S pomocou robotiky priviedli vedci k životu 450-miliónov rokov mŕtveho živočícha: Aké tajomstvá im prezradil záhadný pleurocystitid?
Jemná robotika výskumníkom dovoľuje zrekonštruovať biologické systémy, ktoré boli základom evolúcie moderných živočíchov.
Prví moderní ľudia po prvýkrát kráčali po tejto planéte približne 300-tisíc rokov dozadu. Nám sa to zdá síce ako nepredstaviteľne dlhá doba, no náš čas na Zemi je z hľadiska evolúcie celej planéty len malý kúsok. Ako vysvetľujú výskumníci z Carnegie Mellon University, existencia človeka predstavuje presne 0,007% histórie planéty.
Dnes môžeme okolo seba pozorovať množstvo organizmov, od zvierat až po niekedy otravný, no užitočný hmyz. Vedci čerpajú veľa inšpirácie z živočíšnej ríše, no mechanické systémy, ktoré dovoľujú pohyb, lezenie po stene alebo let sú len zlomkom systémov, na ktorých fungovali oveľa staršie živočíchy.
Autori novej štúdie v spolupráci s vedcami zo Španielska a Poľska predstavujú takzvanú “paleobioniku”, nový vedný odbor, ktorý využíva jemnú robotiku na lepšie pochopenie faktorov, ktoré viedli evolúciu dnes už vyhynutých organizmov.
“Našim cieľom je použiť jemnú robotiku na to, aby sme priviedli späť k životu dnes už vyhynuté biologické systémy. Chceme ich zrekonštruovať a tým pochopiť, ako tieto organizmy operovali,” vysvetľuje Phil LeDuc, profesor mechanického inžinierstva a jeden z autorov štúdie.
V rámci novej štúdie vedci dali “nový život” organizmu, ktorý existoval na Zemi pred približne 450-miliónmi rokov. Ide o organizmus, ktorý označujeme ako pleurocystitid. Ide o živočícha, ktorý bol súčasťou rovnakého kmeňa živočíchov, do ktorého dnes spadajú morské hviezdice a ježovky – echinodermata.
Prvé živočíchy, ktoré používali svalové štruktúry na pohyb
Pleurocystitidy sa považujú za prvé organizmy, ktoré sa dokázal pohybovať pomocou svalovitej stonkovitej končatiny. Dnes neexistuje moderný živočích, ktorý by bol analógom pre vyhynuté pleurocystitidy. Napriek tomu je tento prastarý organizmus veľmi zaujímavým pre vedcov. Výskumníci predpokladajú, že tento živočích hral kľúčovú úlohu pri evolúcii ďalších organizmov z kmeňa echinodermata.
Neprehliadnite
“Jemná robotika je ďalší prístup, ktorý vedcom umožňuje použiť mäkké materiály na vytvorenie flexibilných končatín. Veľa základných princípov biológie by sme mohli vysvetliť, ak by sme sa pozreli späť do minulosti a preskúmali, ako sa prvé organizmy vyvíjali. V rámci našej práce staviame robotov, ktoré môžu slúžiť ako analóg k evolúcii základov pohybu,” tvrdí Carmel Majidi, vedúci štúdie.
Autori práce na základe fosílnych dôkazov a vytlačených 3D prvkov vytvorili robota, ktorý využíva flexibilnú stĺpcovitú štruktúru na pohyb. S pomocou tohto robota dokázali demonštrovať, že pleurocystidy sa dokázali pohybovať po dne mora pomocou stonkovitej končatiny, ktorá živočícha tlačila dopredu. Výskumníci pomocou robota dokázali zistiť aj to, že najefektívnejším mohlo byť “zametanie” s končatinou zo strany na stranu.
Ďalšie zistenia naznačujú, že dĺžka končatiny výrazne ovplyvnila rýchlosť tvora bez toho, aby musel vynakladať viac energie na pohyb. Otázkou však ostáva, ako pohyb ovplyvnil materiál, po ktorom sa pohybovali. Autori štúdie predpokladajú, že sa pleurocystitidy pohybovali najčastejšie po piesku alebo po bahne.
Štúdia však dokázala, že vedci dokážu vytvoriť robota, ktorý napodobňuje už dávno vyhynutý organizmus. Pomocou tejto technológie môžu vytvoriť aj iné vyhynuté živočíchy a praktickými experimentami zistiť viac informácií o tom ako sa pohyboval, alebo ako žili.
Komentáre