Atualizado 7 de julho de 2026
Com o uso de aprendizado de máquina (IA) cientistas do Instituto de Ciências da Terra e da Vida (ELSI) do Instituto de Tecnologia de Tóquio descobriu que radiações de novas espécies e extinções em massa raramente estão conectadas, mudando um antigo conceito científico neodarwiniano.
A pesquisa foi publicada na Revista Nature.
O uso da Inteligência Artificial no campo da paleontologia e da evolução biológica está alterando paradigmas neodarwinianos, agora impulsionada por cientistas do ELSI (Tóquio). O aprendizado de máquina pode ajudar a reescrever os manuais das ciências naturais.
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A seguir veremos como os cientistas do ELSI (Instituto de Tecnologia de Tóquio) descobriram que radiações de novas espécies e extinções em massa raramente estão conectadas, mudando um antigo conceito da biologia evolutiva. Em texto, imagens e vídeos.
Vídeo 1: Extinções em massa
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O Fim do “Efeito Fênix” na Evolução: a “destruição criativa” era uma miragem, radiações e extinções raramente estão conectadas na história
Por décadas, a biologia evolutiva trabalhou com um conceito neodarwiniano clássico: a ideia de que as extinções em massa funcionavam como um grande “reset” planetário que, ao limpar os nichos ecológicos, desencadeava imediatamente uma explosão (radiação) de novas espécies.
Imaginava-se que, logo após a queda dos dinossauros, o surgimento de mamíferos teria sido um efeito direto desse vácuo.
No entanto, uma pesquisa revolucionária conduzida por cientistas do Instituto de Ciências da Terra e da Vida (ELSI), do Instituto de Tecnologia de Tóquio, derrubou esse antigo conceito.
Utilizando algoritmos avançados de Inteligência Artificial e Aprendizado de Máquina (Machine Learning), a equipe descobriu que o grande surgimento de espécies após catástrofes globais é, na verdade, um evento raro e que esses fenômenos raramente estão conectados.
Os cientistas acreditam há muito tempo que as extinções em massa criam períodos produtivos de evolução das espécies, ou “radiações”, um modelo chamado de “destruição criativa“.
No entanto, o uso de IA demostrou que radiações e extinções raramente estão conectadas e, portanto, extinções em massa provavelmente raramente causam radiações de escala comparável.
A destruição criativa é central para os conceitos clássicos da evolução.
Parece claro que existem períodos em que muitas espécies desaparecem repentinamente e muitas novas espécies surgem. No entanto, radiações de escala comparável às extinções em massa, que este estudo, portanto, denomina radiações em massa, receberam muito menos atenção do que os eventos de extinção.
Este estudo comparou os impactos tanto da extinção quanto da radiação ao longo do período para o qual existem fósseis disponíveis, o chamado Éon Fanerozoico.
O Fanerozoico (do grego, que significa “vida aparente”) representa o período mais recente de aproximadamente 550 milhões de anos da história total da Terra, de aproximadamente 4,5 bilhões de anos, e é significativo para os paleontólogos:
> Antes desse período, a maioria dos organismos existentes eram micróbios que não formavam fósseis com facilidade, de modo que o registro evolutivo anterior é difícil de observar.
O novo estudo sugere que a destruição criativa não descreve adequadamente como as espécies surgiram ou foram extintas durante o Fanerozoico.
Indica que muitos dos momentos mais notáveis de radiação evolutiva ocorreram quando a vida entrou em novas arenas evolutivas e ecológicas, como durante a explosão de diversidade animal no Cambriano e a expansão dos biomas florestais no Carbonífero.
Não se sabe se isso se aplica aos cerca de 3 bilhões de anos anteriores, dominados por micróbios, visto que a escassez de informações registradas sobre essa diversidade antiga não permitiu uma análise semelhante.
A se seguir veremos como e quais as implicações desta surpreendente descoberta.
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Vídeo 1: Extinções em massa
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A Engenharia da Descoberta: Como a IA ajudou a desvendar o Jogo
Para analisar a história da vida na Terra, os pesquisadores tradicionais costumavam olhar para registros fósseis isolados e tentar traçar correlações visuais em linhas do tempo. A IA do ELSI fez algo infinitamente mais complexo:
O Veredito dos Dados: Para a surpresa dos cientistas, a IA demonstram que as chamadas “radiações evolutivas” ocorrem de forma independente na maioria das vezes, sem precisar de um gatilho de extinção prévio.
