Изображение сгенерировано с помощью нейросети и носит иллюстративный характер
- Источник:
Midjourney
Выход морских существ из воды на сушу — одно из самых значимых событий в истории жизни на Земле. Предки современных наземных животных перешли от плавания к ходьбе около 390 миллионов лет тому назад, но о том, как именно это случилось, нам известно очень немногое.
Чтобы ликвидировать этот пробел, международная команда робототехников, палеонтологов и биологов, статья которых в журнале Science Robotics, использует специально разработанных «палеороботов». Такие роботы позволяют понять, как эволюционировали грудные и брюшные плавники древних рыб для поддержки их веса на суше.
Моделируя выход древних рыб на сушу, исследователи изучали влияние изменения (A) размера плавников, (B) размера тела, (C) движения, (D) ориентации плавников и (E) формы плавников. Были использованы различные технологии робототехники, от литья из мягких материалов и 3D-печати до мягких датчиков
При создании палеороботов ученые вдохновляются как современными «ходячими рыбами», такими, как илистые прыгуны, которые при передвижении по суше опираются на свои утолщенные грудные плавники, так и окаменевшими останками древних рыб. Роботы являются фактически аналогами рыбьих скелетов, которые дополнены конечностями с механическими суставами, мышцами и сухожилиями. В ходе лабораторных экспериментов ученые изучают на примере этих искусственных созданий, как древние рыбы могли передвигаться.
«Нам нужно разобраться, сколько энергии требовалось для разных способов передвижения, какие движения были наиболее эффективными. Эти данные могут помочь подтвердить или опровергнуть существующие теории о том, как эволюционировали эти древние животные».
Кроме того, по словам Ишиды, роботы позволяют решить еще одну проблему — из-за того, что от многих видов, обитавших на Земле 390 миллионов лет тому назад, остались лишь фрагменты скелетов, их движения реконструировать очень трудно. «В некоторых случаях мы просто догадываемся, как соединялись или функционировали те или иные кости, — говорит Ишида. — Вот почему роботы так полезны — они помогают нам либо подтвердить эти догадки, либо разобраться, как все происходило на самом деле».
Эксперименты еще в самом начале и их первые результаты, как рассчитывают Ишида и его коллеги, будут известны в течение 2025 года.
