La IA permite identificar huellas de dinosaurios y replantea el origen de las aves

Una nueva aplicación impulsada por inteligencia artificial (IA) podría ayudar a científicos y al público en general a identificar huellas de dinosaurios hechas hace millones de años, de acuerdo con un estudio de la Universidad de Edimburgo, en Reino Unido.

El estudio, publicado en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), contó con financiamiento del fondo de innovaciones del Proyecto BMBF: Data-X, el proyecto Helmholtz ROCK-IT, el proyecto Helmholtz-AI NorMImag, la National Geographic Society y el Leverhulme Trust.

Durante décadas, paleontólogos reflexionaron sobre una serie de antiguas huellas de dinosaurios y se preguntaron si fueron dejadas por feroces carnívoros, herbívoros o incluso por especies primitivas de aves.

CIENCIA DESDE EL TELÉFONO MÓVIL

Ahora, investigadores y entusiastas de los dinosaurios pueden cargar una imagen o un boceto de una huella desde su teléfono móvil en la aplicación DinoTracker y recibir un análisis instantáneo.

Las huellas fosilizadas son un indicador clave de vida prehistórica, pero estudios previos demostraron que son notoriamente difíciles de interpretar. Los métodos tradicionales exigían compilar manualmente grandes conjuntos de datos, asignando huellas específicas a dinosaurios concretos, un proceso que podía introducir sesgos, señalan los expertos.

Un equipo encabezado por el centro de investigación Helmholtz-Zentrum de Berlín, en colaboración con la Universidad de Edimburgo, utilizó algoritmos avanzados que permiten a las computadoras entrenarse a sí mismas para reconocer variaciones en la forma de las huellas.

CÓMO APRENDE LA IA A RECONOCER DINOSAURIOS

El modelo de IA se entrenó con casi dos mil huellas fósiles reales, además de millones de variaciones adicionales diseñadas para imitar cambios realistas como compresión y desplazamiento de bordes.

A partir de este proceso, el sistema identificó ocho características clave de variación, entre ellas:

• Extensión de los dedos
• Posición del talón
• Tamaño del área de contacto del pie
• Distribución del peso en distintas partes del pie

Una vez reconocidos estos patrones, el modelo logró predecir qué dinosaurio dejó cada huella mediante comparaciones con registros fósiles existentes. El algoritmo alcanzó un nivel de coincidencia cercano al 90% con las clasificaciones realizadas por expertos humanos, incluso en especies consideradas controvertidas.

AVES, DINOSAURIOS Y NUEVAS HIPÓTESIS EVOLUTIVAS

Uno de los hallazgos más intrigantes es que varias huellas de dinosaurios, hechas hace más de 200 millones de años, comparten características sorprendentes con aves extintas y modernas. Esto sugiere que las aves podrían haberse originado decenas de millones de años antes de lo que se pensaba, o bien que algunos dinosaurios primitivos tenían pies notablemente similares a los de las aves.

El sistema también indica que algunas huellas misteriosas de larga data en la Isla de Skye, en Escocia, impresas en la orilla fangosa de una laguna hace unos 170 millones de años, podrían haber sido hechas por algunos de los parientes más antiguos conocidos de los dinosaurios con pico de pato.

La investigación abre nuevas posibilidades para comprender cómo vivieron y se desplazaron los dinosaurios por la Tierra y ofrece al público la oportunidad de convertirse en investigador de huellas fósiles.

RESPALDO CIENTÍFICO Y ALCANCE DEL ESTUDIO

El doctor Gregor Hartmann, del Helmholtz-Zentrum, señala: “Nuestro método ofrece una forma imparcial de reconocer la variación en las huellas y poner a prueba hipótesis sobre sus creadores. Es una herramienta excelente para la investigación, la educación e incluso el trabajo de campo”.

Por su parte, el profesor Steve Brusatte, catedrático de Paleontología y Evolión de la Facultad de Geociencias, afirma: “Este estudio es una contribución apasionante para la paleontología y una forma objetiva, basada en datos, de clasificar huellas de dinosaurios, algo que ha desconcertado a los expertos durante más de un siglo”.

Añade que el trabajo “abre nuevas y emocionantes posibilidades para comprender cómo vivieron y se desplazaron estos animales, y cuándo evolucionaron grupos importantes como las aves”, y concluye que la red informática pudo haber identificado a las aves más antiguas del mundo, calificándolo como un uso “fantástico y fructífero” de la IA.

El estudio fue publicado en PNAS, una de las revistas científicas con mayor factor de impacto a nivel mundial, lo que respalda la solidez metodológica y la revisión por pares del trabajo. De acuerdo con datos de la propia revista, el uso de modelos de aprendizaje automático en paleontología ha crecido de forma sostenida en la última década, especialmente en áreas como la clasificación morfológica y el análisis de grandes conjuntos de fósiles digitalizados.

La Universidad de Edimburgo se ubica entre las 25 instituciones con mayor producción científica en ciencias de la Tierra, según el QS World University Rankings by Subject 2024, mientras que el Helmholtz-Zentrum de Berlín forma parte de la Asociación Helmholtz, la mayor organización científica de Alemania, con más de 40 mil investigadores y técnicos y un presupuesto anual superior a 5 mil millones de euros.

En el caso de la isla de Skye, investigaciones geológicas independientes han fechado sus depósitos sedimentarios del Jurásico Medio en aproximadamente 170 millones de años, lo que la convierte en uno de los yacimientos más importantes de Europa para el estudio de icnitas (huellas fósiles), con más de 130 rastros documentados hasta la fecha.

La posible relación temprana entre dinosaurios no avianos y aves se apoya en evidencia fósil adicional: registros del Jurásico Temprano y Medio indican que características como pies tridáctilos y patrones de apoyo similares ya estaban presentes mucho antes de la aparición de aves claramente reconocibles, lo que refuerza la relevancia de herramientas computacionales para reevaluar hipótesis evolutivas con datos cuantificables.

«pev»