Wetenschappers hebben een zeedier dat meer dan 400 miljoen jaar geleden leefde “weer tot leven gebracht”
Om de organismen te bewonderen die vóór ons leefden en nu zijn uitgestorven, kunnen we alleen gebruik maken van fossielen en grafische afbeeldingen. Sommige onderzoekers hebben echter een methode bedacht die de nieuwe grens van de toekomst zou kunnen worden op het gebied van evolutionaire studies. Laten we kijken waar het om gaat.
Pleurocystites, een marien organisme dat meer dan 400 miljoen jaar geleden leefde
Ghedoghedo/Wikimedia commons - CC BY-SA 3.0
De Pleurocystites was een cystoïde die behoorde tot het late Ordovicium-tijdperk, de tweede periode van het Paleozoïcum, die ongeveer 41,6 miljoen jaar duurde en tussen 485,4 en 443,8 miljoen jaar geleden. Het is dus een uitgestorven organisme, waarvan de hoogte twee centimeter kan bedragen, dat op de zeebodem leefde en zich voedde met plankton. Er zijn talloze fossielen gevonden in Europa en Noord-Amerika die bewaard worden in verschillende musea.
Nu wilde een groep wetenschappers, bijgestaan door Spaanse en Poolse paleontologen, dit merkwaardige kleine wezen “weer tot leven brengen” door een ongelooflijk, compleet nieuw project te creëren. Het team heeft in feite een robot gemaakt die het zeedier perfect simuleert, dat wordt beschouwd als een van de voorlopers van stekelhuidige organismen, waaronder zee-egels en zeesterren. Pleurocystites hadden een bijzondere eigenschap, namelijk dat ze zich voortbewogen door middel van een soort spierbundel of -steel. Het doel van deze technologische reproductie is niet alleen om terug te kijken naar het verleden, maar ook om een voorproefje te krijgen van de mogelijke wijze van verplaatsing van toekomstige diersoorten.
Robot ontworpen om een uitgestorven zeedier “weer tot leven te wekken”: het onderzoek
PNAS
Onderzoekers van de afdeling Werktuigbouwkunde van de Carnegie Mellon University hebben samen met paleontologische medewerkers gebruik gemaakt van de beschikbare fossiele vondsten om het robotachtige (en zachte) duplicaat van dit zeer oude organisme te creëren, waarmee de deuren naar het gebied van de “paleobionics” zijn geopend dankzij softbotics, die zeer flexibele en elastische materialen gebruikt om robots te ontwerpen die volledig op levende wezens lijken. Deze machines kunnen bewegen en buigen zoals de wezens die ze imiteren. Carmel Majidi, hoogleraar werktuigbouwkunde aan de Carnegie Mellon University, Pennsylvania, VS, en hoofdauteur van het onderzoek, zei dat het om de mysteries van de natuur te begrijpen vaak nodig is om terug te kijken naar het zeer verre verleden. De uitgestorven fauna die aan de komst van de mens voorafging, heeft ons veel te leren, betoogt hij, ondanks dat het slechts een klein deel van de evolutionaire geschiedenis beslaat.
Binnen het onderzoek schrijven de onderzoekers: "We gebruiken zachte robotica om een uitgestorven stekelhuidige uit het Paleozoïcum te repliceren en de biomechanica en voortbeweging ervan te onderzoeken, om de natuurlijke selectie die dit oude organisme ondergaat beter te begrijpen. We ontwikkelen een zachte robotrepresentatie en computersimulatie die de morfologie en mechanica van pleurocytitis vastlegt, inclusief de compliantie en flexibiliteit van de spiersteel. Deze ruitvormige robot, die we “Rhombot” noemen, vertegenwoordigt een eerste stap in het bevorderen van een opkomend veld dat we “Paleobionics” noemen, dat tot doel heeft robots te creëren op basis van paleontologisch bewijs.
Het doel van de onderzoekers die de Pleurocystites opnieuw creëerden
College of Engineering, Carnegie Mellon University/Youtube screenshot
Majidi voegde eraan toe dat “Softbotics een andere benadering is om de wetenschap te informeren door zachte materialen te gebruiken om flexibele robotledematen en aanhangsels te maken. Veel fundamentele principes van de biologie en de natuur kunnen alleen volledig worden verklaard als we terugkijken naar de evolutionaire tijdlijn van dieren.” Het menselijk wezen heeft slechts 0,007% van het hele leven op onze planeet bestreken, maar vóór ons waren er veel organismen en wezens die ons waardevolle informatie kunnen verschaffen over de geschiedenis van de evolutie. Tegenwoordig is er geen wezen vergelijkbaar met de Pleurocystites, dat zich over de zeebodem kan voortbewegen via de spierstam die zijn lichaam naar voren duwt.
Co-auteur Richard Desatnik, een promovendus, benadrukte dat “onderzoekers in de bio-geïnspireerde robotica-gemeenschap belangrijke kenmerken moeten kiezen die de moeite waard zijn om van organismen over te nemen. In wezen moeten we beslissen wat goede voortbewegingsstrategieën zijn om onze robots te laten bewegen." Zach Patterson, een onderzoeker van de studie, voegde hieraan toe: "Zou een zeester bijvoorbeeld echt vijf ledematen moeten gebruiken om te bewegen of kunnen we een betere strategie vinden?"
Het doel van het team is nu om van Softbotics te profiteren om robotisch andere uitgestorven wezens te reproduceren, waaronder het eerste dier dat van de zee naar het land migreerde, zoals een andere co-auteur van de studie, Phil LeDuc, stelt:“Nieuw leven geven aan iets dat bijna 500 miljoen jaar geleden bestond, is op zichzelf al opwindend, maar wat ons echt enthousiast maakt over deze doorbraak is hoeveel we ervan zullen kunnen leren."
Wat vind jij van deze suggestieve onderzoeksmethode gericht op de oorsprong?
