Un biorrobot per entendre els primers passos dels vertebrats

orobot-biorrobot-fossil
Compartir

El model robòtic de l’Orobates, un animal extint intermedi entre amfibis i rèptils que va viure fa més de 300 milions d’anys, i la simulació del seu moviment indiquen que els vertebrats primitius van aprendre a caminar eficientment sobre la terra abans del que es pensava.

Orobates Pabsti

L’estiu de 1995, la paleontòloga estatunidenca Amy Henrici va descobrir una espècie de 300 milions d’anys d’antiguitat i pertanyent als diadectomorfs, un grup intermedi entre amfibis i rèptils en termes evolutius. Els científics la van denominar Orobates pabsti –caminant de muntanyes–, en referència al seu hàbitat.

Formava part d’una fauna terrestre única de terres altes que consistia en nombrosos herbívors i només uns pocs depredadors, la qual cosa no era típic en aquest moment. La majoria dels animals habitaven terres baixes costaneres i menjaven insectes, peixos, amfibis i rèptils”, assenyala Henrici.

fossil-orobates-pabsti

Fòssil de l’espècie prehistòrica Orobates Pabsti

Amb aquesta troballa va sorgir una incògnita entre els científics sobre la manera de vida de l’Orobates: per a sobreviure en ecosistemes d’alta muntanya l’animal va haver de posseir una capacitat locomotora avançada adaptada al medi terrestre. Però aquest tipus de mobilitat eficient sempre s’havia associat amb l’aparició dels primers rèptils, més tard en l’evolució.

Per a confirmar aquesta hipòtesi, un equip format per investigadors de la Universitat Humboldt a Berlín (Alemanya) i l’Escola Politècnica Federal de Lausanne (Suïssa) ha estudiat l’habilitat locomotora de l’Orobates gràcies al disseny d’un robot a partir dels cinc espècimens de fòssils (dos d’ells complets i amb articulacions intactes) trobats i que es conserven al Museu Natural de Gotha, a Alemanya.

El biorrobot, batejat com OroBOT, ha aconseguit recrear el moviment de l’esquelet: es passeja i en principi també res com ho va fer en vida l’animal. La reproducció del caminar real d’aquest espècimen ha permès als experts demostrar que ja posseïa una locomoció avançada adaptada al medi terrestre. Els resultats es publiquen a Nature.

OroBOT, el robot-fòssil

“El model robòtic ens ha permès provar la hipòtesi sobre la locomoció d’aquest animal d’una forma que de cap altra manera s’hauria pogut aconseguir, explica Kamilo Melo, coautor de l’estudi i investigador de l’Escola Politècnica Federal de Lausanne (Suïssa).

Fins ara es creia que aquest tipus de locomoció havia sorgit després de l’origen dels amniotes (rèptils, ocells i mamífers), però les proves i assajos mostren una altra cosa. “Amb el nostre estudi, podem dir que és possible que succeís abans del pensat”, suggereix l’expert en bioengenyeria robòtica.

L’equip va estudiar els tipus de locomoció actuals en les espècies ja existents. Així, els científics van crear una base de dades bàsica sobre aquest tipus de mobilitat amb uns patrons consistents sostrets d’una mostra diversa d‘animals moderns com ara salamandres, llangardaixos i cocodrils. L’únic espècimen que va mostrar similituds amb els moviments de l’Orobates va ser el caiman. “Podem llavors concloure que aquesta espècie mostrava únicament un desplaçament semblant al d’alguns rèptils”, subratlla Melo.

A més, van definir l’estructura esquelètica de l’OroBOT en funció de l’anatomia dels fòssils. Però l’amplitud dels passos es va deduir a partir del rastre de petjades fossilitzades (icnites) deixades per altres espècimens. Finalment, el disseny del robot es va basar en un model anomenat Pleurobot que imita el moviment d’una salamandra.

Una plataforma de simulació

Gràcies a tota la informació recopilada, els investigadors van poder avaluar i comparar el caminar de cada animal a través de diferents paràmetres com la plausibilitat anatòmica, les propietats dinàmiques com el consum d’energia i els moviments articulars, així com l’estabilitat i la precisió del desplaçament.

Tots els registres van ser compilats en una pàgina web interactiva en la qual es poden comparar totes aquestes espècies, juntament amb l’Orobates, en funció de les seves habilitats locomotores mitjançant l’aplicació de filtres i virtualitzant els moviments mitjançant centenars d’experiments.

“Altres investigadors poden seguir la metodologia o fins i tot usar les nostres dades per a obtenir conclusions”, destaca Melo. No obstant això, els creadors de l’OroBOT també insisteixen que alguns dels seus resultats no són més que especulacions i suposicions basades en la teoria o les simulacions artificials.

Malgrat les limitacions, el resultat van ser 6,2 quilos del robot animat més semblant al seu fòssil original de la història. “És un bon començament i estem molt orgullosos d’aquests primers resultats”, conclou John Kyakatura, líder del projecte de la Universitat Humboldt a Berlín.

Un biorrobot per entendre els primers passos dels vertebrats
Valoreu aquesta publicació

Gemma
Redactora d'YCOM. T'acosta el contingut que genera més conversa a la xarxa.
Últimes entrades de Gemma (Veure'ls tots)
Etiquetes: