Sky islands of Southwest China. II: Unraveling hidden species diversity of talpid moles using phylogenomics and skull-based deep learning
Notice bibliographique
Résumé
Abstract The sky islands of Southwest China, characterized by dramatic topographical and climatic variations, are prominent hotspots of biodiversity and endemism. Organisms inhabiting middle-to-high elevation habitats in this region are geographically isolated within distinct mountain chains, which over geological time have been subjected to isolation-by-distance and isolation-by-environment. These processes have led to profound allopatric diversification and strong phylogeographic structuring, resulting in a plethora of genetically distinct cryptic species, as is becoming increasingly evident for many small mammal families. However, morphological conservatism can pose significant challenges in delineating these clades within species complexes. In this study, we leverage artificial intelligence technologies to unravel the hidden species diversity of moles (family Talpidae) in Southwest China’s sky islands. We first employed ultraconserved elements (UCEs) to investigate the evolutionary history of talpid moles, conducted molecular species delimitation using mitochondrial and multi-locus genes, and utilized both traditional and geometric morphometrics to examine their morphological disparity. To address the challenges of morphology based cryptic species identification, we developed a deep learning Hierarchical Identification of Species NETwork (HIS-NET) to create an image-based model that analyzes four different views of the skull/mandible to distinguish genera and species hierarchically. HIS-NET not only achieved expert-level accuracy in species identification but also effectively distinguished between cryptic and known species, aiding in the identification of key morphological variation intervals. Our results support the recognition of allopatrically distributed taxa in Euroscaptor and Parascaptor as full species, thereby confirming that species diversity in this region remains underestimated. Beyond advancing our understanding of speciation in this unique and fragile ecosystem, our study serves as a proof-of-concept, demonstrating the power of deep learning in unraveling hidden biodiversity within this and other species complexes.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».