Et nyt AI-system vender op og ned på studiet af dinosaurspor og peger på overraskende ligheder med nutidens fugle.
Forskere fra Tyskland og Det Forenede Kongerige kombinerer kunstig intelligens, en mobilapp og en global database for at sammenligne fossile fodaftryk med en præcision, der aldrig før har været mulig. Det giver ikke blot dybere indsigt i dinosaurernes evolution, men kaster også nyt lys over oprindelsen af de fugle, vi kender i dag.
AI analyserer dinospor uden menneskelige fordomme
Holdet fra Universitetet i Tübingen, i samarbejde med University of Manchester og Museum für Naturkunde i Berlin, trænede en algoritme på mere end 2.000 digitale silhuetter af dinosaurspor. Der er primært tale om såkaldte tridaktyle spor — aftryk med tre tæer — som er mellem 200 og 145 millioner år gamle.
Forskerne fjernede alle etiketter, navne og tidligere tolkninger. AI-systemet fik udelukkende formerne at se. På den måde opstår en slags "blind" analyse, hvor ingen forsker på forhånd kan styre, hvilket aftryk der tilhører hvilken dinosaur.
Ved udelukkende at fokusere på form eliminerer systemet menneskelige fordomme fra sammenligningen af fodspor.
Softwaren indkoder hvert fodsporaftryk i et ottedimensionalt formrum, der er bygget op omkring de vigtigste variationer i datasættet, herunder:
- fodens længde og bredde
- vinklen mellem tæerne
- hælens form
- symmetrien mellem venstre og højre halvdel
- forholdet mellem tålængderne
Ved at placere aftryk på denne måde kan AI'en bedre afgøre, hvilke spor der virkelig ligner hinanden — også når de er beskadigede eller delvist mangelfulde.
DinoTracker: alle med en smartphone kan være med
Teknologien er indbygget i en mobilapp ved navn DinoTracker. Med den kan både forskere og entusiastiske besøgende på fossilrige lokaliteter uploade fotos eller skitser af spor.
Efter upload udfører AI'en en række målinger. Systemet genkender automatisk karakteristiske punkter som tåernes retning og fodspidsens runde eller spidse form. Derefter sammenligner appen sporet med den store database og viser en liste over de mest lignende aftryk.
Brugeren kan også se, hvor det nye aftryk befinder sig i formrummet. Det gør resultaterne visuelle og hjælper med at identificere mønstre — for eksempel hvilke typer spor der dukker op i sammenlignelige stenlag.
Med DinoTracker bliver enhver vandretur langs en klippevæg til en potentiel datakilde for palæontologer.
Når mange mennesker deler deres fund, kan forskere hurtigere opdage store mønstre. Det drejer sig bl.a. om:
- nye sporklynger i regioner med begrænset ekspertise
- varianter af fodformer, der hidtil er gået under radaren
- lange kæder af fodspor, der afslører oplysninger om løbehastighed og adfærd
Overraskende fuglelignende spor fra ekstremt gamle lag
Det mest ophidsende resultat af studiet handler om en gruppe meget gamle aftryk, der er ældre end 210 millioner år. AI'en placerede disse spor bemærkelsesværdigt tæt på mønstre, vi kender fra moderne fugle — som vadefugle eller traner.
De pågældende spor er smalle, har tre langstrakte tæer tæt ved hinanden og udviser en stram symmetri i længderetningen. Det er typisk for fugle, der effektivt bevæger sig i lige linjer over jorden med minimal tåudspredning.
Hidtil har den overvejende del af faglitteraturen antaget, at sådanne udprægede fuglelignende fodformer først optrådte meget senere — i det sene Jura eller tidlige Kridt — da de første egentlige fugle dukker op i fossilregistret.
Palæontologer ser derfor to mulige forklaringer:
- Fuglenes forfædre opstod betydeligt tidligere end hidtil antaget, allerede dengang de fleste dinosaurgrupper stadig var i sin vorden.
