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Un étonnant voyage en 3D à travers les piliers de la création

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Un étonnant voyage en 3D à travers les piliers de la création

Cette image est une mosaïque de vues en lumière visible et infrarouge du même cadre provenant de la visualisation des Piliers de la Création. Le modèle 3D des colonnes créées pour la séquence de visualisation est présenté en alternance dans la version Hubble Space Telescope (lumière visible) et la version Webb Space Telescope (infrarouge). Crédits : Greg Bacon (STScI), Ralph Crawford (STScI), Joseph DePascal (STScI), Leah Hostak (STScI), Christian Nieves (STScI), Joseph Olmstead (STScI), Alyssa Pagan (STScI), Frank Summers (STScI), Le monde de l’apprentissage de la NASA

NASALa nouvelle visualisation 3D des « Piliers de la Création » par les astronomes combine les données des télescopes spatiaux Hubble et James Webb pour offrir une expérience immersive de ces célèbres nuages ​​créateurs d’étoiles.

Une nouvelle visualisation époustouflante permet aux spectateurs d’explorer des questions fondamentales en science, de découvrir comment la science est réalisée et de découvrir l’univers par eux-mêmes.

Une équipe de scientifiques apprenants de la NASA au Space Telescope Science Institute (STScI) à Baltimore, Maryland, a produit une nouvelle visualisation 3D époustouflante des imposants « Piliers de la Création » dans la Nébuleuse de l’Aigle en combinant les données des télescopes spatiaux Hubble et James Webb de la NASA. . Il s’agit du film multi-longueurs d’onde le plus complet et le plus détaillé à ce jour sur ces célèbres nuages ​​générateurs d’étoiles.

Les Piliers de la Création apparaissent dans une nouvelle visualisation des télescopes Hubble et Webb de la NASA

Il a acquis une grande renommée en 1995 grâce à la NASA Le télescope spatial HubbleLes piliers de la création au cœur de la nébuleuse de l’Aigle ont captivé l’imagination du monde avec leur beauté impressionnante et majestueuse.

La NASA a publié une nouvelle visualisation 3D de ces imposantes structures célestes à l’aide des données des télescopes spatiaux Hubble et James Webb de la NASA. Il s’agit du film multi-longueurs d’onde le plus complet et le plus détaillé à ce jour sur ces nuages ​​générateurs d’étoiles.

Informations à partir de plusieurs longueurs d’onde

« En volant à travers et entre les colonnes, les spectateurs peuvent découvrir leur structure 3D et voir à quel point ils sont différents dans le spectacle de lumière visible de Hubble par rapport au spectacle de lumière infrarouge de Webb », a expliqué Frank Summers, scientifique principal en visualisation du Space Telescope Science Institute (STScI) à Baltimore. .Qui a dirigé l’équipe de développement du film pour le programme de la NASA. Le monde de l’apprentissage. « Le contraste les aide à comprendre pourquoi il existe plus d’un télescope spatial pour observer différents aspects du même objet. »

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Les quatre piliers de la création, composés principalement d’hydrogène moléculaire froid et de poussière, sont érodés par des vents intenses et un fort rayonnement ultraviolet provenant de jeunes étoiles chaudes à proximité. Des structures en forme de doigts plus grandes que le système solaire émergent du sommet des colonnes. Il pourrait y avoir des étoiles embryonnaires enfouies à l’intérieur de ces doigts. La colonne la plus longue s’étend sur trois années-lumière, soit les trois quarts de la distance entre notre soleil et l’étoile la plus proche de nous.

Données d’observation et précision scientifique

Le film emmène les visiteurs dans les structures 3D des colonnes. Plutôt qu’une explication technique, la vidéo est basée sur des données d’observation provenant d’un article scientifique dirigé par Anna McLeod, professeure adjointe à l’Université de Durham au Royaume-Uni. McLeod a également servi de conseiller scientifique sur le projet de film.

« Les piliers de la création ont toujours été dans nos esprits pour la création 3D. Les données de Webb combinées aux données de Hubble nous ont permis de voir les piliers de manière plus détaillée », a déclaré Greg Bacon, responsable de la production de STScI. « Comprendre la science et comment mieux la représenter. a permis à notre petite équipe de Talented de relever le défi de visualiser cette structure distinctive.

