Revelando o oculto: investigando os primeiros animais através de síncrotron MicroCT e aprendizado de máquina profundo

Resumo

A origem e evolução da vida animal na Terra é um dos mais importantes eventos bióticos que ocorreram no final do Neoproterozoico, sobretudo durante o Período Ediacarano (635-539 Ma). Durante esse período, uma biota global e diversa de organismos de corpo mole e de afinidades desconhecidas se desenvolveu em ecossistemas bentônicos, preparando o palco para as grandes transformações bióticas da subsequente radiação Cambriana. Importantes inovações evolutivas ocorreram na linhagem dos metazoa durante o Ediacarano, como o aparecimento de mobilidade, esqueletos biomineralizados e atividade predatória. Contudo, apesar de sua importância, pesquisadores ainda se esforçam para entender a natureza dos fósseis que marcam este evento. Em grande parte, a falta de uma melhor compreensão está relacionada a vieses tafonômicos que afetam este registro fóssil. Neste trabalho, é proposta a aplicação da nova técnica de SR-µCT, que estará disponível na linha de luz MOGNO, para o estudo de alta resolução de importantes fósseis Ediacaranos. Notavelmente, será desenvolvido pela primeira vez o uso de aprendizagem profunda (i.e. aprendizagem de máquina) para a segmentação automatizada de dados microtomográficos de fósseis. Este método aumentará consideravelmente a quantidade de dados capazes de serem processados, consequentemente melhorando a qualidade e significância estatística dos resultados finais. Junto com outras técnicas baseadas em síncrotron (Nano-XRF, XRD e XANES), esta pesquisa identificará os possíveis vieses presentes nos fósseis, fornecendo uma imagem clara das características originais. Sendo assim, foram selecionados fósseis que possuem grande potencial em responder importantes questões sobre a biota de Ediacara, como a preservação 'estilo Ediacarana', as primeiras evidências de interações animal/substrato e a morfologia original da fauna tubular do final do Ediacarano. (AU)