Et nyt AI-værktøj dykker ned i 200 millioner år gamle aftryk
Forestil dig et digitalt forstørrelsesglas, der kan aflæse klipper som en røntgenmaskine. Det er præcis det, et nyt AI-baseret redskab gør – og det finder noget overraskende velkendt i de sten, det analyserer.
Forskere fra Tyskland og Storbritannien har brugt kunstig intelligens til at undersøge fodaftryk fra dinosaurer. Algoritmen sammenligner dem med tusindvis af andre spor og afslører forbløffende forbindelser til moderne fugles fodbygning – og den inviterer faktisk helt almindelige smartphonebrugere med i forskningen.
AI i paleontologiens tjeneste: Hvad kan DinoTracker?
Det har i årevis givet forskere hovedpine at identificere dinosaurspor. Aftrykkene er ofte deformerede, ufuldstændige eller delvist udvisket. Tidligere var meget afhængigt af den enkelte eksports erfaring, hvilket skabte uenigheder og fejlvurderinger.
Et hold fra Universitetet i Tübingen, Universitetet i Manchester og det berlinske Museum für Naturkunde besluttede at gøre op med dette ved hjælp af kunstig intelligens. De udviklede appen DinoTracker, hvis kerne er en maskinlæringsalgoritme. Systemet analyserer formen på dinosaurernes fodaftryk uden forudgående etiketter eller beskrivelser – det ser udelukkende på sporets geometri.
DinoTracker lærer fra over 2.000 trefingrede aftryk fra hele verden, dateret til perioden fra 200 til 145 millioner år siden, og grupperer dem selv ud fra formlighed.
Hvert spor omdannes til et sæt punkter og linjer: tåenes orientering, "hælens" længde og proportionerne i hele foden tæller med. Algoritmen overfører disse data til et ottedimensionalt formrum. I dette abstrakte "landskab" placeres lignende aftryk tæt på hinanden, mens tydeligt forskellige aftryk ligger langt fra hinanden.
Sådan fungerer det på din telefon
Brugeren kan tage et billede af et spor i klippen eller tegne dets kontur. AI'en finder automatisk referencepunkter, sammenligner billedet med databasen over kendte aftryk og placerer det i det relevante kluster i formrummet.
- Tag et foto eller lav en skitse af aftrykket
- Appen registrerer form og proportioner
- AI søger efter de mest lignende spor i databasen
- Du modtager en lighedsvurdering og en omtrentlig placering på "kortet" over alle spor
Under tests med velbevarede aftryk stemte DinoTracker overens med eksperternes vurderinger i omkring 90 procent af tilfældene. For paleontologer er det et stort skridt mod mere ensartede og sammenlignelige analyser – fri for de forskelle, der opstår på grund af den enkelte forskers skoling eller vaner.
Kunstig intelligens lærer, hvordan dinosaurer gik
Den anvendte metode hører til det, der kaldes ikke-overvåget læring. Det betyder, at algoritmen ikke på forhånd får oplysninger som: "dette er sporet fra den art" eller "dette er fra en anden". I stedet finder den selv grupper af lignende former, og forskerne fortolker efterfølgende, hvad disse grupper betyder.
For at gøre programmet mere robust over for beskadigede aftryk genererede forskerne over 10.000 kunstige varianter af sporene. De udvidede dem virtuelt, slettede dele af tæerne, roterede hele foden og simulerede deformationer under dyrets vægt og på forskelligt underlag. Algoritmen skulle erkende, at det stadig var "den samme type" aftryk – blot forvrænget.
AI'en spørger ikke, hvilken art aftrykket skal passe til. Den grupperer udelukkende efter form, hvilket reducerer risikoen for at gentage fejl fra gamle sporkataloger.
Programmet valgte i sidste ende otte centrale parametre til at beskrive fodens geometri – herunder tålængder, spredningsbredde og proportionerne mellem aftrykkets forreste og bagerste del. På baggrund af disse skabes "sporafamilier", som siden hen udgør tolkningsmateriale for paleontologer.