Observations et compréhension de plusieurs longueurs d’onde

Cette nouvelle technologie permet aux spectateurs de découvrir comment deux des télescopes spatiaux les plus puissants au monde travaillent ensemble pour fournir une image plus complexe et plus complète des panaches. Hubble voit les objets briller dans la lumière visible, à des milliers de degrés. La vision infrarouge de Webb, sensible aux objets plus froids avec des températures de seulement quelques centaines de degrés, pénètre la poussière trouble pour voir les étoiles incrustées dans les colonnes.

« Lorsque nous combinons les observations des télescopes spatiaux de la NASA sur différentes longueurs d’onde de lumière, nous élargissons notre compréhension de l’univers », a déclaré Mark Clampin, directeur de la division d’astrophysique au siège de la NASA à Washington. « La région des Piliers de la Création continue de nous fournir de nouvelles informations qui font progresser notre compréhension de la formation des étoiles. Désormais, grâce à cette nouvelle visualisation, chacun peut découvrir ce paysage riche et captivant d’une nouvelle manière.

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Intégrer l’exploration spatiale dans l’éducation publique

Produite pour la NASA par STScI avec des partenaires de Caltech/IPAC et développée par le projet Learning Universe AstroViz de la NASA, la visualisation 3D (première vidéo de cet article) fait partie d’une vidéo racontée plus longue (deuxième vidéo de cet article) qui combine un contact direct avec la science et les scientifiques participant aux missions d’astrophysique de la NASA, en prêtant attention aux besoins du public jeune, des familles et des apprenants permanents. Il permet aux téléspectateurs d’explorer des questions fondamentales en science, de découvrir comment la science est réalisée et de découvrir l’univers par eux-mêmes.

Nouveaux développements et outils pédagogiques

L’image met en évidence plusieurs étapes de la formation des étoiles. Lorsque les spectateurs s’approchent du pilier central, ils voient à son sommet une protoétoile nouveau-née brillant d’un rouge vif dans la lumière infrarouge. Près du haut de la colonne de gauche se trouve un jet diagonal de matière éjecté d’une étoile nouveau-née. Bien que le jet soit la preuve de la naissance de la star, les spectateurs ne peuvent pas voir la star elle-même. Enfin, au bout de l’un des « doigts » saillants de la colonne de gauche, se trouve une toute nouvelle étoile lumineuse.

Modèle 3D des Piliers de la Création

Cette image montre un modèle imprimé en 3D des célèbres piliers de la création dans la nébuleuse de l’Aigle. Le modèle informatique 3D sculpté utilisé pour visualiser les Piliers de la Création a été converti au format de fichier STL et placé sur une base ronde pour être utilisé avec des imprimantes 3D. Crédit : Leah Hostak (STScI), Ralph Crawford (STScI), scientifique en apprentissage de la NASA

Élargir la participation du public à l’astronomie

Le produit supplémentaire de cette visualisation est un nouveau produit Modèle imprimable en 3D des piliers de la création. Le modèle de base des quatre piliers utilisé dans la visualisation a été adapté au format de fichier STL, afin que les spectateurs puissent télécharger le fichier modèle et l’imprimer sur des imprimantes 3D. L’examen de la structure des piliers de cette manière tactile et interactive ajoute de nouvelles perspectives et idées à l’expérience globale.

Conclusion : Formation continue et exploration

D’autres visualisations et connexions entre la science des nébuleuses et les apprenants peuvent être explorées à travers d’autres produits produits par Learning World de la NASA, tels que Largeur de l’espace, une exposition vidéo actuellement présentée dans près de 200 musées et planétariums à travers les États-Unis. Les visiteurs peuvent aller au-delà de la vidéo pour explorer les images produites par les télescopes spatiaux grâce à des outils interactifs désormais disponibles dans les musées et les planétariums.

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Les documents Learning World de la NASA sont basés sur des travaux soutenus par la NASA dans le cadre du prix n° NNX16AC65A décerné au Space Telescope Science Institute, en collaboration avec le California Institute of Technology/IPAC, Pasadena, Californie, et le Center for Astrophysics | Harvard et Smithsonian, Cambridge, Massachusetts, et le Jet Propulsion Laboratory, La Cañada Flintridge, Californie.

