Робота научили походке древнего позвоночного

Группа европейских ученых смоделировала походку вымершего вида Orobates pabsti: для этого они использовали данные о его скелете, полученные с помощью хорошо сохранившейся окаменелости, а также следы животного. Подученные движения затем использовали для обучения робота, созданного на основе скелета вымершего вида. Статья опубликована в Nature, там же опубликован редакционный материал, посвященный исследованию.

Манеру передвижения древних животных обычно определяют по отпечаткам лап, найденных в окаменелостях, а также по анализу движений их потомков. Тем не менее, такой анализ не дает точного представления о походке: анализируя окаменелости, движения древних животных можно разве что описать теоретически.

Группа биологов и инженеров под руководством Джона Ньякатуры (John Nyakatura) из Гумбольдского университета в Берлине решила пойти дальше и смоделировать походку древнего животного — позвоночного из рода Orobates. Хорошо сохранившуюся окаменелость животного этого рода (Orobates pabsti) обнаружили на территории современной Германии в 2004 году: вид отнесли к Пермскому периоду, а его обитание на планете датировали 260 миллионами лет назад. Вместе с телом животного палеонтологи также обнаружили его следы.

Проанализировав окаменелость оробата, ученые создали трехмерную модель скелета и смоделировали движение животного, оцифровав изображения окаменелостей с его следами. Движения модели ограничили с помощью данных о походках современных четвероногих ящериц: сравнив движения модели с движениями потомков, а также изучив силы реакции поверхности на распределение их тяжести, инженеры исключили наименее вероятные походки.

Полученную модель затем использовали для обучения походке робота, созданного на основе окаменелости оробата. Изучив получившиеся движения древнего животного, биологи пришли к выводу, что моторные навыки оробата намного более развиты, чем считалось ранее для позвоночных из стем-группы (таксон вымерших животных): они передвигались на выпрямленных лапах и обладали улучшенным балансом по сравнению с более древними четвероногими.

Подробнее изучить параметры, которые использовались учеными для моделирования походки оробата, можно также с помощью специального интерфейса: в нем пользователи также могут отрегулировать некоторые параметры (вроде движений позвоночника при ходьбе и баланса).

В 2017 году физикам удалось смоделировать движение древних морских ящеров плезиозавров: с помощью полученной модели они объяснили, как животным удавалось эффективно использовать две пары одинаковых ласт. 

Елизавета Ивтушок