机器火蜥蜴重现百万年前动物进化过程

机器火蜥蜴

　　新浪科技讯 据美国有关媒体3月11报道，在地球生命的进化史上，动物从海洋走向陆地可以说是最具有里程碑意义的事件之一。那么鱼类究竟是如何实现从游泳到步行的转变的呢？借助于最新研制的水陆两栖机器人，瑞士科学家有望重现动物数百万年前从海洋走向陆地的整个过程。

　　在3月9日出版的《科学》杂志上，瑞士联邦技术学院物理学家奥克-伊加斯佩特领导的研究小组公布了他们的最新研究成果。奥克-伊加斯佩特称，科学家们以火蜥蜴为模型设计了这款水陆两栖机器人。该机器人长约33英寸，科学家们仿制了一根由9节黄色的塑料串成的长长的脊柱，并模仿其脊髓神经元，给每一节安装了电池和微型控制器，控制它的运动方向和方式。当它在陆地上行走时，主要依靠身体下面4条可以转动的“腿”和可弯曲成“S”形的脊柱。当它下水后，脊柱扭动的频率会加快，尾部提供前进的推动力，就像一条原始的鱼一样可以自由游动。

　　奥克-伊加斯佩特表示，水生动物在从海洋爬上陆地之前，并不需要进化出全新的神经系统。实际上，从水生到陆生的转变过程可能是非常简单的。神经系统只需要在原有的基础上扩大工作范围，增加刺激四肢运动的功能。而当它下水时，其四肢不再使用并往后合起，一连串神经信号会沿着脊髓传递，加速其扭动速度，并开始蛇形游动。由于火蜥蜴非常类似于4亿年前地球上第一个出现的长有四肢的两栖脊椎动物，因此科学家选择以其为
机器人的模型。实验成功地证明，根据火蜥蜴设计的两栖机器人能够像真正的两栖动物一样适应水陆两种不同的环境。

　　其实，通过改变安装在机器人上“脊髓”的电流激励便可实现机器人移动的目的。电流激励越小，机器人移动得就越慢。同理，如果科学家加大电流激励，机器人移动速度变大，直至神经元中心达到工作极限。然而当火蜥蜴准备下水时，其肢翼不再使用并往后合起，随及它的身体触水并开始蛇形游动。

　　奥克-伊加斯佩特说，“我们认为，机器人肢体的协调非常好，所以一旦你激励机器人肢翼的振荡器，原来的神经系统便转向新的模式，这即是陆地移动的典型驻波。两栖动物在陆地爬行时，不是完全形成一套新的陆生神经系统，而是利用之前在水里游动的神经系统，并在其基础上扩大范围工作。这个机器人只是增加了特殊的肢翼振荡器，使其能在陆地爬行。”(刘妍)