Валентин Урбан: aby se napít, známky a extáze Голосов: 1 Адрес блога: http://dubva1.livejournal.com/ Добавлен: 2008-08-04 10:21:30 блограйдером pinker

Боты выходят на сушу

2011-11-04 21:06:02 (читать в оригинале)

Позвоночный бот посодействовал ученым узнать, как научились ползать 1-ые земноводные – наши очень дальние праотцы.





Родоначальниками амфибий (земноводных) числятся кистеперые рыбы, жившие в пресноводных озерах Девонского периода. Они вышли из воды приблизительно 350 млн. годов назад, когда на старых материках начали интенсивно пересыхать внутренние моря, озера и необъятные болота, занимавшие значительную часть суши. Пресноводные рыбы чувствовали постоянную нехватку воды и кислорода, потому некие из их стали адаптироваться к наземной среде обитания.


Сначала рыбы научились ползать по земле, отталкиваясь от нее плавниками: когда место обитания начинало быстро пересыхать, время от времени это помогало добраться до другого водоема. Те, кто умел ползать подольше и резвее, имел больше шансов на выживание, потому в итоге эволюционного отбора плавники равномерно перевоплотился в конечности, а плавательный пузырь трансформировался в легкие, дозволяющие дышать атмосферным кислородом. К тому моменту суша была уже заселена растениями, ракообразными и насекомыми, и пищи на ней было предостаточно. Амфибии стремительно научились питаться наземными созданиями, став первыми позвоночными, которые смогли стопроцентно разорвать с аква стихией. В конечном счете, конкретно от их произошли пресмыкающиеся, птицы, млекопитающие и остальные высокоразвитые формы жизни, в том числе и люди.


Переход к наземному стилю жизни был связан не только лишь с физическими, да и с нервными метаморфозами. Он тянул за собой значительные конфигурации в функционировании нервной системы, ответственной за управление мускулами и конечностями. Рыбы передвигаются в воде, извиваясь всем телом, при всем этом плавники делают вспомогательную функцию при маневрировании. Таковой метод движения, данный на уровне прирожденных рефлексов, плохо подходит для ползания по земле. Тут главную роль должны играть конкретно плавники, зачатки будущих конечностей, при этом двигаться они должны в совсем несвойственном для аква среды темпе. Не считая того, на земле следует по способности избавиться от извивания – оно помешает конечностям делать свою работу и обернется излишней растратой сил.


Группа европейских ученых изучила механизм перехода от плавания к ползанию при помощи специального сконструированного бота. Сделанный ими аппарат Salamander состоит из 9 поочередно соединенных частей, имитирующих позвоночный столб. Он обустроен 4-мя ординарными конечностями, которые позволяют ему ползать, отталкиваясь от земли. Благодаря положительной плавучести, бот также умеет плавать, извиваясь наподобие рыбы либо змеи. Работая с ним, ученые находили ответ на три главных вопроса: какие конфигурации в устройстве спинного мозга были нужны для перехода от плавания к ползанию? как при всем этом координировались движения конечностей и тела? и каким образом спинной мозг интерпретировал команду центральной нервной системы к изменению типа передвижения?


В процессе тестов бот получал по беспроводной связи обыкновенные команды, наподобие тех, которые могли продуцироваться центральной нервной системой амфибии. Они представляли собой прямые указания: «ползи», «плыви», «быстрее», «медленнее», «вправо», «влево» и т.д. Благодаря заложенному набору двигательных шаблонов Salamander без помощи других преобразовывал эти команды в координированные движения всех частей тела. Он удачно изменял скорость и вектор перемещения, переходил от плавания к ползанию и назад (узреть это можно в видеоклипе).


Гласит управляющий исследования, доктор Ауке Ийспирт (Auke Ijspeert): «Робот наглядно указывает, что сделанная нами модель очень близка к действительности. Его движения очень похожи на движения реальных земноводных. Природа разработала очень действенный метод управления мускулами, при котором обыкновенные управляющие сигналы мозга запускают сложные двигательные шаблоны, зашитые в нервных цепях позвоночника. Это фантастически удачное решение позволяет управлять бессчетными степенями свободы очень обычным распределенным методом».


По публикации Space Daily