A paleontológusok állandó dilemmával szembesülnek. Azok a szervezetek, amelyek tudományos figyelmüket inspirálják, már rég halottak, és az életben lehetetlen megfigyelni őket. Sci-fi megoldások, mint például a fajok visszatérése a kihaláshoz vagy az időutazás, nem állnak rendelkezésre segítséget. De a kivételes kövületek és a robotika kombinálásával a kutatók egy csoportja rekonstruálta, hogy a távoli, gyíkhoz hasonló rokonok milyen magasan jártak.
A fosszilis szerencsés párosítás tette lehetővé a kezdést. Első pillantásra a 300 millió éves Orobates pabsti vastag gyíknak tűnhet. Valójában ez a permi korszakból származó állat az, amit a szakértők a szár amniotájaként ismertek - egy gerinces, amely része a vízben szaporodó kétéltűek, valamint az emlősök és hüllők utolsó közös őse közötti evolúciós vonalnak, akik tojásokat fektetnek a szárazföldön. . És az az Orobates kiemelkedik, hogy ennek az állatnak a fosszilis csontvázai találhatók az életben teremtett lények nyomaival .
Az Orobates csontvázak és pályák kombinációja rendkívül ritka a fosszilis rekordokban. A legtöbb sávot csontok nélkül találják meg, amelyek megnehezítik, így nehéz megmondani, hogy pontosan melyik faj készítette a lábnyomot. Az orobates kivétel, amely lehetővé teszi, hogy az állat járása részleteit közvetlenül a csontváz anatómiájához kapcsolják .
OroBOT sétált a kamera felé. (Tomislav Horvat / Kamilo Melo / EPFL Lausanne) "Ez egy nagyon ritka pálya-gyártó egyesület, különösen a fosszilis anyagok kora szempontjából" - mondja John Nyakatura, a berlini Humboldti Egyetem biomechanikai szakértője. A csontváz és a pályák megkeresése izgalmas lehetőséget kínál a paleontológusok számára, mivel Orobates az élet evolúciós hátterének fontos szakaszában ül. „Az orobátok kulcsfontosságú kövületnek tekinthetők a gerinces evolúció megértésében, mivel az emlősök, hüllők és madarak utolsó őseinek nagyon szoros unokatestvére.” - mondja Nyakatura. Ezért az Orobates az első gerinces állatokat ábrázolja, amelyek a földre húzódnak, és a gyíkszerű állatokat, akik teljes munkaidőben szárazföldi életet éltek .
Egy új természettudományi tanulmányban Nyakatura és kollégái kövületeket, élő állatok tanulmányozását és hardvereket kombinálva készítették az Orobates robotmásolatát, OroBOT néven. Egy sétáló robot segítségével, amellyel ezt a hosszú kihalt állatot tempójával vitte át, a kutatók képesek voltak „kinyitni a következtetések fekete dobozát” - mondja Nyakatura, és meghatározták az Orobates valószínűbb mozgásának módját.
A biomechanika szakértői ezt a megközelítést már korábban alkalmazták. A szalamandra mozgásának tanulmányozására szolgáló Pleurobot bebizonyította, hogy a robotika betekintést nyújthat az élőlények anatómiájába. Az OroBOT ugyanazt a logikát veszi vissza a Mély Időn keresztül, a szalamandra, a bőr, az iguána és a kaiman körüljárásáról szóló tanulmányok alapján. Nyakatura és csapata különböző álláspontokat és lépéseket adott a robot Orobates-eknek a kapott lábnyomminták mérésére, majd összehasonlította az eredményeket az élő állat több százmillió évvel ezelõtt maradt kövületköveivel .
"Először nagyon részletesen tanulmányoztuk a fennmaradó fajok mozgását, hogy jobban megértsük a szétterülő tetrapódos mozgás mechanikai tulajdonságait" - mondja Nyakatura. Ezek a vizsgálatok lehetővé tették a kutatók számára, hogy azonosítsák a biomechanikai mintákat, amelyeket a tetrapod mozgásának modelleiben alkalmaztak. A fosszilis lábnyomok ellenőrizték a számítógépes szimulációkat, és az OroBOT mozgása a szimulációkkal egyeztette a lábnyomok mintázatát.
"A megközelítés átfogó, átlátható és kifejezetten bizonyítékokon alapszik" - mondja Julia Molnar, NYIT paleontológus. "Úgy gondolom, hogy sok más kutató e téren elfogadja módszertanának szempontjait."
Mint kiderült, a modern kaimonok mozgása jó analóg az Orobates számára . A gyíkok őskori őse a testét a lehajolt végtagoktól a földön tartotta, sétálás közben enyhe oldalirányú mozgással. Az ilyen típusú mozgás különbözik attól, amit a paleontológusok elvártak. Az Orobates elődei, Molnar azt mondja, „általában szalamandra- szerűnek jellemzik mozgásukat, teljes szétszóródást és talán a hasuk földre húzását ”.
Az Orobates pabsti holotípusminta felülnézete . (Thomas Martens / Museum of Natur Gotha) Bár úgy tűnhet, hogy a viselkedés kissé eltolódik, a gyomor gyaloglásának gyaloglás közbeni emelése jelentős változást jelent a részben vízi állatoktól, amelyek testüket szinte úgy húzzák, mint ahogy a szárazföldön úsznak, és az állatokat, amelyek elsősorban szilárd talajon jártak. . „Más kutatók korábban azt feltételezték, hogy az a fejlett mozgás, amelyet az Orobates számára következtetünk, csak az amnioták eredete után merült fel” - mondja Nyakatura, de az új eredmények azt mutatják, hogy ezek a szárazföldön való mozgás speciálisabb módjai sokkal korábban fejlődtek ki.
Az OroBOT mechanikája kifejezetten az Orobates-hez kapcsolódik, de a kutatás bebizonyítja, hogy a robotika hogyan segíthet a titkok felszabadításában az élet történelmének kritikus idején. Az új tanulmány eredménye, Molnar azt mondja: "azt sugallja, hogy a szár amnioták nem korlátozódtak a teljesen terjedő testtartásokra, és a testtartások széles választéka és a különböző helyzetekben alkalmazott állatok mozgásának sokféle lehetősége lehet." a vízhez és azokhoz, akik egész életüket szárazföldön töltötték el, a víz és a földi birodalmak között csoszogva, az olyan lények, mint az Orobates, valóban megcsavarhatnák a cuccaikat.