Le télescope spatial Hubble, lancé en 1990, est l’un des instruments les plus importants de l’histoire de l’astronomie. En orbite autour de la Terre à une altitude d’environ 547 kilomètres, Hubble a révolutionné notre compréhension de l’univers grâce à sa vision claire et extrêmement profonde du cosmos, dégagée de l’atmosphère terrestre. Au fil des décennies, il a fourni des données inestimables et des images époustouflantes qui ont conduit à des découvertes majeures dans divers domaines de l’astrophysique, notamment sur le taux d’expansion de l’univers, l’existence de la matière noire et les propriétés des exoplanètes. Contrairement aux télescopes au sol, Hubble peut capturer des images haute résolution dans la lumière ultraviolette, visible et proche infrarouge, offrant ainsi une vue complète des objets célestes et des phénomènes qui ont modifié les connaissances scientifiques et l’intérêt du public pour l’exploration spatiale.

le Télescope spatial James Webb Le télescope James Webb, lancé le 25 décembre 2021, représente la prochaine grande avancée dans le domaine des observatoires spatiaux. Situé à environ 1,5 million de kilomètres de la Terre, le télescope James Webb est conçu pour observer l’univers principalement dans le spectre infrarouge, lui permettant de remonter plus loin dans le temps que jamais, au-delà de l’apocalypse. le Big Bang. Cette capacité permet aux astronomes d’étudier la formation des galaxies, des étoiles et des premiers systèmes planétaires. Le groupe d’instruments avancés de Webb et son miroir primaire plus grand que celui de son prédécesseur, le télescope spatial Hubble, offrent une résolution et une sensibilité sans précédent, ce qui le rend idéal pour sonder les atmosphères exoplanétaires et détecter des signes potentiels de vie. L’emplacement unique du télescope au deuxième point de Lagrange (L2) le protège de la lumière et de la chaleur du Soleil et de la Terre, lui permettant ainsi d’observer l’univers avec un minimum d’interférences.

Le programme World of Learning de la NASA est un programme intégré d’apprentissage et d’enseignement de l’astronomie qui fournit des ressources et une expertise pour aider le public à comprendre l’univers tout en le connectant à la science et à la technologie des missions d’astrophysique de la NASA. Grâce à une collaboration entre la Direction des missions scientifiques de la NASA, le Space Telescope Science Institute, le California Institute of Technology, le Jet Propulsion Laboratory et le Smithsonian Astrophysical Observatory, ce programme propose une large gamme de matériels, notamment des visualisations, des simulations interactives et des activités éducatives. Ces ressources sont conçues pour impliquer les apprenants de tous âges dans le processus de découverte scientifique, inspirer la prochaine génération d’astronomes et faire progresser la compréhension générale de l’univers.

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La mission Juice de l’ESA survolera la Terre en août 2024

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La mission Juice de l’ESA survolera la Terre en août 2024

La sonde Jupiter de l’Agence spatiale européenne, Juice, devrait survoler la Terre et la Lune les 19 et 20 août 2024 et pourrait devenir un objet visible dans le ciel nocturne.

Dans ce que l’Agence spatiale européenne décrit comme une « double première mondiale », le Jupiter Icy Moons Explorer (JUS) effectuera le tout premier survol de la Lune et la toute première manœuvre d’assistance gravitationnelle double.

Le survol est effectué dans le cadre de la mission de Gus vers Jupiter et utilisera la gravité terrestre pour modifier la vitesse et la direction du vaisseau spatial alors qu’il se dirige vers la planète géante gazeuse.

C’est ce qu’on appelle « l’assistance gravitationnelle ».

Un diagramme montrant le voyage du vaisseau spatial Juice vers Jupiter, y compris un survol en août 2024. Cliquez sur l’image pour l’agrandir. Droits d’auteur : Agence spatiale européenne

Explication du vol de Juice Earth

La mission Juice de l’Agence spatiale européenne vise à étudier Jupiter, la plus grande planète du système solaire, et ses lunes glacées galiléennes Europe, Ganymède et Callisto.

La mission Juice a décollé de la Terre le 14 avril 2023 et a commencé son voyage vers Jupiter. Alors, que fait cette mission pendant son retour sur Terre ? Ne devrait-elle pas être en route vers là-bas ?

