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仿古生物机器人助解生命演化史谜团

送交者: MMPPKK[♂☆★★宇宙超级导师★★☆♂] 于 2024-10-28 21:35 已读 612 次 1赞  

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从水生环境过渡至陆地生活是地球生命演化史中的一个关键转折点。现在，一支由机器人专家和古生物学家共同组建的研究队伍，创新地利用机器人技术，探究现代陆地生物的先祖们在大约3.9亿年前如何实现从游泳到行走的历史性转变。这种仿古生物机器人的应用，为生物进化学提供了全新实验手段。由英国剑桥大学主导的这项研究发表于最新一期《科学·机器人》杂志。


生命研究（古生物学和生物学）和人工生命研究（仿生机器人和受古生物学启发机器人）的结合，为动物进化提供了互补的知识。图片来源：剑桥大学

古生物学者主要依赖于化石记录来探寻远古时期生物髋部及骨盆结构的演变轨迹，然而由于化石资料的局限性，对于这段历史的认知仍存在不少空白。在此背景下，机器人的介入为填补这些认知缺口提供了可能性，尤其是在探讨脊椎动物从水栖向陆栖运动模式转换的过程中。

此次开发的仿古生物机器人，设计灵感既来源于现今仍存在的鱼类，也参考了已知灭绝种类的化石资料。在实际操作中，人们既不能让现代鱼类按照过去的方式行动，也不能使古老的化石复原其生命时的姿态，但借助机器人则可以模拟这些生物的解剖特征与行为表现。

团队复制了远古鱼类的骨骼结构，在其基础上添加了模拟肌肉与韧带功能的机械装置。组装完成后，通过对这些机器模型的测试，他们得以评估这些原始生物可能采取的运动方式。

团队表示，该领域面临的最大挑战之一便是化石记录的不完备。许多生活在该时期内的物种仅留下零星的骨骼碎片，重构其完整的运动机能成为一大难题。此时，机器人模拟便发挥了重要作用，它们不仅帮助验证各种假设，还提供了支持或反驳这些理论的新证据。

机器人技术在“复原”已灭绝生物方面的应用尚属少见。该团队期望，新成果能激发更多科研人员投身于利用机器人技术研究远古生物力学特性的探索之中。

总编辑圈点

技术的进步，不仅能带我们去往未来，还能带我们溯源过去。过去的生物只剩下零星的骨骼碎片，陆地生物的祖先如何从海洋上岸，已经成为难解的谜。没关系，机器人可以帮忙补齐生物演化的拼图。此次，科研人员造出仿古生物机器人，让这些具有远古鱼类骨骼结构的机器人模拟曾经的运动方式，测试从“游泳”到“行走”各种转变可能性，来检验此前学界提出的种种假设。在人类努力下，岁月的痕迹成为可以释读的研究对象。
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