T-Rex ou Tricératops? Comment, grâce à l’IA, l'application DinoTracker facilite la vie des chasseurs de dinosaures, en détectant et reconnaissant leurs empreintes fossilisées

DinoTracker, une application dopée à l'IA, promet d’aider scientifiques et amateurs à identifier des empreintes de dinosaures vieilles de dizaines de millions d’années. Le tout, avec une précision de 90%. Le système pourrait même aider les paléontologues à lever certains mystères sur l'origine des oiseaux.

Devenir paléontologue en quelques clics. C'est la promesse de DinoTracker. Les chercheurs de l'Université d'Edimbourg, en collaboration avec un collègue du centre de recherche Helmholtz-Zentrum de Berlin, ont développé une application dopée à l’intelligence artificielle capable d’analyser ces traces vieilles de plusieurs dizaines de millions d’années.

"Quand on découvre une empreinte de dinosaure, on essaie de trouver, comme Cendrillon, le pied qui correspond à la pantoufle", résume auprès du Guardian Steve Brusatte, professeur à l’Université d’Édimbourg et co-auteur de l’étude publiée dans les Proceedings of the National Academy of Sciences. "Mais c'est plus compliqué que prévu."

90% d'efficacité

Seul hic, la forme d’une empreinte dépend de nombreux facteurs, comme la morphologie du pied, mais aussi le type de sol (sable, boue), ou encore la façon dont l’animal marchait. Un exercice bien plus complexe qu'il n’y paraît.

Jusqu’ici, les systèmes d’IA utilisés en paléontologie étaient entraînés à partir d’empreintes déjà attribuées à des espèces connues. Une méthode biaisée, selon les chercheurs, car si les identifications sont erronées, les systèmes d'IA seront donc également défaillants.

"On ne trouve jamais une empreinte avec, juste à côté, le dinosaure qui l’a laissée", rappelle Gregor Hartmann, premier auteur de l'étude et chercheur au Helmholtz-Zentrum en Allemagne. "Sans vouloir offenser les paléontologues, il est fort probable que certaines de ces identifications soient erronées."

L'équipe de chercheurs a donc opté pour une approche radicalement différente. Ils ont alimenté l'algorithme avec pas moins de 2.000 silhouettes d’empreintes non étiquetées. L’IA a ensuite analysé les similitudes et les différences entre les empreintes en analysant une série de caractéristiques qu'elle a jugées pertinentes. Au total, huit caractéristiques clés ont émergé, comme l’écartement des orteils, la surface de contact avec le sol ou la position du talon.

L'équipe a ensuite transformé le système en une application gratuite. Baptisée DinoTracker, elle permet aux utilisateurs, qu'ils soient paléontologues professionnels ou simples promeneurs, de télécharger la silhouette d’une empreinte fossile. L'outil propose alors les sept empreintes les plus similaires pour comprendre si on est en présence de traces laissées il y a des dizaines de millions d'années par des carnivores, de paisibles herbivores ou même une espèce primitive d'oiseaux.

Graphique de la répartition globale des variations des empreintes de la base de données de l'étude © PNAS

Selon Gregor Hartmann, le système classe correctement les empreintes dans environ 90% des cas. Ces derniers doivent toutefois continuer à vérifier si des facteurs tels que le matériau dans lequel les empreintes ont été faites et leur âge correspondent à l'hypothèse scientifique.

Explorer le passé et aider les scientifiques

Le système a notamment aidé les scientifiques à crédibiliser un peu plus une hypothèse scientifique concernant des empreintes datant du Trias et du Jurassique inférieur. Leur forme rappelle fortement celle des oiseaux modernes... alors qu’elles sont environ 60 millions d’années plus anciennes que les plus vieux fossiles d’oiseaux connus, comme les os d'Archéoptéryx.

Pour Steve Brusatte, ce n’est pas un hasard. "Si ces traces avaient été laissées par des oiseaux, cela signifierait que leur origine est bien plus ancienne qu’on ne le pensait, de plusieurs dizaines de millions d’années", s'enthousiasme-t-il. Mais la théorie est encore loin de faire l'unanimité.

Jens Lallensack, un docteur à l’université Humboldt de Berlin qui n'a pas participé à l'étude, souligne que les critères retenus par l’IA ne sont pas forcément liés directement à la forme du pied lui-même. Selon lui, ces empreintes semblables à celles d'oiseaux pourraient simplement résulter de l’enfoncement d’un pied de dinosaure théropode dans un sol meuble. "Elles ne prouvent pas une apparition précoce des oiseaux", tempère-t-il. De quoi relancer le débat sur l'origine des oiseaux.