Utilizam machine learning para aumentar o conhecimento da diversidade de espécies de terópodes no Norte de África

Os cientistas utilizam análises filogenéticas, morfométricas e de aprendizagem automática para identificar misteriosos dentes fósseis dos sítios Kem Kem em Marrocos.

ejemplo de diferentes dientes y especies de dinosaurios
Impressão artística de espinossauro, carcarodontossauro, abelisaurídeo e dinossauros não assaurídeos com os dentes correspondentes identificados na análise do estudo. Crédito: Joshua Knüppe.

Os investigadores combinaram os métodos tradicionais de identificação de espécies com a aprendizagem automática (machine learning) para obter uma imagem mais clara da diversidade de terópodes no leito de Kem Kem, na fronteira entre Marrocos e a Argélia, no Norte de África.

Os leitos de Kem Kem remontam ao período Cretáceo Superior, que terá durado entre 100,5 milhões e 66 milhões de anos atrás. O período Cretáceo constitui a última parte da Era Mesozóica (incluindo os períodos Triássico e Jurássico), durante a qual os dinossauros terópodes carnívoros dominaram a Terra.

Terópodes

Os dinossauros terópodes - que se traduz como "pernas de besta" - eram um grupo divergente de dinossauros saurópodes bípedes (com duas pernas), caracterizados por ossos ocos de paredes finas, três dedos das mãos e três dedos dos pés (com quarto e quinto dígitos reduzidos em ambas as mãos e pés), dedos das mãos e dedos dos pés com garras e dentes que se curvavam para trás para rasgar a carne.

Algumas destas características foram perdidas ou alteradas durante a evolução dos terópodes para se adaptarem a novas exigências ambientais. Os dinossauros terópodes mais conhecidos incluem o Tyrannosaurus rex e o Spinosaurus.

Os investigadores centraram-se na utilização de análises filogenéticas e morfométricas, juntamente com análises de aprendizagem automática, para avaliar as afinidades taxonómicas de restos fósseis, ou seja, dentes de terópodes isolados. A análise filogenética refere-se ao processo de definição de relações evolutivas dentro e entre espécies com base em diferenças genéticas e morfológicas (que podem ser a forma e a estrutura de diferentes partes do corpo).

leito Kem Kem
Um mapa modificado mostrando os leitos de Kem Kem, marcados a vermelho. Crédito: Hendrickx, C. et al. (2024)

A partir da sua análise, os investigadores descreveram quatro tipos diferentes de dentes de terópodes com base na morfologia de 36 dentes isolados do grupo Kem Kem. Os dentes foram selecionados do Instituto Real Belga de Ciências Naturais e da Coleção Estatal de Paleontologia da Baviera.

”Estes dentes estavam em coleções de museus há décadas, mas esta nova combinação de técnicas trouxe-os de volta à vida e, mais importante ainda, confirma a presença de não assaurídeos em Kem Kem, graças a este esforço de equipa internacional", afirmou a Dra. Femke Holwerda ao EurekAlert.

A equipa internacional de investigadores distinguiu dois morfotipos de dentes misteriosos pertencentes ao Espinossauro e ao Carcarodontossauro. Embora se pensasse que os dentes misteriosos eram provenientes da família Velociraptor de dromeossaurídeos, a equipa revelou que, na realidade, provinham de espécies pertencentes à família Abelisauridae e ao clado Noasauridae de dinossauros terópodes. Esta última família de dinossauros é bastante rara em partes do Norte de África.

Investigações futuras

Os métodos tradicionais de identificação de achados fósseis não conseguiram detetar a presença de não assaurídeos (tipicamente dinossauros terópodes de corpo pequeno e pescoço comprido) em depósitos da área de Kem Kem. Este facto realça o potencial da utilização da análise de aprendizagem automática para aumentar os métodos paleontológicos tradicionais e fazer avançar a nossa compreensão da diversidade de espécies nos ecossistemas fósseis.