Робот-саламандра - Гранит науки - 2007-03-18

Робот-саламандра помогает эволюционистам изучать переход от водного к сухопутному образу жизни, который происходил на Земле около 360 миллионов лет назад

У микрофона Марина Аствацатурян! Робот, имитирующий хвостатое земноводное саламандру умеет плавать, скользить и ползать, и все это по командам, посылаемым с компьютера. Сигналы компьютера поступают к конечностям модельного механизма через его так называемый спинной мозг, на самом деле – посредством электричества. Поскольку сам робот сенсорами поверхности, на которой он находится, не снабжен, как именно ему двигаться – как по воде или посуху – ему командует оператор. Испытания проводились на берегу Женевского озера, в котором механическая саламандра то плавала, то выбиралась из него на берег. Ее создатели – группа под руководством Ауке Ийсперта (Auke Ijspeert) из Швейцарского Федерального Технологического Института (Swiss Federal Institute of Technology). По словам исследователей, для управления движением таких животных как саламандра достаточно простейшей нервной системы, а в качестве модели оно было выбрано потому что амфибии представляются довольно похожими на первых позвоночных, вышедших на сушу. Этот переход ознаменовал собой очень важный этап в истории Земли, а первые сухопутные животные, судя по палеонтологическим находкам, появились в Девонском периоде. Таким образом, воспроизводя нервную систему и движения того времени, ученые пытаются понять, что подтолкнуло рыбьи плавники к преобразованию в конечности. Получается, что отнюдь не головной мозг – для того чтобы уметь и плавать, и ползать одновременно, он совсем не обязателен.

Робот-саламандра плавает как рыба – его тело совершает волнообразные движения, и конечности робота в это время прижаты к «телу». Попадая на твердую почву, он начинает ходить, медленно переступая, при этом диагонально расположенные конечности двигаются синхронно, а тело совершает зигзагообразное движение – как настоящее пресмыкающееся. Эта модель показала, что саламандры контролируют свои движения только спинным мозгом (его имитирует электроцепь). Создатели робота-саламандры уподобляют ее обезглавленной курице, которая какое-то время еще продолжает бегать, получая импульсы от спинного мозга. В то же время многие исследователи считали, что эволюция нервной системы и в, частности, формирование головного мозга у животных Девонского периода были связаны именно с выходом живых форм на сушу. Испытания робота-саламандры позволяют предположить, что головной мозг нужен для регуляции скорости движения и его направления, но не для смены способа перемещения как такового. Робот-пособник эволюциониста представлен в одном из недавних номеров Science.