Envoyer un vaisseau spatial de la Terre vers un autre corps du système solaire n’est pas aussi simple que de tracer une ligne droite entre les deux et de suivre ce chemin.

Jupiter se trouve à 800 millions de kilomètres de la Terre, donc un vaisseau spatial comme Juice devrait être lancé sur une fusée puissante pour pouvoir échapper à la gravité de notre planète et commencer son voyage à travers le système solaire.

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Si Juice se dirigeait directement vers Jupiter, il lui faudrait une énorme quantité de carburant pour s’arrêter efficacement une fois atteint le système Jupiter, afin que Juice puisse entrer sur une orbite stable autour de la planète et ne pas simplement survoler.

Ce freinage peut être effectué tôt en vol en utilisant la gravité d’autres planètes pour modifier la trajectoire du vaisseau spatial, lui permettant ainsi de changer de direction et de ralentir.

Parfois, la gravité de la planète peut être utilisée pour accélérer le vaisseau spatial, permettant à la sonde de se précipiter vers l’objet en question avant de s’envoler au dernier moment.

La mission Juice de l'ESA a été lancée le 14 avril 2023. Copyright : ESA - M.  Pédos
La mission Juice de l’ESA a été lancée le 14 avril 2023. Copyright : ESA – M. Pédos

Que se passera-t-il pendant le vol ?

À mesure que Juice s’approche de la Terre, la gravité de notre planète modifiera la trajectoire de Juice dans l’espace, le ralentissant et le redirigeant sur une autre trajectoire pour un survol de Vénus en août 2025.

Le jus accélérera en passant devant Vénus, puis deux fois devant la Terre.

Alors pourquoi ne pas profiter de ce survol de la Terre et de la Lune en 2024 pour accélérer le rover Juice ?

« De manière quelque peu contre-intuitive, utiliser les survols de la Lune et de la Terre pour ralentir le véhicule à ce stade de son voyage est en réalité plus efficace que d’utiliser les survols de la Lune pour l’accélérer », explique l’Agence spatiale européenne.

Un diagramme montrant l'approche de Joss vers la Terre le 20 août 2024. Droit d'auteur : Agence spatiale européenne
Un diagramme montrant l’approche de Juice vers la Terre le 20 août 2024. Cliquez pour agrandir. Droits d’auteur : Agence spatiale européenne

« Si nous avions utilisé ce survol pour donner un coup de pouce à Joss vers Mars, nous aurions dû attendre longtemps avant le prochain survol planétaire.

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« Cette première manœuvre de « freinage » est un moyen de raccourcir le chemin à travers le système solaire interne. »

« C’est comme traverser un couloir très étroit, très rapidement, avec la manette des gaz poussée au maximum alors que la marge au bord de la route n’est que de quelques millimètres », explique Ignacio Tanco, directeur des opérations du vaisseau spatial de Juice Spacecraft.

Du 17 au 22 août, Juice sera en contact avec des stations au sol du monde entier, où les ingénieurs surveillent les données et effectuent les ajustements nécessaires.

Récompense de connaissances

Les instruments de Juice seront allumés lorsque le vaisseau spatial passera près de la Lune et de la Terre.

Cela permettra à l’équipe de tester pour la première fois la capacité des appareils à collecter des données sur un objet du système solaire dans l’espace.

Cela donne à l’équipe scientifique une bonne occasion de calibrer et d’ajuster les instruments avant que Joyce n’arrive à Jupiter.

La Terre vue de l'espace, Juice Explorer, 14 avril 2023 Copyright : ESA/Juice/JMC, CC BY-SA 3.0 IGO
La Terre depuis l’espace, capturée par la sonde spatiale JUICE, le 14 avril 2023. Crédit image : ESA/Juice/JMC, CC BY-SA 3.0 IGO

Le jus sera-t-il visible depuis le sol ?

Selon l’Agence spatiale européenne, il est peut-être possible de voir le rover Juice depuis la Terre pendant son survol, mais il lui faudra un ciel dégagé et, surtout, être au bon endroit.

L’approche la plus proche de Juice de la Terre aura lieu à 23h57 CEST le 20 août (01h57 UTC le 21 août) 2024.

