L'intelligence artificielle comble les lacunes dans les archives fossiles

La doctorante Rebecca Cooper, membre du SIB et auteure principale de l'étude, et le professeur Daniele Silvestro, responsable du groupe Computational Evolutionary Paleobiology du SIB, en collaboration avec le Dr Joseph Flannery-Sutherland de l'université de Birmingham, ont démontré qu'il est néanmoins possible d'évaluer cette diversité au fil du temps, même à partir d'un registre fossile fragmentaire, en exploitant la puissance de l'intelligence artificielle. Publiée tout récemment dans Nature Communications, leur étude présente un nouveau logiciel appelé DeepDive, capable de reconstituer les changements qui ont affecté la richesse des espèces au fil du temps. « À la fin du Permien, il y a 251 millions d'années, une activité volcanique massive a entraîné la pire extinction de masse connue à ce jour », explique Rebecca Cooper. « Grâce à Deepdive, nous avons pu constater de graves pertes dans la diversité des animaux marins et découvrir qu'il a fallu plusieurs millions d'années pour que cette diversité se rétablisse. » Le programme DeepDive est open source et gratuit.

Ce nouveau programme génère des centaines de milliers d'ensembles de données synthétiques imitant les archives fossiles. À partir de celles-ci, un modèle d'IA apprend comment le nombre et l'emplacement des fossiles peuvent nous renseigner sur l'étendue réelle de la biodiversité cachée. « Cela fait plus de 50 ans que les paléontologues s'efforcent de surmonter les incertitudes et les limites des archives fossiles à l'aide de techniques statistiques traditionnelles », explique le Dr Flannery-Sutherland. « L'intelligence artificielle offre désormais un moyen puissant de s'attaquer à ces multiples problèmes et de comprendre clairement comment la biodiversité a évolué au cours des temps géologiques. DeepDive apporte de nouvelles perspectives vraiment passionnantes ! »

Les auteurs ont également utilisé leur logiciel pour analyser les fossiles d'éléphants et de leurs cousins disparus, tels que le mammouth et le mastodonte. Deepdive a ainsi suggéré que plus de 35 espèces parcouraient la Terre jusqu'à récemment, avant que beaucoup d'entre elles ne disparaissent rapidement. « Notre étude montre que cette biodiversité, qui a mis des millions d'années à se former, peut être perdue très rapidement, comme le montrent les centaines d'extinctions qui ont eu lieu au cours des derniers siècles », A observé le professeur Silvestro, « ce qui rend impératif d'apprécier le caractère irremplaçable de la biodiversité actuelle ». À une époque où l'IA imprègne la plupart des nouvelles technologies – et de plus en plus nos vies –, de nombreux débats portent sur les abus et les dangers de ces modèles de plus en plus puissants. Cela dit, comme le montre cette étude, de nombreux progrès scientifiques découlent de l'IA. « Cette approche nous permet de mieux comprendre la nature et les mystères de l'évolution de la vie sur notre planète », a conclu Mme Cooper.