DinoTracker: IA para interpretar pegadas de dinossauros

Há mais de um século, as pegadas de dinossauros são, ao mesmo tempo, um presente e uma dor de cabeça. Elas estão entre as evidências mais diretas de animais atravessando paisagens reais, mas também são famosas por desafiar interpretações.

Uma pegada não é apenas um “carimbo” do pé. Ela registra lama macia sendo comprimida, dedos escorregando, bordas cedendo - e, depois, a erosão reescrevendo o contorno.

Por isso, cientistas podem observar a mesma trilha de pegadas e ainda discordar se ela foi deixada por um predador, por um herbívoro ou por algo entre esses extremos.

Um novo estudo indica que a inteligência artificial pode ajudar a organizar essa confusão.

Pesquisadores criaram uma ferramenta chamada DinoTracker, um aplicativo para celular que permite enviar uma foto - ou até um desenho - de uma pegada de dinossauro e receber, na hora, uma análise do tipo de dinossauro que pode tê-la produzido.

Pegadas de dinossauros confundem cientistas

Pegadas não se fossilizam de forma limpa e padronizada. Dois animais com a mesma anatomia do pé podem deixar marcas bem diferentes dependendo do sedimento, da umidade, da velocidade de deslocamento e do quanto o chão se deformou sob o peso.

Além disso, a marca pode se transformar depois de feita. O sedimento pode se compactar, as bordas podem se esfarelar e o intemperismo posterior pode apagar detalhes ou, ao contrário, acentuá-los.

Diante desse cenário, a pesquisa tradicional com pegadas costuma depender de julgamento especializado e de comparações cuidadosas com exemplos já conhecidos.

Muitos métodos computacionais mais antigos também exigiam que os próprios pesquisadores montassem bancos de dados manualmente. Nesses conjuntos, as pegadas eram atribuídas a dinossauros específicos - uma etapa que pode introduzir vieses ou reforçar suposições.

A IA foi treinada para “enxergar” a variação

A equipe por trás do DinoTracker foi liderada por pesquisadores de um Centro de Pesquisa Helmholtz em Berlim, em colaboração com colegas da Universidade de Edimburgo.

Em vez de tentar encaixar pegadas em categorias excessivamente arrumadas, eles treinaram os algoritmos para reconhecer como as marcas variam de maneira realista.

A IA aprendeu com quase 2.000 pegadas fósseis reais, mas também foi treinada com milhões de variações simuladas, projetadas para reproduzir o que acontece na natureza.

Essas versões adicionais recriaram efeitos como compressão, deslocamento das bordas e outras distorções. Mudanças desse tipo podem fazer com que o mesmo tipo de pegada pareça diferente de um sítio para outro.

A partir daí, o sistema passou a priorizar um conjunto de traços-chave capazes de diferenciar os possíveis autores das pegadas mesmo quando a impressão não está “perfeita”.

O estudo descreve características como o quanto os dedos se abrem, a posição do calcanhar, o tamanho da área de contato e como o peso aparenta se distribuir quando o pé encosta no solo.

Quando a IA concorda com especialistas

Depois do treinamento, o modelo foi avaliado ao ser solicitado a prever qual dinossauro provavelmente produziu uma pegada, comparando-a com trilhas fósseis já existentes.

Segundo o artigo, o algoritmo alcançou cerca de 90% de concordância com as classificações feitas por especialistas humanos - inclusive em casos que normalmente geram controvérsia.

Isso não significa que a IA esteja “certa” em um sentido absoluto. Pegadas podem ser ambíguas, e a paleontologia costuma trabalhar com interpretações mais bem sustentadas, não com certeza total.

Ainda assim, um sistema com esse desempenho pode funcionar como uma segunda opinião consistente e indicar quais trilhas merecem um exame mais detalhado.

Pegadas de dinossauros que parecem aves

Um dos resultados mais curiosos apareceu em pegadas muito antigas, com mais de 200 milhões de anos. A IA destacou várias marcas com traços incomumente parecidos com os de aves, lembrando impressões associadas a aves extintas e atuais.

Os pesquisadores propõem duas possibilidades. Ou as aves podem ter se originado dezenas de milhões de anos antes do que muitas cronologias supõem, ou alguns dinossauros iniciais tinham pés que, por coincidência, se pareciam muito com os pés das aves.

O achado não encerra o debate, mas reforça a ideia de que as pegadas podem conter sinais que foram subestimados.

As trilhas da Escócia são reavaliadas

O sistema também revisitou pegadas enigmáticas da Ilha de Skye, na Escócia. Essas marcas foram feitas há cerca de 170 milhões de anos, na margem lamacenta de uma lagoa, e há tempos são difíceis de atribuir com confiança a um grupo específico de dinossauros.

Os pesquisadores afirmam que a IA aponta alguns dos parentes mais antigos conhecidos dos dinossauros de bico-de-pato como os prováveis autores das trilhas.

Se essa interpretação se confirmar, ela pode mudar como os cientistas entendem quando e onde essa linhagem começou a se espalhar.

Levando a IA para pegadas reais

O DinoTracker não foi pensado apenas como demonstração de pesquisa; a proposta é que tenha uso mais amplo. Pegadas estão entre os vestígios de dinossauros mais comuns que as pessoas encontram ao ar livre, e uma ferramenta acessível pode servir tanto à ciência quanto ao público.

Em ambientes de pesquisa, o aplicativo pode ajudar a filtrar grandes volumes de trilhas rapidamente e a identificar padrões entre diferentes locais. Na educação, transforma pegadas em algo interativo, e não apenas descritivo.

E, no trabalho de campo, oferece um meio rápido de testar hipóteses ali mesmo - especialmente em áreas onde a interpretação sempre dependeu muito de quem estava presente e tinha experiência.

“Este estudo é uma contribuição empolgante para a paleontologia e uma forma objetiva, baseada em dados, de classificar pegadas de dinossauros”, disse o paleontólogo Steve Brusatte, da Universidade de Edimburgo.

“Ele abre novas possibilidades empolgantes para entender como esses animais incríveis viviam e se moviam, e quando grupos importantes como as aves evoluíram pela primeira vez.”

Transformando bagunça em significado

É improvável que a pesquisa sobre pegadas de dinossauros algum dia seja totalmente resolvida por um aplicativo. Trilhas são desorganizadas por natureza, e o passado não vem com etiquetas. Ainda assim, este estudo aponta para algo valioso: uma ferramenta que trata a variação como informação, e não como ruído.

Se o DinoTracker conseguir reconhecer com confiabilidade como pegadas reais se deformam e, mesmo assim, conectá-las aos prováveis autores, ele pode acelerar pesquisas, ampliar a participação e levar debates para bases mais sólidas.

E talvez faça mais do que isso: torne o mundo antigo um pouco mais próximo. Uma pegada é um instante de contato entre um animal e o chão sob ele.

Se aprendermos a ler esses instantes com mais clareza, chegamos mais perto de compreender como os dinossauros realmente viviam, se deslocavam e evoluíam.

Crédito da imagem: Tone Blakesley

O estudo completo foi publicado na revista PNAS.