Roboty pokażą nam, jak życie wyszło na ląd. Fascynujący projekt
Wszystkie zwierzęta lądowe, od najmniejszego owada po największego słonia, mają wspólnego przodka, który zamieszkiwał głębiny oceanów. Jak to możliwe, że stworzenia przystosowane do życia w wodzie wyszły na ląd i z czasem przekształciły się w różnorodne formy życia, które dziś znamy?
Naukowcy z Uniwersytetu w Cambridge postanowili przyjrzeć się temu zagadnieniu z zupełnie nowej perspektywy. Zamiast analizować skamieniałości, sięgnęli po roboty.
Roboty wkraczają do akcji
Przejście z wody na ląd jest jednym z najważniejszych wydarzeń w historii życia na Ziemi. Zespół robotyków, paleontologów i biologów używa robotów do badania, w jaki sposób przodkowie współczesnych zwierząt lądowych przeszli od pływania do chodzenia, około 390 mln lat temu. Wyniki badań opublikowano w Science Robotics.
Ponieważ dowody kopalne są ograniczone, mamy niepełny obraz tego, jak starożytne życie przeszło na ląd. Paleontolodzy badają starożytne skamieniałości w poszukiwaniu wskazówek dotyczących budowy stawów biodrowych i miednicznych, ale istnieją ograniczenia tego, czego możemy się dowiedzieć z samych skamieniałości. Tutaj mogą wkroczyć roboty, pomagając nam wypełnić luki w badaniach, szczególnie podczas badania głównych zmian w sposobie poruszania się kręgowców
- powiedział główny autor badania, dr Michael Ishida z Wydziału Inżynierii Uniwersytetu Cambridge.
Zespół opracował więc roboty inspirowane starożytnymi zwierzętami, częściowo czerpiąc inspirację z współczesnych "chodzących ryb", takich jak poskoczek mułowy, i ze skamieniałości wymarłych ryb.
Dzięki temu mogą symulować różne scenariusze, które mogły doprowadzić do przejścia z wody na ląd.
Skamieniałości nie ruszają się
Wyobraź sobie, że masz do czynienia z takim "prehistorycznym" robotem. Ma on płetwy, które mogą się poruszać na różne sposoby, a naukowcy mogą zmieniać ich kształt i sztywność. Dzięki temu mogą obserwować, jak różne konfiguracje płetw wpływają na zdolność robota do poruszania się po lądzie.
W laboratorium nie możemy sprawić, by żyjąca ryba chodziła inaczej, a z pewnością nie możemy sprawić, by skamieniałość się poruszała, więc używamy robotów do symulacji ich anatomii i zachowania
- powiedział Ishida.
Więcej o tajemnicach życia na Ziemi przeczytasz na Spiders's Web:
Zespół tworzy robotyczne odpowiedniki starożytnych szkieletów ryb, wyposażone w mechaniczne stawy imitujące mięśnie i więzadła. Po zakończeniu prac zespół przeprowadzi eksperymenty na tych robotach, aby ustalić, jak mogły się poruszać te starożytne stworzenia.
Chcemy wiedzieć, ile energii wymagałyby różne wzorce chodzenia lub które ruchy byłyby najefektywniejsze. Te dane mogą pomóc potwierdzić lub zakwestionować istniejące teorie na temat ewolucji tych wczesnych zwierząt
- zapowiada Ishida.
Wytyczyć drogę dla robotów
Jednym z największych wyzwań w zrozumieniu jak życie wyszło na ląd, jest brak kompleksowych zapisów kopalnych. Wiele starożytnych gatunków z tego okresu w historii Ziemi jest znanych tylko z częściowych szkieletów, co utrudnia rekonstrukcję pełnego zakresu ich ruchu.
W niektórych przypadkach naukowcy po prostu zgadują, jak pewne kości się łączyły lub działały. Dlatego roboty są tak przydatne - pomagają potwierdzać te domysły i dostarczają nowych dowodów, które je popierają lub obalają.
Zespół ma nadzieję, że ich praca zachęci innych badaczy do wykorzystywania robotów w badaniu biomechaniki dawno wymarłych zwierząt. Zespół jest obecnie na wczesnym etapie budowy paleo-robotów, ale ma nadzieję na uzyskanie wyników w ciągu najbliższego roku.
Naukowcy mówią, że mają nadzieję, że ich modele robotów nie tylko pogłębią zrozumienie biologii ewolucyjnej, ale mogą również otworzyć nowe ścieżki współpracy między inżynierami i badaczami z innych dziedzin.
Technologia robotyki rozwija się bardzo szybko. Możemy się spodziewać, że w przyszłości roboty będą odgrywać jeszcze większą rolę w badaniach naukowych. Dzięki nim będziemy mogli odkrywać tajemnice naszej przeszłości i lepiej przygotować się na wyzwania przyszłości.
