你是否想過最早的陸地動物是如何移動的？科學(xué)家們使用了近3億年前的化石骨架并保留了古老的足跡，創(chuàng)造了一個史前生活的機器人移動模型。
柏林洪堡大學(xué)的進(jìn)化生物學(xué)家John Nyakatura花了數(shù)年時間來研究一塊化石，這個有著2.9億年歷史的化石是在2000年，德國中部的Bromacker采石場挖掘出的。這種四足的食草動物生活在恐龍之前，因此，科學(xué)家為之著迷。研究人員認(rèn)為這種生物是一種“莖羊膜動物”——一種早期陸棲動物的分支，后來演變成現(xiàn)代哺乳動物、鳥類和爬行動物。
科學(xué)家認(rèn)為，第一批兩棲動物出現(xiàn)在3.5億年前，而第一批羊膜動物出現(xiàn)在大約3.1億年前。
Nyakatura說：“這塊名為Orabates pabsti的化石是保存完好的，且具有完整骨架的。”更重要的是，科學(xué)家們之前已經(jīng)確定了生物留下的3英尺長（90厘米）的化石足跡。
Nyakatura與位于洛桑的瑞士聯(lián)邦理工學(xué)院的機器人專家Kamilo Melo合作開發(fā)了一個模型，展示了該生物是如何移動的。他們的研究結(jié)果于上周三在《自然》雜志上發(fā)表。
研究人員建造了一個與實物大小一樣的史前生物復(fù)制品，Nyakatura說他們仔細(xì)地模仿了每一塊骨頭，然后以各種方式來測試移動，使其步態(tài)與古老的移動足跡相匹配。
他們用一個略大的機器人版本重復(fù)練習(xí)。這個稱為OroBOT的機器人是由3D打印的塑料和鋼制部件連接的電機制成，與Orabates化石的解剖結(jié)構(gòu)非常匹配。當(dāng)然，相比于純粹的生物學(xué)來說它是簡化的，但就機器人而言，它仍然相當(dāng)復(fù)雜。每個肢體由五個驅(qū)動關(guān)節(jié)組成，而脊柱有八個驅(qū)動關(guān)節(jié)，使其可以前后彎曲。
Melo說這個模型能“幫助我們測試現(xiàn)實世界的動態(tài)，更加理解重力和摩擦力。”這個團隊還將他們的模型與活體動物進(jìn)行了比較，包括火蜥蜴和鬣蜥。
加利福尼亞州克萊蒙特市Raymond M. Alf古生物博物館館長Andrew Farke表示：機器人技術(shù)，計算機建模和CT掃描等技術(shù)正在改變古生物學(xué)，雖然他沒有參與此次研究，但是他說：“這讓我們能越發(fā)重建過去的那些歷史。”
科學(xué)家們認(rèn)為，基于機器人模型，這種生物比以前的陸地動物擁有更先進(jìn)的運動形式。（它是蹦跳的移動方式，而不是蜿蜒前行。）
Melo說：“它以一種相對直立的姿勢走路，而沒有拖著它的肚子或尾巴。”
沒有參與這項研究的馬里蘭大學(xué)古生物學(xué)家Thomas R. Holtz表示，這項研究表明：這種直立的行走姿勢比我們原先想象的要先進(jìn)一點。
加州州立大學(xué)圣貝納迪諾分校的古生物學(xué)家Stuart Sumida也是挖掘Orobates化石的初始團隊的一員。雖然他沒有參與這次機器人項目，但是他表示“這項研究令人感到興奮，這項工作會成為我們觀察歷史的窗口”。