- Visse kødædende dinosaurer fra Trias udviklede uafhængigt en fodform, der slående minder om senere fugles, uden at de var direkte forfædre.
I begge tilfælde peger analysen på et gradvist skift i ben- og gangstil. Ved at sammenstille spor fra forskellige tidsperioder tegner der sig linjer fra grove, brede aftryk mod slanke, elegante former, der stærkt minder om nutidens fugle.
Derfor gør en "blind" AI-tilgang en forskel
I den klassiske tilgang sætter eksperter først etiketter på fodspor med navnene på formodede arter. Næste forsker bruger disse etiketter som udgangspunkt, og dermed kan gamle fejltagelser sive videre ind i nye studier.
Den nye AI slipper derimod alle navne midlertidigt. Den grupperer udelukkende ud fra formlighed. Først derefter vurderer palæontologer, hvilke kendte arter der muligvis hører til en klynge. Det mindsker risikoen for, at én dominerende fortolkning farver resten af forskningen.
Test viser, at AI'en i cirka 90 procent af tilfældene stemmer overens med erfarne specialisters vurdering, når aftrykkene er velbevarede. Ved skrabede eller halve spor er systemet ofte mere stabilt end mennesker, som hurtigere er uenige om grænsetilfælde.
| Egenskab | Menneskelig ekspert | AI-system |
|---|---|---|
| Konsistens på tværs af vurderinger | variabel, afhænger af erfaring | høj, samme kriterier altid |
| Følsomhed over for fordomme | til stede via tidligere litteratur | lav, form er i centrum |
| Håndtering af beskadigede spor | vanskelig, meget diskussion | støtter sig til tusindvis af varianter |
Fra dinospor til planteaftryk og knoglefragmenter
Forskerne ser ikke DinoTracker som et slutpunkt, men som en testplatform for en bredere revolution inden for digital palæontologi. De samme metoder kan anvendes på andre fossiler, så længe formen pålideligt kan indfanges i en kontur eller en 3D-model.
Der kører allerede forsøg med:
- blad- og grenaftryk fra fossile planter
- krybespor fra hvirvelløse dyr som insekter og orme
- knoglefragmenter, der er for ufuldstændige til klassisk bestemmelse
Hvis sådanne data strømmer ind i stor skala via den samme infrastruktur, vokser et gigantisk bibliotek af former frem. Det gør det lettere at koble nye fund lynhurtigt til kendte mønstre — eller omvendt at opdage, at et spor er helt anderledes og muligvis peger på en ukendt gruppe.
Hvad studiet fortæller om fugle, evolution og os selv
Tilgangen viser, hvordan gangspor — ofte betragtet som "bifangst" ved siden af spektakulære skeletter — udgør en sand guldgrube af information. De fortæller ikke kun, hvilke dyr der bevægede sig her, men også hvordan de satte fødderne, hvor hurtigt de gik, og hvilken udvikling deres bevægelsesstil gennemgik.
For alle, der selv interesserer sig for fossiler, tilbyder en app som DinoTracker et konkret redskab. Støder man under ferie eller en vandretur på et muligt fodaftryk, kan man øjeblikkeligt få det analyseret og dele det med forskere. Museer og lokale naturorganisationer kan arrangere ekskursioner, hvor deltagerne aktivt indsamler data med appen.
For skoleelever og studerende giver et sådant værktøj en håndgribelig indgang til svære begreber som morfologisk rum og uovervåget maskinlæring. Når man ser, hvordan et selvtaget foto ender i en abstrakt formgraf, bliver statistik pludselig noget, man bogstaveligt talt kan finde under fødderne.
Studiet understreger, at AI ikke blot handler om chatbots og selvkørende biler. I kombination med gamle spor i sten viser teknologien, hvor tæt beslægtede præhistoriske rovdyr og solsorten i haven i virkeligheden er. Det gør både algoritmerne og fossilerne en smule mindre abstrakte.
