Wissenschaftler haben eine Anwendung entwickelt, die künstliche Intelligenz nutzt, um Dinosaurier anhand der Fußabdrücke zu identifizieren, die sie vor vielen Millionen Jahren hinterlassen haben.
„Wenn wir einen Dinosaurierfußabdruck finden, versuchen wir, das Cinderella-Prinzip anzuwenden und den Fuß zu finden, der zum Schuh passt“, erklärte Professor Steve Brusatte, einer der Autoren und Wissenschaftler an der University of Edinburgh. „Aber das ist nicht so einfach, denn die Form eines Dinosaurierfußabdrucks hängt nicht nur von der Form des Dinosaurierfußes ab, sondern auch von der Art des Sandes oder Schlamms, durch den er gelaufen ist, sowie von der Bewegung seines Fußes.“
In den Proceedings of the National Academy of Sciences berichten Brusatte und seine Kollegen, dass frühere KI-Systeme ihr Lernen auf Fußabdrücken basierten, die bereits als von bestimmten Dinosaurierarten stammend gekennzeichnet waren. Das Team merkt jedoch an, dass diese Kennzeichnungen möglicherweise falsch sein könnten, was dazu führen würde, dass auch das KI-System fehlerhaft ist.
„Man findet nie einen Fußabdruck und daneben den Dinosaurier, der diesen Fußabdruck gemacht hat“, sagte Dr. Gregor Hartmann, der Hauptautor der neuen Forschung vom Helmholtz-Zentrum in Deutschland. „Also, ohne die Paläontologen angreifen zu wollen, aber höchstwahrscheinlich sind einige dieser Labels falsch.“
Brusatte, Hartmann und ihre Kollegen verfolgten einen anderen Ansatz, indem sie ihr KI-System mit 2.000 unbeschrifteten Fußabdruck-Silhouetten fütterten. Das System bestimmte dann, wie ähnlich oder unterschiedlich die Abdrücke untereinander waren, indem es eine Reihe von Merkmalen analysierte, die es als bedeutungsvoll erachtete.
Die Forscher entdeckten, dass diese acht Merkmale Variationen in den Formen der Abdrücke widerspiegelten, wie etwa die Spreizung der Zehen, die Bodenfläche und die Position der Ferse.
Das Team hat das System in eine kostenlose App namens DinoTracker umgewandelt, die es Benutzern ermöglicht, die Silhouette eines Fußabdrucks hochzuladen, die sieben anderen Fußabdrücke zu erforschen, die ihm am ähnlichsten sind, und den Fußabdruck zu manipulieren, um zu sehen, wie sich die Variation der acht Merkmale auf die als ähnlich erachteten Abdrücke auswirkt.
Hartmann erklärte, dass Experten derzeit überprüfen müssten, ob Faktoren wie das Material, in dem die Fußabdrücke entstanden sind, und ihr Alter mit den wissenschaftlichen Hypothesen übereinstimmen. Das System gruppierte Abdrücke etwa 90% der Zeit mit den Erwartungen der menschlichen Experten.
Zu den weiteren Ergebnissen stellte das Team fest, dass das KI-System unterstützte, was Paläontologen zuvor bemerkt hatten: eine Reihe von Fußabdrücken aus dem Trias und der frühen Jurazeit weist bemerkenswerte Ähnlichkeiten mit Vogelfußabdrücken auf, obwohl sie etwa 60 Millionen Jahre älter sind als die ältesten Vogel-Skelette, die fossilen Knochen von Archaeopteryx.
Brusatte sagte, dies zeige, dass die Ähnlichkeiten nicht nur dem Wunschdenken geschuldet seien. „Wenn diese Spuren von Vögeln gemacht wurden, würde das bedeuten, dass Vögel eine viel ältere, tiefere Abstammung haben, als wir bisher dachten. Und nicht nur einige Millionen Jahre, sondern zig Millionen Jahre“, fügte er hinzu.
Jedoch ist die Sache damit noch lange nicht abgeschlossen. „Ich vermute, dass es wahrscheinlicher ist, dass diese Spuren von fleischfressenden Dinosauriern mit sehr vogelähnlichen Füßen stammen – vielleicht Vorfahren der Vögel, aber keine echten Vögel“, sagte Brusatte.
Dr. Jens Lallensack von der Humboldt-Universität zu Berlin, der ebenfalls KI zur Identifizierung von Dinosaurier-Spuren eingesetzt hat, jedoch nicht an der Studie beteiligt war, sagte, dass eine zentrale Einschränkung darin bestand, dass die vom neuen System identifizierten Merkmale nicht unbedingt auf der Form des Fußes selbst basierten.
Er fügte hinzu, dass die vogelähnlichen Spuren möglicherweise das Ergebnis der Art und Weise sind, wie der Fuß eines typischen Theropoden in den weichen Boden einsank. „Sie stellen keinen Beweis für ein frühes Auftreten von Vögeln dar“, sagte er.