Análise de Redes de Coocorrência: O aprendizado de máquina examinou milhares de biotas ao longo de centenas de milhões de anos simultaneamente.
Identificação de Padrões Ocultos: O algoritmo foi treinado para identificar eventos de radiação de espécies (surgimento em massa) e eventos de extinção, calculando a probabilidade matemática de um ter causado o outro.
Um exemplo da visão tradicional de que existira uma relação causal entre extinção em massa e radiação é a grade extinção do Fanerozoico.
Paleontólogos identificaram alguns dos eventos de extinção em massa mais severos no registro fóssil do Fanerozoico.
Estes incluem principalmente as cinco grandes extinções em massa, como a extinção do Permiano-Triássico, na qual estima-se que mais de 70% das espécies tenham sido extintas.
Biólogos sugerem agora que podemos estar entrando em uma “Sexta Extinção em Massa”, que eles acreditam ser causada principalmente pela atividade humana, incluindo a caça e as mudanças no uso da terra decorrentes da expansão da agricultura.
Um exemplo comumente citado das cinco grandes extinções em massa anteriores é a do Cretáceo-Terciário (geralmente abreviada como “KT”, usando a grafia alemã de Cretáceo), que parece ter sido causada pelo impacto de um meteoro na Terra há cerca de 65 milhões de anos, dizimando os dinossauros não-avianos.
Observando o registro fóssil, os cientistas passaram a acreditar que os eventos de extinção em massa criam radiações especialmente produtivas.
Por exemplo, no evento K-T de extermínio dos dinossauros, convencionalmente se supõe que um deserto foi criado, o que permitiu que organismos como os mamíferos recolonizassem e se “dispersassem”, possibilitando a evolução de todos os tipos de novas espécies de mamíferos, lançando, em última instância, as bases para o surgimento dos humanos.
Em outras palavras, se o evento K-T de “destruição criativa” não tivesse ocorrido, talvez não estaríamos aqui para discutir essa questão.
Mas essa visão pode ser enganosa, ou forçada, com outras causas ainda desconhecidas.
O novo estudo começou com uma conversa informal na “Ágora” do ELSI, uma grande sala comum onde cientistas e visitantes do ELSI costumam almoçar e iniciar novas conversas.
Dois dos autores do artigo, a bióloga evolucionista Jennifer Hoyal Cuthill (atualmente pesquisadora na Universidade de Essex, no Reino Unido) e o físico/especialista em aprendizado de máquina Nicholas Guttenberg (atualmente pesquisador científico na Cross Labs, trabalhando em colaboração com a GoodAI, na República Tcheca), ambos pós-doutorandos no ELSI quando o trabalho começou, estavam debatendo se o aprendizado de máquina poderia ser usado para visualizar e compreender o registro fóssil.
Durante uma visita ao ELSI, pouco antes da pandemia de COVID-19 começar a restringir as viagens internacionais, eles trabalharam intensamente para expandir sua análise e examinar a correlação entre eventos de extinção e radiação.
Essas discussões permitiram que eles relacionassem seus novos dados à amplitude das ideias existentes sobre extinções em massa e radiações.
Eles logo descobriram que os padrões evolutivos identificados com a ajuda do aprendizado de máquina diferiam em aspectos fundamentais das interpretações tradicionais.
A equipe utilizou uma aplicação inovadora de aprendizado de máquina para examinar a coocorrência temporal de espécies no registro fóssil do Fanerozoico, analisando mais de um milhão de entradas em um extenso banco de dados público e curado, que inclui quase duzentas mil espécies.
Alguns dos aspectos mais desafiadores da compreensão da história da vida são as enormes escalas de tempo e o número de espécies envolvidas. Novas aplicações de aprendizado de máquina podem ajudar, permitindo-nos visualizar essas informações de forma compreensível para humanos.