L’astéroïde survolera l’Asie du Sud-Est et l’océan Pacifique, ce qui signifie que n’importe qui dans cette partie du monde pourra le voir dans le ciel nocturne.

Vous aurez besoin de jumelles puissantes ou d’un télescope si vous souhaitez apercevoir le vaisseau spatial Juice.

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Mais ce qui est peut-être plus intéressant, c’est le point de vue de Gus sur nous, plutôt que l’inverse.

Le vaisseau spatial dispose de deux caméras d’observation à son bord et prendra des photos tout au long du survol entre la Lune et la Terre.

Nous espérons le voir largement diffusé sur ce site et sur nos réseaux sociaux.

Si vous parvenez à apercevoir (ou même une photo ?) de Juice en vol, partagez-le avec nous à [email protected].

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Une nouvelle étude identifie des zones de protection potentielles pour les requins en voie de disparition en Turquie

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Une nouvelle étude identifie des zones de protection potentielles pour les requins en voie de disparition en Turquie

Une femelle S. oculata mesurant 69,6 cm et ses trois petits mesurant environ 20, 21,5 et 23 cm (estimés grâce à un programme informatique), ont été capturés dans le golfe de Fethiye le 26 mars 2023. Copyright : Aileen Ullmann.

Trois zones potentiellement critiques pour les requins anges ont été identifiées en Méditerranée orientale, notamment dans le golfe de Fethiye et le golfe d’Antalya en Turquie, qui font partie de la Riviera turque, et dans le détroit de Çanakkale ou Dardanelles, dans la partie nord-ouest du pays. .

dans Étude récente Publié dans la revue poissonDes chercheurs de Mersea Marine Consulting, de la Sea Around Us Initiative de l’Université de la Colombie-Britannique et du Shark Trust ont compilé et consolidé de nouveaux enregistrements des requins anges, des requins anges lisses et des requins anges en dents de scie en voie de disparition dans les eaux turques de 2018 à 2023.

Non seulement les chercheurs ont confirmé l’existence de certains individus restants, mais ils ont également découvert les zones où les animaux se nourrissaient et se reproduisaient le plus probablement, les engins de pêche qui mettaient en danger leur survie et les stratégies qui pouvaient être suivies pour éviter de les pousser vers l’extinction.

Le Dr Aileen Ullman, directrice de Mercia Consulting et auteur principal de l’étude, a déclaré : « Nous avons identifié 80 spécimens de requins anges récemment découverts dans les eaux turques. Il s’agit d’une découverte importante, car ces espèces sont en danger d’extinction à l’état sauvage. car leur nombre a diminué de 80 % en au moins 100 au cours des trois dernières générations.

« Ces requins sont particulièrement vulnérables aux chaluts benthiques et aux filets maillants car ce sont des prédateurs qui attendent et se cachent dans les sédiments du fond marin pour ensuite émerger soudainement pour chasser leurs proies inattendues. »

Les enregistrements de requins anges ont été principalement collectés auprès de petits pêcheurs locaux qui ont capturé des requins anges par hasard, à partir de comptes de réseaux sociaux et de certains enregistrements de la littérature scientifique. Ces pêcheurs ont reçu une formation sur la façon de présenter leurs prises à l’équipe du projet après avoir été informés de l’importance de l’étude et du statut en voie de disparition des requins anges selon l’Union internationale pour la conservation de la nature. Ils ont également été informés qu’en vertu de la loi turque, des amendes ne sont imposées que pour le transport et la vente de requins et non pour les prises accessoires.

« Les trois espèces de requins-anges sont protégées par la loi nationale sur la pêche, ce qui signifie que des amendes de 850 dollars américains sont imposées à ceux qui les capturent, les transportent ou les vendent intentionnellement », a déclaré le Dr Ullmann. ne pas vouloir signaler une espèce interdite.

« Cependant, une fois qu’ils réalisent, grâce à des campagnes de sensibilisation, qu’ils ne seront pas pénalisés pour les prises accessoires relâchées, les pêcheurs deviennent plus disposés à partager leurs enregistrements, améliorant ainsi les rares connaissances sur la biologie et la répartition des requins anges. »

En plus de partager des informations avec les pêcheurs, les chercheurs leur ont montré comment donner la priorité à la libération en toute sécurité des requins, car les requins anges, en particulier, survivent lorsqu’ils sont empêtrés dans des engins de pêche en raison de leurs besoins naturellement faibles en oxygène. Seuls les cas extrêmes entraînent la mort.

