近日，佐治亞理工學(xué)院（Georgia Tech）的一群科學(xué)家們借助一個(gè)3D打印的機(jī)器人來模擬彈涂魚在巖石和泥漿上短距離“行走”的方式，進(jìn)而了解數(shù)百萬年前生物首次從海洋登上陸地時(shí)是如何移動的。彈涂魚以可以短暫地離開水面，利用胸鰭和尾鰭在沙灘和巖石上爬行或跳躍而知名。

       對于非洲彈涂魚觀察幫助科學(xué)家們使用3D打印技術(shù)打造了這只機(jī)器人MuddyBot，它能夠使用類似于彈涂魚強(qiáng)大的鰭和尾巴的肢體在沙地上蜿蜒前行。在最早的陸地動物中，一條肌肉發(fā)達(dá)的尾巴在其行動中可能起到比以前人們認(rèn)為的更為重要的作。在一項(xiàng)新的研究中，研究人員發(fā)現(xiàn)，雖然鰭的“行走”是彈涂魚和3D打印的MuddyBot在平坦表面上移動的有效途徑，但是通過尾巴起伏產(chǎn)生的推力對其翻越沙坡是有幫助的。

科學(xué)家們普遍認(rèn)為，如今行走在陸地上的動物是數(shù)億年前從來自水生環(huán)境的早期四足動物演化而來的。在這個(gè)過程中，它們的四肢不斷適應(yīng)新的挑戰(zhàn)，以支持和推動他們的身體在巖石、泥土和沙子上運(yùn)動。

    這些四足動物可能面臨的這些地表的差異啟發(fā)著科學(xué)家們?nèi)ヌ接懰�是如何影響這些古老生物的移動方式的。這也是生物學(xué)家和工程師團(tuán)隊(duì)合作打造3D打印的MuddyBot的原因。他們彈涂魚的身體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)出了機(jī)器人的結(jié)構(gòu)，此外給它加上了兩個(gè)前肢和一條尾巴，使它可以模仿彈涂魚的“行走”能力。

     雖然彈涂魚是一種能夠展示早期陸上生物如何移動的活模型，但是3D打印的MuddyBot使得科學(xué)家能夠改變它的運(yùn)動參數(shù)，從而更好地理解它的不同肢體的運(yùn)動，以及觀察這些肢體是如何彼此關(guān)聯(lián)的。

     研究人員們發(fā)現(xiàn)，與其模擬的動物一樣，3D打印的MuddyBot僅靠其前肢也很難爬到斜坡上，只有借助“尾巴”產(chǎn)生的推力它才能做到這一點(diǎn)。

研究人員們稱，最早的陸生動物的第一步有可能是在有坡度的沙灘上實(shí)現(xiàn)的。他們對于彈涂魚的觀察以及對MuddyBot的測試表明最早的四足動物很有可能也需要借助自己的尾巴提供動力。

     據(jù)該研究的合著者，Clemson大學(xué)的生物學(xué)教授Richard Blob稱：“尾巴在陸地上運(yùn)動中所起到的作用——直到現(xiàn)在仍在很大程度上被忽視——很可能是推動生物離開水環(huán)境，進(jìn)入陌生的新棲息地的一個(gè)重要因素。”

這項(xiàng)研究結(jié)果于2016年7月7日被在線發(fā)表在了《Science》雜志上。

（編譯自Live Science）

(責(zé)任編輯：admin)

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