Isso significa que podemos, por assim dizer, ter meio bilhão de anos de evolução na palma de nossas mãos e obter novos insights a partir do que observamos. autor principal, Dr. Hoyal Cuthill
Utilizando seus métodos objetivos, eles descobriram que os “cinco grandes” eventos de extinção em massa previamente identificados por paleontólogos foram reconhecidos pelos métodos de aprendizado de máquina como estando entre os 5% principais eventos de ruptura significativos em que a extinção superou a radiação ou vice-versa, assim como sete extinções em massa adicionais, dois eventos combinados de extinção em massa e radiação e quinze radiações em massa.
Surpreendentemente, em contraste com narrativas anteriores que enfatizavam a importância das radiações pós-extinção, este trabalho descobriu que as radiações em massa e as extinções mais comparáveis raramente estavam correlacionadas no tempo, refutando a ideia de uma relação causal entre elas.
O ecossistema é dinâmico; não é necessário remover uma parte existente para permitir que algo novo surja. coautor, Dr. Nicholas Guttenberg
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Implicações Científicas: Repensando o Neodarwinismo
Essa descoberta muda profundamente a nossa compreensão sobre a dinâmica da vida.
Em vez de a destruição ser a grande promotora da diversidade biológica, a IA revelou que os ecossistemas funcionam de maneira muito mais resiliente e independente.
Os nichos deixados vagos por uma extinção em massa demoram muito mais tempo para serem preenchidos do que a ciência imaginava.
O surgimento de novas espécies segue caminhos de inovação evolutiva próprios, impulsionados por fatores climáticos, geológicos e genéticos que operam de forma contínua, e não apenas como resposta a tragédias globais.
O que muda e o surgimento do inverso: a “criação destrutiva”
Impacto: Atualiza a visão neodarwiniana sobre como a biodiversidade se comporta ao longo das eras geológicas.
Antigo Conceito: Extinções em massa causavam explosões automáticas de novas espécies.
Nova Descoberta (IA): Radiações biológicas e extinções raramente estão conectadas.
A equipe descobriu ainda que as radiações podem, de fato, causar grandes mudanças nos ecossistemas existentes, uma ideia que os autores chamam de “criação destrutiva”.
Eles constataram que, durante o Éon Fanerozoico, em média, as espécies que compunham um ecossistema em determinado momento desaparecem quase completamente 19 milhões de anos depois.
Mas quando ocorrem extinções em massa ou radiações, essa taxa de renovação é muito maior.
Isso oferece uma nova perspectiva sobre como a moderna “Sexta Extinção” está ocorrendo.
O período Quaternário, que começou há 2,5 milhões de anos, testemunhou repetidas mudanças climáticas, incluindo alternâncias drásticas de glaciação, épocas em que regiões de alta latitude na Terra estavam cobertas de gelo.
Isso significa que a atual “Sexta Extinção” está erodindo uma biodiversidade que já estava comprometida, e os autores sugerem que levará pelo menos 8 milhões de anos para que ela retorne à média de longo prazo de 19 milhões de anos.
cada extinção que acontece sob nossa responsabilidade elimina uma espécie, que pode ter existido por milhões de anos até agora, tornando mais difícil para o processo normal de ‘origem de novas espécies’ substituir o que está sendo perdido. Dr. Hoyal Cuthill
A Ciência Decodificada com ajuda de Algoritmos de IA
A descoberta dos cientistas de Tóquio é um marco não apenas para a biologia, mas para o próprio método científico.
Ela prova que a Inteligência Artificial deixou de ser apenas uma ferramenta de automação para se tornar uma coautora de grandes descobertas científicas, enxergando correlações que a mente humana levou séculos para questionar.
A história da vida na Terra não é uma sucessão de tragédias e renascimentos mecânicos.
É uma tapeçaria complexa, contínua e incrivelmente sofisticada que, agora, começamos a enxergar com clareza matemática absoluta.
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Bibliografia
Curadoria Técnica e Análise Audiovisual: Conteúdo Bibliográfico e Audiovisual Selecionado e Validado por Dr. Sergio Almeida Loiola – CV Lattes/CNPq.
Revista Nature
Impacts of speciation and extinction measured by an evolutionary decay clock
DOI: 10.1038/s41586-020-3003-4
Instituto de Ciências da Terra e da Vida (ELSI) – Instituto de Tecnologia de Tóquio
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