Sztuczna inteligencja DNA

Sztuczna inteligencja może pomóc archeologom określać wiek organizmów, które umarły tysiące lat temu

3 minuty czytania
Komentarze

Nowe badania wskazują, że sztuczna inteligencja może pomóc w określaniu wieku martwych organizmów. Metoda nauczania maszynowego jest dokładniejsza niż dotychczasowa oparta o datowanie radiowęglowe.

Kiedy sztuczna inteligencja łączy się z archeologią

Sztuczna inteligencja analiza DNA materiał organiczny

Jak wskazują badania, prowadzone przez Erana Elhaika na uniwersytecie Lund University w Szwecji, sztuczna inteligencja może pomóc archeologom w identyfikacji genomów w martwych organizmach. Opracowana nowa metoda uczenia maszynowego, Temporal Population Structure, wyszukuje markerów genetycznych, które uległy mutacji w czasie, przez co jest w stanie oszacować wiek organizmu.

Dla przykładu: badacze znajdują zmianę w DNA w jakimś nieżywym organizmie, która świadczy o tym, że ludzie mogli produkować enzym do trawienia laktozy. Mutacja ta zaczęła rozprzestrzeniać się dopiero po epoce neolitu, a więc oznacza to, że organizm nie może być starszy niż 12 tys. lat. TPS sprawdza tysiące różnych danych, aby zawęzić wiek szczątków danej osoby i oszacować, ile mogła mieć lat.

To jest pierwsza metoda, która oferuje radykalnie inne podejście niż to wynalezione w 80 latach. Opiera się ona na sekwencji DNA, która może być teraz sekwencjonowana łatwiej i dokładniej niż wcześniej przy użyciu bardzo małej ilości materiału organicznego. Ponieważ daty radiowęglowe są narażone na wiele błędów, archeolodzy mogą swobodnie i szybko wykorzystać nasze metody, aby uzyskać kolejne oszacowanie.

Eran Elhaik, główny autor badania opublikowanego w Cell Reports Methods dla The Register

Nowoczesny standard analiz DNA?

Sztuczna inteligencja analiza DNA materiał organiczny

Najważniejszym dowodem na dokładność było zastosowanie TPS do datowania członków rodziny. Członkowie rodziny muszą być datowani na ten sam czas. Ojciec i syn nie mogą być od siebie oddaleni o 1000 lat. TPS był w stanie datować członków rodziny do tej samej strefy czasowej bez wyraźnego szkolenia [przyp. red. w tym zakresie].

Eran Elhaik, główny autor badania opublikowanego w Cell Reports Methods dla The Register

Mechanizm TPS został „wyćwiczony” na tysiącach genomów pochodzących z Europy, Azji Zachodniej oraz Azji Środkowowschodniej. Jeśli DNA będzie pochodzić z tych współrzędnych geograficznych, to dane będą dokładniejsze i pewniejsze. Co więcej, nowa technologia pozwala analizować szczątki, niezależnie od ilości posiadanego materiału organicznego.

Zobacz też: Niezbędnik gadżetowy! Co warto mieć w swojej torbie na powrót do szkoły?

Kiedy archeolodzy znajdują ludzkie szczątki, mogą one mieć ograniczoną ilość materiału organicznego, który może nie wystarczyć zarówno do datowania radiowęglowego, jak i sekwencjonowania DNA. Sekwencjonowanie DNA może powiedzieć nam o wiele więcej, ale bez daty, te informacje są bezużyteczne, tak jest w przypadku połowy szkieletów, które nie są datowane metodą radiowęglową.

Eran Elhaik, główny autor badania opublikowanego w Cell Reports Methods dla The Register

Dotychczas najczęstszą metodą analizy DNA jest datowanie radiowęglowe, opierające się na zawartości węgla w organizmie. W momencie śmierci żywego organizmu radioaktywny izotop (węgiel-14) zaczyna się rozpadać. Stanowi on miernik, na podstawie którego określa się wiek organizmu. Metoda nie zawsze jest dokładna, a ponadto wyniki pomiarów są zależne od jakości i ilości dostępnego materiału.

Źródło: The Register