Ces interactions ont conduit à la signalisation de 38 individus dans le golfe de Fethiye, 18 individus dans la région de Canakkale dans le nord de la mer Égée, 17 individus dans la région du golfe d’Antalya, tandis que les sept individus restants étaient localisés dans d’autres régions.

Sur la base de ces informations, notamment du fait que certaines des femelles capturées au printemps étaient enceintes et ont donné naissance à leurs petits lorsqu’elles se sont empêtrées, les chercheurs proposent d’établir des zones critiques pour les requins anges à Canakkale et Fethiye, qui abritent des habitats de reproduction.

Dans le cas de la baie de Finiki, qui fait partie du golfe d’Antalya, les pêcheurs ont signalé que les requins lisses sont couramment rencontrés dans les filets de pêche ciblant les crevettes. Une fois les crevettes capturées dans le filet, les requins anges viennent s’en nourrir. Ainsi, la zone est connue pour être une zone d’alimentation qui pourrait être transformée en zone de pêche aux requins.

Le Dr Daniel Polley, co-auteur de l’étude et chercheur principal de l’initiative Sea Around Us, a déclaré : « Sur la base des événements de reproduction, des zones d’alimentation et des spécimens trouvés, cette étude suggère que la Turquie abrite plusieurs zones critiques de requins anges qui peuvent être importantes pour la survie de l’espèce en mer Blanche est « moyenne ».

« Des informations clés relatives aux aires marines protégées, à la pêche, aux activités touristiques, au trafic maritime et aux données océanographiques sur ces zones seront bientôt incluses pour comprendre comment les zones sont utilisées et qui sont les parties intéressées afin de mieux faciliter la prise de décision pour protéger. ces domaines à l’avenir.

En plus d’incorporer leurs données dans le Plan d’action régional pour les anges de mer en Méditerranée et dans les plans d’action sous-régionaux couvrant la Turquie, les chercheurs ont utilisé ces informations comme preuve pour classer une zone du sud-est de la mer Égée comme zone importante pour les requins et les raies. Union internationale pour la conservation de la nature. Leur candidature a passé un examen externe en juillet 2023.

Plus d’information:
Aileen Ullmann et al., Identification des zones potentiellement critiques de requins anges en Turquie et en Méditerranée orientale sur la base de nouveaux enregistrements d’espèces de requins anges. Il a été déterminé grâce à la participation des pêcheurs, poisson (2024). DOI : 10.3390/poissons9070270

Fourni par Sea Around Us


la citation:Une nouvelle étude identifie des zones de protection potentielles pour les requins en danger critique d’extinction en Turquie (18 juillet 2024) Extrait le 18 juillet 2024 de https://phys.org/news/2024-07-potential-areas-critically-endangered-sharks html.

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Utiliser l’intelligence artificielle pour scruter et valider les théories sur les animaux

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Utiliser l’intelligence artificielle pour scruter et valider les théories sur les animaux

COLUMBUS, Ohio – En exploitant la puissance de l’apprentissage automatique, les chercheurs ont construit un cadre pour analyser les facteurs les plus importants qui contribuent à la diversité génétique d’une espèce.

L’étude a été récemment publiée dans la revue Génétique moléculaire et évolutionindique que la variation génétique entre deux espèces, Grenouille siffleuse brésilienne Et Grenouille granulairetous deux amphibiens originaires du nord-est du Brésil, se sont formés selon différents processus.

Les résultats ont montré que la diversité génétique de la grenouille siffleuse était principalement façonnée par les événements démographiques de la population en réponse aux changements d’habitat survenus au cours des 100 000 dernières années. En revanche, la diversité génétique de la grenouille granulée était principalement façonnée par des facteurs paysagers contemporains : les grenouilles relativement plus isolées, soit en raison de la distance géographique, soit d’habitats inhospitaliers, étaient plus sensibles à la variation génétique.

