Roboter "Mate" und entwickeln


Roboter Kaulquappe Sex könnte helfen, beleuchten, wie unsere frühen Vorfahren Backbones entwickelt.

Die fernen Vorfahren von Menschen und anderen Wirbeltieren waren viel squashier als ihre Nachkommen. Sie besaßen flexible Stangen, bekannt als Notochords, die als primitive Backbones, aber keine Wirbel diente.

Wissenschaftler glauben Wirbel entwickelt, helfen unsere antiken Vorgänger stärker schwimmen durch die Versteifung des Körpers so angeschlossene Muskeln mehr Kraft erzeugen könnte.

"Die versteinerte Aufzeichnung zeigt Wirbel entwickelt unabhängig von mindestens vier unterschiedlichen Zeiten. "Das zeigt, dass sie wirklich funktionell wichtige sein müssen", sagte vertebrate Physiologe John Long am Vassar College in Poughkeepsie, N.Y.

Um diese Idee zu testen, gebaut lange und seine Kollegen Roboter-Fisch mit Backbones von unterschiedlicher Stärke, Ausgestorbene Tierarten zu simulieren. Sie dann "gedeckt" die besten Schwimmer um zu sehen, wie Generationen von "Nachwuchs" entwickelt, um besser schwimmen.

Roboter-Paarung

Die Roboter-Kaulquappen [Bild] nennt man "Tadros." Sie waren schwimmen Kreaturen nachempfunden, die noch Notochords, die Larven von Meerestieren wie Seescheiden bekannt.

Jedes Tadro hatte ein einziges elektronisches Auge, einem Motor, einem computerisierten Gehirn, die seine Bewegungen gesteuert und Endstücke aus Gelatine in verschiedenen Längen und Steifigkeit. Die Roboter hatte Körper zwischen sechs und sieben Zoll lang, mit zwei bis vier Zoll langen Schwänzen und Schwamm an der Oberfläche.

Die Wissenschaftler fuhr drei Roboter in acht-Fuss-Durchmesser Aquarien, jedes zu zoomen und ein Licht hängt über dem Behälter herumschwimmen. Nach sehen welche Fische schwammen am besten, das Forschungsteam "sie verpaart" anhand von Computersimulationen, die modelliert, die genetische Vermischung tritt auf, beim Sex, die nächste Generation von Tadro Tails zu produzieren. Der beste Schwimmer erhielt die größte Paarung Erfolg und die Chance, seine Eigenschaften weitergeben, während ärmere Schwimmer weniger Glück hatte.

Nach zehn Generationen festgestellt lang und seine Kollegen, dass als schwimmende Leistungen verbessert, steifere Schwänzen entwickelt.

"Eine Sache Wirbeltiere wirklich an Szene gebracht wurden große, schnelle, aktive Tiere, und dieser Teil der Anatomie hat eine direkte Verbindung mit dem,", sagte lange.

Jedoch hinzugefügt lange ihre Analysen zeigten zunehmende Schweif Steifigkeit nur 40 Prozent der verbesserten Leistung, was bedeutet, dass andere Faktoren beteiligt sind, z. B. wie gut das Heck dreht, schwimmen. "Wir wollen untersuchen, was die nächsten 60 Prozent," LiveSciencelange erzählt.

Geben Sie das Raubtier

Darüber hinaus wollen die Forscher über das Hinzufügen von "Predator" in den Tank während des Wettbewerbs schwimmen zu sehen, wie dann Tadro Tails entwickeln. Dieser Jäger versucht mit den Robotern zu kollidieren, während die Tadros versuchen, es zu vermeiden. Diese nächste Generation der Tadros erkennt das Raubtier mit Infrarot-Sensoren, die die druckempfindlichen Organe der Fische, bekannt als Seitenlinien zu imitieren.

"Wir planen auch, nicht nur auf machen das Rückgrat steifere, aber über die Umsetzung in wirbeln, zu biegen, um Gelenke, und sehen, wie das ändert unter anderem", sagte lange.

Lange und seine Kollegen berichtete über ihre Ergebnisse online-November 17 über das Journal of Experimental Biology.

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