Робот воссоздал походку существа возрастом 290 миллионов лет

Как двигались самые ранние наземные животные? Ученые использовали окаменелый скелет возрастом почти 300 миллионов лет и древние следы, чтобы создать движущуюся модель робота доисторической эпохи.

Биологический эволюционист Джон Ньякатура из Университета Гумбольдта в Берлине потратил годы на изучение окаменелости возрастом в 290 миллионов лет, добытой в карьере Бромакер в центральной Германии. Четвероногий хищник жил раньше динозавров и очаровывал ученых «из-за его положение на древе жизни», сказал Ньякатура. Исследователи полагают, что это существо является амниотом — ранним обитающим на суше животным, которое впоследствии превратилось в современных млекопитающих, птиц и рептилий.

Ученые считают, что первые земноводные животные появились на суше 350 миллионов лет назад, а первые амниоты появились около 310 миллионов лет назад.

Окаменелость, называемая Orabates pabsti, — это «прекрасно сохранившийся и четко выраженный скелет», сказал Джон Ньякатура. Более того, ученые ранее определили окаменелые следы, оставленные существом длиной около 90 см.

Ньякатура объединился с экспертом по робототехнике Камило Мело в Швейцарском федеральном технологическом институте в Лозанне, чтобы разработать модель движения существа. Результаты их работы были опубликованы в журнале Nature.

Исследователи построили точную копию доисторического животного в натуральную величину — «мы тщательно смоделировали каждую кость», — сказал Ньякатура, — а затем проверили движение различными способами, которые привели бы его походку в соответствии с древними следами, исключив комбинации, анатомически невозможные.

Они повторили упражнение со слегка увеличенной версией робота, которую они назвали OroBOT. Робот сделан из моторов, соединенных пластиковыми и стальными деталями, созданных с помощью 3D-печати. Модель «помогает нам проверить динамику реального мира, чтобы учесть гравитацию и трение», сказал Мело. Исследователи также сравнили свои модели с живыми животными, включая саламандр и игуан.

Такие технологии, как робототехника, компьютерное моделирование и компьютерная томография трансформируют палеонтологию, «давая нам еще более убедительные реконструкции прошлого», — сказал Эндрю Фарк, куратор музея палеонтологии им. Раймонда М. Альфа в Клермонте.

Основываясь на модели робота, ученые сказали, что, по их мнению, существо обладает более продвинутой локомоцией, чем считалось ранее для такого раннего наземного животного.

John A. Nyakatura et al. Reverse-engineering the locomotion of a stem amniote, Nature (2019). DOI: 10.1038/s41586-018-0851-2