Bien que des études antérieures aient exploré les effets des facteurs démographiques et historiques du paysage sur la diversité génétique de ces amphibiens, elles ont été menées avec des ensembles de données distincts pour ces facteurs, ce qui rend difficile la distinction des facteurs les plus importants. Aujourd’hui, les chercheurs impliqués dans cet article sont les premiers à utiliser l’intelligence artificielle pour étudier comment les deux processus façonnent la diversité génétique de manière égale, plutôt que de faire des hypothèses manuelles sur ce qui pourrait être le plus important.

« Avant ce travail, nous devions poser des questions indépendamment car il n’était pas possible d’étudier les deux effets dans le même contexte », a-t-il déclaré. Brian Carstensco-auteur de l’étude et professeur à Évolution, écologie et biologie des organismes à l’Ohio State University. « Ce que l’IA nous permet de faire, c’est de simuler des processus qui se produisent écologiquement dans le présent et lors d’événements évolutifs profonds et de comparer ces résultats aux données réelles que nous collectons sur ces grenouilles. »

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En raison de la grande quantité de données devenues disponibles pour les généticiens et autres biologistes de la faune au cours des dernières décennies, il peut être difficile pour les chercheurs d’identifier des facteurs spécifiques qui peuvent être importants dans des expériences particulières, a déclaré Carstens. Mais en incorporant de grandes quantités d’informations dans des simulations capables de prendre en compte ces éléments en une seule analyse, il est possible d’obtenir un enregistrement plus complet de l’évolution des espèces.

« Construire et entraîner nos modèles d’IA prend du temps, mais nous voulions un modèle capable de capturer toute la diversité potentielle de l’histoire des espèces d’une manière aussi fidèle que possible à ce que nous savons de la biologie du système », Carstens dit.

Par exemple, même si les espèces examinées dans cette étude vivent dans la même région, il existe de nombreuses différences dans leur histoire naturelle. Bien que ses œufs et ses larves vivent entièrement dans l’eau, la grenouille sébulatrice se reproduit continuellement tout au long de la saison des pluies et dans des chambres souterraines, tandis que les événements de reproduction de la grenouille granulée se produisent de manière explosive car ils dépendent de fortes pluies.

En utilisant une approche d’apprentissage automatique, les chercheurs ont déterminé par simulation que leurs scénarios de modèles sont pris en charge à 100 % pour les interprétations historiques de l’expansion de la grenouille sifflée, et à plus de 99 % pour les interprétations de la grenouille granulée.

L’une des raisons pour lesquelles leur modèle est si précis est sa capacité à prendre en compte les événements démographiques récents, notamment en mesurant comment des événements tels que l’évolution humaine ou le changement de l’habitat affectent la diversité génétique animale sur une longue période de temps.

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Mais même lorsqu’ils utilisent l’IA, les chercheurs doivent faire attention à éviter les modèles trompeurs dans leurs résultats, a déclaré Carstens.

« Aucune analyse que nous effectuons ne peut capturer tous les facteurs qui ont été importants pour ces espèces pendant des millions d’années. Nous devons donc permettre une gamme de possibilités sans la rendre trop large pour qu’un modèle puisse s’adapter aux données », a-t-il déclaré. dit.

Cependant, comme les progrès technologiques permettent aux chercheurs de répondre à des questions écologiques spécifiques et de tester de nouvelles hypothèses, leurs travaux sont un précurseur dans la création d’un cadre d’apprentissage automatique de pointe pouvant être appliqué à des enquêtes uniques sur d’autres espèces, a déclaré Carstens.

« il est probable que Compléter « Nous utilisons différents ensembles d’outils d’IA de différentes manières pour essayer de comprendre l’histoire de l’évolution », a déclaré Carstens. À mesure que nous continuons à apprendre, les outils que nous utilisons changeront et s’amélioreront.

Emanuel M. était Fonseca, qui a obtenu son doctorat à l’Ohio State University en 2022, est l’un des co-auteurs de l’étude. L’étude a été soutenue par l’Ohio Supercomputer Center, la National Science Foundation des États-Unis et la Coordination pour la performance humaine de niveau supérieur au Brésil.

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Personne-ressource : Brian Carstens, [email protected]

Écrit par : Tatiana Woodall, [email protected]

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