Este aplicativo de IA pode dizer qual dinossauro deixou uma pegada

Durante muitos anos, os paleontólogos estudaram pegadas antigas enquanto debatiam que tipos de animais as criaram. Algumas pegadas podem pertencer a predadores carnívoros, outras a dinossauros herbívoros, e algumas até levantaram questões sobre se espécies de aves primitivas estavam envolvidas.

Transformando fotos em análise instantânea

Com o novo aplicativo DinoTracker, pesquisadores e fãs de dinossauros podem fazer upload de uma foto ou desenho de uma pegada usando um celular e receber uma análise imediata. O aplicativo avalia a forma e a estrutura da pista para estimar que tipo de dinossauro provavelmente a atingiu.

Pegadas fossilizadas de dinossauros oferecem informações valiosas sobre a vida pré-histórica, ajudando os cientistas a entender como os dinossauros se moviam e se comportavam. No entanto, estudos anteriores mostraram que estas faixas são muitas vezes difíceis de interpretar porque as suas formas podem ser alteradas ao longo do tempo.

Indo além dos métodos tradicionais

No passado, os investigadores dependiam de bases de dados informáticas construídas manualmente que ligavam pegadas específicas a dinossauros específicos. Os especialistas observam que esta abordagem poderia introduzir preconceitos, especialmente quando a identidade de uma faixa era incerta ou contestada.

Para resolver este problema, uma equipa de investigação liderada pelo centro de investigação Helmholtz-Zentrum em Berlim, trabalhando com a Universidade de Edimburgo, desenvolveu algoritmos avançados que permitem aos computadores aprender por si próprios como as pegadas dos dinossauros variam em forma.

O sistema de IA foi treinado em quase 2.000 pegadas fósseis reais, juntamente com milhões de exemplos simulados adicionais. Essas variações extras foram projetadas para refletir alterações realistas, como compressão e deslocamento de bordas, que ocorrem à medida que as pegadas são preservadas ao longo do tempo.

O que a IA procura

O modelo aprendeu a reconhecer oito características principais que distinguem uma pegada de outra. Estes incluíam a extensão dos dedos dos pés, onde o calcanhar estava posicionado, a quantidade de superfície em contato com o solo e como o peso era distribuído pelas diferentes partes do pé.

Depois de identificar essas variações, o sistema comparou novas pegadas com exemplos de fósseis conhecidos para prever qual dinossauro provavelmente fez as pegadas.

Quando avaliado, o algoritmo correspondeu às classificações feitas por especialistas humanos cerca de 90% das vezes, mesmo para espécies consideradas controversas ou difíceis de identificar.

Links inesperados para pássaros

Uma das descobertas mais surpreendentes veio de rastros com mais de 200 milhões de anos. A IA detectou semelhanças impressionantes entre algumas pegadas de dinossauros e os pés de pássaros extintos e modernos.

De acordo com a equipa de investigação, isto pode significar que as aves surgiram dezenas de milhões de anos antes do que os cientistas acreditavam anteriormente. Outra possibilidade é que alguns dos primeiros dinossauros tivessem pés que se assemelhavam muito aos pés de pássaros, por coincidência.

Novas percepções da Escócia

O sistema também ofereceu novas pistas sobre pegadas misteriosas encontradas na Ilha de Skye, na Escócia. Estas pegadas formaram-se na margem lamacenta de uma lagoa há cerca de 170 milhões de anos e intrigam os cientistas há décadas.

A análise sugere que estas pegadas podem ter sido deixadas por alguns dos mais antigos parentes conhecidos dos dinossauros com bico de pato, tornando-os um dos primeiros exemplos deste grupo identificados em qualquer parte do mundo.

Abrindo a Paleontologia para Todos

Os pesquisadores dizem que a tecnologia cria novas oportunidades para estudar como os dinossauros viviam e se moviam pela Terra. Também dá ao público a oportunidade de participar na investigação de fósseis, analisando as próprias pegadas.

O estudo foi publicado na PNAS e financiado pelo pool de inovações do Projeto BMBF: Data-X, pelo projeto Helmholtz ROCK-IT, pelo projeto Helmholtz-AI NorMImag, pela National Geographic Society e pelo Leverhulme Trust.

Gregor Hartmann, do centro de pesquisa Helmholtz-Zentrum, disse: “Nosso método fornece uma maneira imparcial de reconhecer variações nas pegadas e testar hipóteses sobre seus criadores. É uma excelente ferramenta para pesquisa, educação e até mesmo trabalho de campo.”

O professor Steve Brusatte, presidente pessoal de Paleontologia e Evolução da Escola de Geociências, disse: “Este estudo é uma contribuição emocionante para a paleontologia e uma forma objetiva e baseada em dados de classificar pegadas de dinossauros – algo que tem deixado os especialistas perplexos há mais de um século.

“Isso abre novas e emocionantes possibilidades para entender como esses animais incríveis viviam e se moviam, e quando grandes grupos como os pássaros evoluíram. Esta rede de computadores pode ter identificado as aves mais antigas do mundo, o que considero um uso fantástico e frutífero para a IA.”