يُعتبر الانتقال من الماء إلى اليابسة أحد أهم الأحداث في تاريخ الحياة على كوكب الأرض.
ووفقا لما نقلته sciencedaily، يعمل فريق من علماء الروبوتات وعلماءالحفريات والأحياء الآن على استخدام الروبوتات لدراسة كيفية انتقال أسلاف الحيوانات البرية الحديثة من السباحة إلى المشي، وذلك منذ حوالي 390 مليون عام.
محاكاة عن طريق الروبوتات
في مقال نُشر في مجلة Science Robotics، يوضح فريق البحث، بقيادة جامعة كامبريدج، كيف يمكن لـ "الروبوتات المستوحاة من العصور القديمة" أن توفر نهجًا تجريبيًا قيمًا لفهم كيفية تطور الزعانف الصدرية والحوضية للأسماك القديمة لتكون قادرة على دعم الوزن على اليابسة.
أشار الدكتور مايكل إيشيدا، الباحث الرئيسي للدراسة، بسبب أن الأدلة الأحفورية محدودة، يجعل من الصعب الحصول على صورة كاملة عن كيفية انتقال الحياة القديمة إلى الأرض.
يقوم علماء الحفريات بدراسة الحفريات القديمة بحثًا عن معلومات حول بنية مفاصل الورك والحوض، لكن هناك حدود لما يمكن تعلمه من الحفريات بمفردها، وهنا تأتي أهمية الروبوتات، التي تساعد في سد الثغرات في البحث، خاصة عند دراسة التحولات الكبيرة في كيفية حركة الفقاريات.
ويعمل الفريق على تطوير روبوتات موفرة للطاقة لمجموعة متنوعة من التطبيقات، مستلهمًا من طرق حركة الحيوانات والبشر، ويعمل على تطوير روبوتات مستوحاة من العصور القديمة، جزئيًا من خلال استلهام أفكارهم من "الأسماك التي تمشي" الحديثة مثل سمكة الطين، بالإضافة إلى حفريات الأسماك المنقرضة.
وأوضح إيشيدا أنه في المختبر، لا يمكنهم جعل الأسماك الحية تتحرك بشكل مختلف، ولا يمكنهم تحريك الأحفورات، لذا يستخدمون الروبوتات لمحاكاة تشريحها وسلوكها.
يسعى الفريق لإنشاء نماذج روبوتية تشبه هياكل الأسماك القديمة، مزودة بمفاصل ميكانيكية تحاكي العضلات والأربطة، بعد الانتهاء من المشروع، سيجري الفريق تجارب على هذه الروبوتات لتحديد كيفية تحرك هذه المخلوقات القديمة.
ويهمنا أيضا معرفة تفاصيل مثل: مقدار الطاقة المطلوبة لمختلف أنماط المشي، أو الحركات الأكثر كفاءة، وتأمل البيانات الناتجة في تأكيد أو تحدي النظريات الحالية حول كيفية تطور هذه الحيوانات المبكرة.
أحد أكبر التحديات في هذا المجال هو نقص السجلات الحفرية الشاملة، العديد من الأنواع القديمة من تلك الفترة التاريخية تُعرف فقط من خلال هياكل عظمية جزئية، مما يجعل من الصعب إعادة بناء نطاق حركتها بالكامل.
قال إيشيدا: "في بعض الحالات، نقوم فقط بتخمين كيفية ارتباط عظام معينة أو وظيفتها، ولهذا السبب فإن الروبوتات مفيدة للغاية؛ فهي تساعدنا على تأكيد هذه التخمينات وتقديم أدلة جديدة لدعمها أو دحضها".
على الرغم من أن الروبوتات تُستخدم عادة لدراسة حركة الحيوانات الحية، فإن القليل من مجموعات البحث تستخدمها لدراسة الأنواع المنقرضة.
وأوضح إيشيدا: أن هناك عدد قليل من المجموعات التي تقوم بهذا النوع من العمل، لكننا نعتقد أن هذا مناسب تمامًا، فيمكن للروبوتات أن تقدم رؤى حول الحيوانات القديمة التي لا يمكن الحصول عليها من الحفريات أو الأنواع الحديثة فقط".