Нейросеть помогла оценить общую массу всех диких млекопитающих на Земле

В пересчете на сухой вес самая значительная доля диких млекопитающих суши приходится на оленей, а в море — на усатых китов. Чтобы получить точные оценки, биологам пришлось обобщить данные по сотням видов животных, а для тысяч менее изученных использовать нейросеть, обученную предсказывать их общую массу.
Чтобы лучше понимать, как работает биосфера нашей планеты, нужны точные цифры, которые описывают ее размеры в целом и по частям. Сколько в природе насчитывается растений и водорослей? Какая доля приходится для одомашненных животных, а какая — на самих людей? Такой работой занимается Рон Мило (Ron Milo) из израильского Института Вейцмана и его коллеги. В частности, несколько лет назад они показали, что большая часть всей массы биосферы — это растения суши. В пересчете на чистый углерод их вес достигает 450 миллиардов тонн.
В сравнении с этим доля млекопитающих кажется совсем незначительной. По оценкам Мило и его соавторов, общая масса всех людей на планете (снова в пересчете на углерод) составляет 60 миллионов тонн, домашнего скота — 100 миллионов, а все вместе дикие млекопитающие весят менее 70 миллионов тонн. В новой работе ученые сосредоточились именно на последнем пункте, чтобы подсчитать распределение биомассы внутри группы диких млекопитающих. Результаты представлены в статье, опубликованной в журнале PNAS.
Для этого биологи собрали и обработали данные о численности, массе тела, ареале обитания и другим ключевым показателям 382 видов животных. Это лишь незначительная часть всего разнообразия млекопитающих, и, чтобы получить оценки для остальных, ученые обратились к помощи искусственного интеллекта. Разделив 382 наиболее изученных вида на две примерно равные части, они подготовили нейросеть для предсказания общей биомассы вида по обрывочным данным. Первая часть использовалась для обучения системы, вторая — для проверки ее предсказаний. Такая работа позволила учесть биомассу еще примерно 4800 видов диких млекопитающих.
В итоге авторы показали, что сухой вес диких млекопитающих суши сегодня составляет 22 миллиона тонн, а морских — 40 миллионов. Большая часть — 8,8 миллиона тонн, около 40 процентов — приходится на несколько распространенных крупных видов, включая кабанов, слонов, кенгуру и оленей. Рекордсменами ученые назвали североамериканских белохвостых оленей, сухая масса которых достигает около 10 процентов от всей биомассы диких млекопитающих суши.
Несмотря на свою многочисленность, рукокрылые составляют лишь примерно по семь процентов биомассы сухопутных животных. Столько же набирают грызуны (за вычетом живущих бок о бок с людьми крыс и мышей). На диких хищников приходится вовсе только три процента биомассы сухопутных млекопитающих. Среди морских животных лидируют усатые киты, составляющие больше 50 процентов массы млекопитающих, живущих в воде.