неясной. Ранние теории связывали событие с извержениями вулканов, однако открытие ударного кратера в Мексике, известного как Чиксулуб, указывает на то, что астероид, столкнувшийся с Землей, был главным источником вымирания. Однако исследования свидетельствуют о том, что оба события, возможно, имели влияние на массовое исчезновение. Ученые до сих пор не пришли к единому мнению о том, в какой степени каждое из этих событий способствовало вымиранию. Поэтому Кокс и его научный руководитель, Бренхин Келлер, решили посмотреть, какой результат даст алгоритм.

Их модель предположила, что выбросы газов, вызванные извержениями вулканов в Деканских траппах, могли спровоцировать глобальное вымирание. Вулканы извергались около 300 000 лет до столкновения с астероидом. Оценки показывают, что в течение почти 1 миллиона лет выбросы вулканов выпустили в атмосферу около 10,4 триллионов тонн углекислого газа и 9,3 триллионов тонн серы.