Kontroversielle konklusioner fra meget gamle aftryk
Den største opsigt skabte analysen af spor, der er over 210 millioner år gamle og stammer fra trias-perioden. AI'en viste, at en del af dem er forbløffende lig fodaftrykkene fra nutidens fugle: slanke, trefingrede, med tydelig symmetri og lille tåspredning.
For forskerne peger dette i to retninger. Enten strækker den evolutionære linje, der fører til fugle, sig langt dybere tilbage i fortiden, end man hidtil har antaget. Eller også udviklede visse kødædende dinosaurer allerede tidligt i trias-perioden fødder, der var næsten funktionelt uadskillelige fra fuglenes – selv om fuglene selv dukkede op meget senere.
Den fortsatte lighed i fodens form fra trias og frem tyder på, at nogle dinosaurer gradvist bevægede sig mod en "fugleagtig" fodsmodel.
En sammenligning på tværs af geologiske perioder afslørede en kontinuitet i bestemte aftrykstyper. Man kan se en linje af former, der med tiden minder mere og mere om bevægelsesmønsteret hos nutidens fugle – lette, tvebenede og løbende på forlængede bagben.
Telefonen i lommen som videnskabeligt redskab
DinoTracker er ikke kun skabt til en snæver gruppe specialister. Skaberne ønsker, at appen når ud til geologientusiaster, turistguider og folk, der besøger steder med blotlagte klippeformationer. En smartphone er alt, hvad der skal til for at bidrage til forskning i forhistorien.
Hvert indsendt billede kan, efter en indledende kontrol, berige den centrale database. Når systemet registrerer, at et nyt spor "passer" til en kendt type eller udgør et interessant, usædvanligt tilfælde, sendes det videre til yderligere analyse. Over tid vokser databasen med aftryk fra nye lokaliteter, hvilket øger chancen for at opdage sjældne former.
| Hvad DinoTracker giver forskerne | Hvad det giver brugeren i felten |
|---|---|
| Standardiserede data om sporformer | Information om, hvorvidt sporet ligner kendte dinosauraftryk |
| En stor, voksende database med aftryk fra hele verden | Fornemmelsen af at deltage i ægte videnskabelig forskning |
| Mulighed for at teste hypoteser om dinosaurers bevægelse og evolution | Motivation til at se mere opmærksomt på stenene under fødderne |
Denne form for samarbejde er særlig værdifuld i områder, hvor der mangler eksperter i fossile spor. En lokal lærer, skovfoged eller turist kan støde på et vigtigt aftryk, og AI'en kan hjælpe med at klassificere det foreløbigt og sende det videre til specialister.
Hvad sker der nu: Fra fodspor til andre fossiler
Skaberne bag DinoTracker lover, at dette kun er første skridt. Det samme formanalyseprincip kan overføres til andre typer fossiler. Algoritmen kan trænes til at genkende mønstre på fossile planteblade, stier efterladt af leddyr eller knoglefragmenter, der ikke umiddelbart kan forbindes med et komplet skelet.
De voksende samlinger af digitale aftryk vil desuden lette bevaringen af den geologiske kulturarv. Selv hvis en naturlig klippe-eksponering ødelægges, vil en præcis model af sporets form forblive i databasen. Forskere om nogle tiår vil stadig kunne arbejde med den, sammenligne den med nye fund og analysere den med stadigt mere avancerede AI-værktøjer.
For lægfolk kan hele historien om et ottedimensionalt formrum lyde abstrakt, men i praksis handler det om noget meget håndgribeligt: hvordan en fod rammer underlaget. Hos en høne, en måge eller en spurv ser man forlængede tæer, lille spredning og en måde at sætte foden på "tåspidserne". AI'en viser, at den samme "bevægelsessignatur" allerede kan ses i meget gamle klipper, hvor små, smidige dinosaurer løb omkring.
Hvis du en dag støder på et mistænkeligt regelmæssigt aftryk i en sten, er der en god chance for, at det ikke bare er en kuriositet til dit fotoalbum. Takket være apps som DinoTracker kan du reelt bidrage til forståelsen af, hvor fuglene på din altan stammer fra – og hvordan deres fjerne, dinosauragtige fortid så ud.
