“Paleo-robot” utili per comprendere evoluzione dei pesci sulla Terra

Roma – I “paleo-robot” aiuteranno gli scienziati a capire come gli antenati degli animali terrestri moderni siano passati da un ambiente marino, che prevedeva il nuoto per spostarsi, a quello terrestre, che richiede la camminata, circa 390 milioni di anni fa. Lo rivela uno studio guidato dall’Università di Cambridge, riportato sulla rivista Science Robotics. La transizione dall’acqua alla terraferma è uno degli eventi più significativi nella storia della vita sulla Terra. Ora, una squadra di robotici, paleontologi e biologi sottolinea come la “robotica paleoispirata” potrebbe fornire un prezioso approccio sperimentale per studiare il modo in cui le pinne pettorali e pelviche dei pesci antichi si siano evolute per sostenere il peso sulla terraferma. “Dato che le prove fossili sono limitate, abbiamo un quadro incompleto di come la vita antica abbia fatto la transizione verso la terraferma”, ha affermato l’autore principale, Michael Ishida, del Dipartimento di Ingegneria di Cambridge. “I paleontologi esaminano i fossili antichi per trovare indizi sulla struttura delle articolazioni dell’anca e del bacino, ma ci sono dei limiti a ciò che possiamo imparare solo dai fossili”, ha continuato Ishida. “È qui che i robot possono entrare in gioco, aiutandoci a colmare le lacune nella ricerca, in particolare quando si studiano i principali cambiamenti nel modo in cui si muovevano i vertebrati”, ha proseguito Ishida, che è anche membro del Cambridge’s Bio-Inspired Robotics Laboratory, guidato da Fumiya Iida, autore senior del paper. La squadra di ricerca sta sviluppando robot a basso consumo energetico per una varietà di applicazioni, che traggono ispirazione dai modi efficienti in cui si muovono animali ed esseri umani. Con i finanziamenti dell’Human Frontier Science Program, il gruppo di scienziati sta sviluppando robot ispirati ai paleozoi, in parte traendo ispirazione dai moderni “pesci camminatori”, come i saltafango, e dai fossili di pesci estinti. “In laboratorio, non possiamo far camminare diversamente un pesce vivente e di certo non possiamo far muovere un fossile, quindi stiamo usando robot per simulare la loro anatomia e il loro comportamento”, ha affermato Ishida. La squadra di ricerca sta creando analoghi robotici di antichi scheletri di pesce, completi di giunti meccanici che imitano muscoli e legamenti. Una volta completati, il gruppo di scienziati eseguirà esperimenti su questi robot per determinare come queste antiche creature potrebbero essersi mosse. “Vogliamo sapere cose come quanta energia avrebbero richiesto diversi schemi di camminata, o quali movimenti erano più efficienti”, ha detto Ishida. “Questi dati possono aiutare a confermare o mettere in discussione le teorie esistenti su come si sono evoluti questi primi animali”, ha aggiunto Ishida. Una delle sfide più grandi in questo campo è la mancanza di registri fossili esaustivi. Molte delle specie antiche di questo periodo della storia della Terra sono note solo da scheletri parziali, il che rende difficile ricostruire la loro gamma completa di movimenti. “In alcuni casi, stiamo solo ipotizzando come certe ossa si collegano o funzionano”, ha precisato Ishida. “Ecco perché i robot sono così utili: ci aiutano a confermare queste ipotesi e a fornire nuove prove per supportarle o confutarle”, ha notato Ishida. Mentre i robot sono comunemente usati per studiare il movimento negli animali viventi, pochissimi gruppi di ricerca li usano per studiare specie estinte. “Ci sono solo pochi gruppi che fanno questo tipo di lavoro”, ha osservato Ishida. “Ma – ha sottolineato Ishida – pensiamo che sia una scelta naturale: i robot possono fornire informazioni su animali antichi che semplicemente non possiamo ottenere dai soli fossili o specie moderne”. Il gruppo di ricerca spera che il loro lavoro incoraggi altri ricercatori a esplorare il potenziale della robotica per studiare la biomeccanica di animali estinti da tempo. “Stiamo cercando di chiudere il cerchio tra prove fossili e meccanica del mondo reale”, ha specificato Ishida. “I modelli al computer sono ovviamente incredibilmente importanti in quest’area di ricerca, ma poiché i robot interagiscono con il mondo reale, possono aiutarci a testare teorie su come si muovevano queste creature e forse anche perché si muovevano in quel modo”, ha spiegato Ishida. La squadra di scienziati è attualmente nelle prime fasi di costruzione dei suoi paleo-robot, ma spera di ottenere qualche risultato entro il prossimo anno. I ricercatori sperano che i loro modelli di robot non solo approfondiranno la comprensione della biologia evolutiva, ma apriranno nuove strade di collaborazione tra ingegneri e ricercatori in altri campi.  (30Science.com)