Ett nytt AI-drivet verktyg söker igenom fotspår som präglats i sten för mer än 200 miljoner år sedan – och hittar något förvånansvärt bekant.
AI i paleontologins tjänst: vad DinoTracker kan göra
Att identifiera dinosauriespår har länge varit en utmaning för forskare. Avtrycken är ofta deformerade, ofullständiga eller delvis nötta bort. Tidigare berodde mycket på den enskilde specialistens erfarenhet, vilket ledde till meningsskiljaktigheter och misstag.
Ett forskarlag från universiteten i Tübingen och Manchester, samt berlinska Museum für Naturkunde, beslutade sig för att ta itu med problemet med hjälp av artificiell intelligens. Resultatet blev applikationen DinoTracker, vars kärna är en maskininlärningsalgoritm som analyserar fotsporens form utan förhandsdefinierade etiketter eller beskrivningar.
DinoTracker lär sig från över 2 000 trebentade avtryck från hela världen, daterade till perioden 200–145 miljoner år sedan, och grupperar dem självständigt efter formlikhet.
Varje spår omvandlas till en uppsättning punkter och linjer – tåornas vinkel, hälens längd och hela tassens proportioner mäts och kartläggs. Algoritmen placerar sedan dessa data i ett åttadimensionellt formrum, där liknande avtryck hamnar nära varandra och tydligt skilda former placeras långt ifrån varandra.
Så här fungerar det i praktiken på din telefon
En användare kan fotografera ett spår i berget eller rita dess kontur direkt i appen. AI:n identifierar automatiskt referenspunkter, jämför bilden med en databas av kända avtryck och placerar spåret i rätt kluster i formrummet.
- Ta ett foto eller skissa avtryckets kontur
- Appen fångar upp form och proportioner
- AI:n söker efter de mest liknande spåren i databasen
- Du får en likhetsbedömning och en ungefärlig placering på "kartan" över alla spår
Vid tester med välbevarade avtryck stämde DinoTracker överens med expertbedömningar i ungefär 90 procent av fallen. För paleontologer är det ett stort steg mot mer enhetliga och jämförbara analyser – utan de skillnader som uppstår beroende på vilken forskningstradition eller personliga vana en enskild forskare bär med sig.
Artificiell intelligens lär sig hur dinosaurier gick
Metoden som används kallas oövervakad inlärning. Det innebär att algoritmen inte från början får information om vilket spår som tillhör vilken art. Istället söker den själv efter grupper av liknande former, och det är sedan forskarnas uppgift att tolka vad dessa grupper betyder.
För att göra programmet mer robust mot skadade avtryck genererade forskarna över 10 000 artificiella varianter av spår. Virtuellt breddade de dem, slipade bort delar av tårna, vred hela tassen och simulerade deformationer orsakade av djurets vikt och olika underlag. Algoritmen fick lära sig att känna igen att det fortfarande rör sig om "samma typ" av avtryck, bara i förändrad form.
AI:n frågar inte vilken art ett avtryck ska tillhöra. Den grupperar enbart efter form, vilket minskar risken att gamla felaktigheter i historiska spårkataloger förs vidare.
Programmet valde slutligen ut åtta centrala parametrar för att beskriva tassens geometri – bland annat tålängder, spridningsbredd och proportionerna mellan avryckets fram- och bakdel. Utifrån dessa skapas "spårfamiljer" som sedan utgör material för paleontologernas tolkningar.
Kontroversiella slutsatser från mycket gamla avtryck
Störst uppmärksamhet väckte analyserna av spår som är äldre än 210 miljoner år, från triasperioden. AI:n visade att en del av dem är häpnadsväckande lika fotspår från nutida fåglar: smala, trebenta, med tydlig symmetri och litet avstånd mellan tårna.
För forskarna pekar detta mot två huvudsakliga möjligheter. Antingen sträcker sig den evolutionära linjen som leder till fåglar betydligt längre tillbaka i tid än man hittills trott. Eller så utvecklade vissa köttätande dinosaurier redan tidigt under triasperioden fötter som i funktion var nästan oskiljbara från fåglars – trots att fåglarna själva dök upp mycket senare.
Kontinuiteten i liknande tassformer från trias och framåt tyder på att vissa dinosaurier gradvis rörde sig mot en "fågelliknande" fotmodell.
Jämförelser mellan olika geologiska perioder avslöjar en tydlig kontinuitet i vissa typer av avtryck. Man kan följa en linje av former som successivt allt mer liknar rörelsemönstret hos dagens fåglar – lätta, tvåbenta varelser som springer på förlängda bakre extremiteter.
Telefonen i fickan som vetenskapligt verktyg
DinoTracker är inte skapad enbart för en liten grupp specialister. Utvecklarna vill att appen ska nå geologientusiaster, turistguider och besökare på platser med blottlagd berggrund. En smartphone räcker för att bidra till forskning om förhistorien.
Varje inskickat foto kan, efter en inledande granskning, tillföras den centrala databasen. När systemet känner igen att ett nytt spår "matchar" en känd typ eller utgör ett ovanligt och intressant fall, skickas det vidare för djupare analys. Med tiden växer databasen med avtryck från allt fler platser, vilket ökar chansen att upptäcka sällsynta former.
| Vad DinoTracker ger forskare | Vad det ger användare i fält |
|---|---|
| Standardiserade data om spårformer | Information om huruvida ett spår liknar kända dinosaurieavtryck |
| En stor och växande global avtrycksdatabas | Känslan av att delta i verklig vetenskaplig forskning |
| Möjlighet att testa hypoteser om dinosauriernas rörelse och evolution | Motivation att titta noggrannare på berget under fötterna |
Den här typen av samarbete är särskilt värdefull i regioner där experter på fossila spår saknas. En lokal lärare, skogvaktare eller turist kan råka hitta ett viktigt avtryck, och AI:n hjälper till att preliminärt klassificera det och vidarebefordra det till rätt experter.
Vad händer härnäst: från fotsår till andra fossil
Skaparna av DinoTracker meddelar att detta bara är ett första steg. Samma typ av formanalys kan tillämpas på andra kategorier av fossil. Algoritmen kan tränas att känna igen mönster på fossil från forntida växter, spår efter leddjur eller benfragment som inte enkelt kan kopplas till ett komplett skelett.
Växande samlingar av digitala avtryck underlättar också bevarandet av det geologiska kulturarvet. Även om en naturlig bergblottning förstörs, finns den exakta formmodellen kvar i databasen. Forskare om tio eller femtio år kan fortfarande arbeta med den, jämföra den med nya fynd och analysera den med ännu kraftfullare AI-verktyg.
För den som inte är insatt kan talet om ett åttadimensionellt formrum låta abstrakt, men i praktiken handlar det om något mycket konkret: hur en fot tar i marken. Hos en höna, en mås eller en sparv ser man förlängda tår, litet tåspridning och ett sätt att landa "på tåspetsarna". AI:n visar att ett liknande "rörelsemönster" går att spåra i mycket gammal sten, där små och smidiga dinosaurier en gång sprang förbi.
Om du en dag snubblar över ett misstänkt regelbundet spår i en klippa är det en god chans att det inte bara är en kuriosa att fotografera. Tack vare appar som DinoTracker kan du faktiskt bidra till förståelsen av varifrån dagens fåglar kommer – och hur deras avlägsna, dinosauriska förfäder en gång rörde sig över jorden.
