В пустыне Альгат в Саудовской Аравии, в 500 км от ближайшего побережья Даммама, нашли камень, который выглядит как морская раковина. У него есть завитки и форма, но он полностью твёрдый. Такие карбонатные породы и окаменелости встречаются в этом районе, потому что в позднем юрском периоде, около 150 миллионов лет назад, Аравийский полуостров был под водой. Автор решил DIY-методом выяснить, какому животному принадлежала окаменелость, опираясь только на форму — морфологию. Это не самый точный способ, но он показался интересным.
Для анализа взяли датасет Zhang et al. с 7894 видами и 59244 изображениями раковин. Задача — математически описать форму. Сначала раковины центрировали, привели к единому масштабу и выровняли: отверстие должно смотреть на камеру, а самая длинная ось — располагаться справа. Затем контур каждой раковины превратили в 256 точек с координатами (x, y). Расстояние между раковинами считали как сумму квадратов евклидовых расстояний между этими точками.
256 измерений — слишком много для визуализации, поэтому применили PCA (Principal Component Analysis). Первая главная компонента (PC1) объясняет 56,5% вариации форм, первые две — 67,25%. Оказалось, что форму раковины можно описать всего двумя числами. PC1 отвечает за «заострённость» — чем точка, тем больше значение. PC2, вероятно, связана с симметрией или распределением массы по вертикальной оси. На карте латентного пространства видно: округлые раковины (отрицательные PC1) встречаются чаще, но их разнообразие меньше. Заострённые раковины обычно более шероховатые. Округлая, но асимметричная форма в датасете не встречается.
Ближайшая по форме к находке из Альгата — Sphincterochila candidissima. Но это очень молодая раковина: её древнейшие ископаемые датируются 38 миллионами лет назад, а не юрским периодом. Сходство, скорее всего, результат конвергентной эволюции — разные виды обрели похожую форму из-за сходных условий среды.