פליאולוגים מתמודדים עם דילמה מתמדת. האורגניזמים שמעוררים את תשומת ליבם המדעית מתים מזמן, בלתי ניתן לצפייה בחיים. פתרונות מדעיים כמו החזרת מינים מהכחדה או מסע בזמן אינם זמינים. אך על ידי שילוב מאובנים יוצאי דופן עם רובוטיקה, צוות חוקרים שיחזר כיצד אחד מקרובי משפחתנו הרחוקים, דמויי הלטאה, צעד גבוה.
זיווג מאובנים של מאובנים סיפק מקום להתחיל בו. במבט ראשון, ה- Orobates pabsti, בן 300 מיליון שנה, עשוי להיראות כמו לטאה שמנמן . למען האמת, החיה הזו מהתקופה הפרמית היא מה שמומחים מכירים כמו מי שפיר - גזע חוליות שהוא חלק מהשושלת האבולוציונית בין דו-חיים, המתרבים במים, לבין האב הקדמון המשותף האחרון ליונקים וזוחלים, שמטילים ביצים על היבשה . ומה שגורם לאוברטס להתבלט הוא ששלדי מאובנים של חיה זו נמצאו עם מסלולים שיצרו היצורים בחיים.
השילוב של שלדים ומסילות שנעשו על ידי Orobates הוא נדיר בצורה יוצאת דופן ברשומת המאובנים. רוב המסילות נמצאות ללא עצמות הקשורות להן, מה שמקשה לדעת בדיוק מה המינים שעשו את עקבותיהם. Orobates הוא יוצא מן הכלל, ומאפשר לפרט את האופן שבו חיה הלכה להיות קשורה ישירות לאנטומיה של השלד.
OroBOT הולך לכיוון המצלמה. (טומיסלב חורבת / קמילו מלו / לוסאן EPFL) "זה מהווה עמותה מאוד נדירה של פורסי מסילה, במיוחד בהתחשב בגיל המאובנים", אומר ג'ון ניאקאטורה, מומחה לביומכניקה מאוניברסיטת הומבולדט בברלין. מציאת השלד יחד עם המסילה מהווה הזדמנות מרגשת לפליאונטולוגים, מאחר שאוברטס יושב בצומת חשוב בסיפור האחורי האבולוציוני של החיים. " Orobates יכול להיחשב מאובן מפתח להבנת ההתפתחות של חוליות, מכיוון שהוא בן דוד קרוב מאוד לאבות הקדומים האחרונים של יונקים, זוחלים וציפורים, " אומר Nyakatura. לכן, Orobates מייצג את היצורים שבין החולייתנים הראשונים שגוררים את עצמם אל היבשה לבין החיות דמויי הלטאה שניהלו חיים ארציים במשרה מלאה.
במחקר חדש שנערך בטבע, שילבו Nyakatura וחבריו מאובנים, מחקרים על בעלי חיים חיים וחומרה לבניית העתק רובוטי של Orobates, המכונה OroBOT. החוקרים הצליחו "באמצעות רובוט מהלך להעביר את החיה הזו שנכחדה ארוכת שנים במהלכה, " לפתוח את הקופסה השחורה של ההסקה ", אומר Nyakatura, ולקבוע את הדרך הסבירה ביותר שאוברטה זזה.
מומחי ביומכניקה השתמשו בגישה זו בעבר. ה- Pleurobot, שנועד ללמוד כיצד סלמנדרות עוברות, הדגים שרובוטיקה יכולה לספק תובנות לגבי האנטומיה של יצורים חיים. OroBOT לוקח את אותו היגיון דרך Deep Time, מתוך מחקרים על איך סלמנדרות, סקינקים, איגואנות וקיימים מסתדרים. Nyakatura וצוותו העניקו לאוברטים הרובוטיים שלהם עמדות וצועדות שונות כדי למדוד את דפוסי טביעת הרגל שהתקבלו ואז השוו את התוצאות לפסים המאובנים שהשאירה החיה החיה לפני מאות מיליוני שנים.
"חקרנו לראשונה את תנועתם של מינים קיימים בפירוט רב כדי לקבל הבנה טובה יותר של התכונות המכניות של תנועת זעזועים רחבת ידיים, " אומר Nyakatura. חקירות אלה אפשרו לחוקרים לזהות דפוסים ביו-מכניים שהוחלו על דגמי התנועה שלהם. טביעות הרגליים המאובנות שימשו כסקירה על הדמיות המחשב, ותנועת ה- OroBOT השתמשה בהדמיות כדי להתאים לדפוס של טביעות הרגל.
"הגישה היא מקיפה, שקופה ומבוססת ראיות באופן מפורש", אומרת הפליאונטולוגית של ה- NYIT, ג'וליה מולנר. "אני חושב שחוקרים רבים אחרים בתחום הזה יאמצו היבטים של המתודולוגיה שלהם."
כפי שמתברר, הדרך בה הקימנים המודרניים עוברים היא אנלוגית טובה עבור Orobates . האב הקדמון הפרהיסטורי לטאות הרים את גופתו מהקרקע על גפיים מכווצות, בתנועה קלה מצד לצד כשהלכה. סוג זה של תנועה שונה ממה שציפו הפליאונטולוגים. קודמי Orobates, טוען מולנר, "בדרך כלל מאופיינים כסלמנדרה בתנועתם, משתרעים לחלוטין ואולי גוררים את בטנם על האדמה."
תצוגה ראשונה של הדגימה ההולוטיבית של Orobates pabsti . (תומאס מרטנס / מוזיאון der Natur Gotha) למרות שזה אולי נראה כמו שינוי התנהגות קל, הרימת הבטן מהקרקע תוך כדי הליכה מייצגת שינוי גדול מבעלי חיים מימיים חלקיים, שגוררים את גופם כמעט כמו שהם שוחים על היבשה, ובעלי חיים שהתפתחו ללכת בעיקר על קרקע מוצקה. . "חוקרים אחרים הניחו בעבר כי התנועה המתקדמת שהסיכנו עבור אורובטים נוצרה רק לאחר שמקורם של מי שפיר", אומר Nyakatura, אך התוצאות החדשות מצביעות על כך שדרכים מיוחדות יותר אלה להתנייד ביבשה התפתחו הרבה יותר מוקדם.
המכניקה של ה- OroBOT ממוקמת באופן ספציפי ל- Orobates, אך המחקר מדגים כיצד הרובוטיקה יכולה לסייע בפתיחת סודות במהלך זמן קריטי בתולדות החיים. תוצאה של המחקר החדש, טוען מולנר, "אכן מרמז כי מי שפיר גזע לא הוגבלו לתנוחות שרועות לחלוטין, וייתכן כי היה מגוון רחב של תנוחות וסטים של בעלי החיים השונים המשמשים במצבים שונים." בין מינים קשורים למים ולאלה שבילו את חייהם כולה ביבשה, כשהם מדשדשים בין התחומים המימיים והיבשתיים, יצורים כמו Orobates יכלו באמת להתמודד עם הדברים שלהם.
