«Μετάβαση από ένα απολίθωμα σε ένα ρομπότ». Αυτό προτείνει συνοπτικά η νέα πειθαρχία της Παλαιοβιονικής Δημόσιο Σάμουελ Ζαμόραερευνητής στο Γεωλογικό και Μεταλλευτικό Ινστιτούτο της Ισπανίας (IGME-CSIC). Ο όρος είναι νεογέννητο: μόλις επινοήθηκε από την ομάδα Zamora με τη δημοσίευση της τελευταίας τους δουλειάς, στο PNAS, όπου λένε πώς Ανοικοδόμησαν έναν αστερία που εξαφανίστηκε πριν από 400 εκατομμύρια χρόνια χρησιμοποιώντας ρομποτικές τεχνικές.
«Πρόκειται για το σχεδιασμό ενός ρομπότ που αντιπροσωπεύει ακριβώς αυτό που ήταν το ζώο και τις κινήσεις που έκανε, χρησιμοποιώντας τους ίδιους μηχανισμούς και με την ίδια μορφολογία με το εξαφανισμένο πρωτότυπο», λέει ο Zamora. Τι παίρνουμε με αυτό; Για αρχή, «ξέρετε πώς κινήθηκε ένα ζώο Δεν έχει καμία σχέση με τα ζωντανά όντα που έχουμε σήμερα. στις θάλασσές μας».
Αυτό θα επέτρεπε στους ερευνητές κατανοήσουν πώς αλληλεπιδρούν τα ζώα που δεν υπάρχουν πλέον με το περιβάλλον τους. Τα pleurocystitidae – αυτό είναι το όνομα αυτού του αστερία που μετέτρεψαν σε ρομπότ – είναι ιδιαίτερα σημαντικά από εξελικτικούς όρους γιατί «Ήταν ο πρώτος από τη γενεαλογία του που άρχισε να κινείται στη γη, μάλλον για να ψάξουμε για πόρους. Οι συγγενείς και οι πρόγονοί τους έμειναν στο παρασκήνιο», λέει ο ειδικός.
Απρόσμενη συνεργασία μηχανικών και παλαιοντολόγων
Η ιδέα γεννήθηκε από συμπτώσεις στη ζωή. Η ομάδα του Zamora, που ειδικεύεται στη μελέτη απολιθωμάτων ασπόνδυλων, δημοσίευσε ένα άρθρο σχετικά με την ανατομία αυτού του εχινόδερμου, βασισμένο σε απολιθωμένο σκελετόμε υποθέσεις για τις επιπτώσεις του στο κίνημα.
«Κάποιοι μηχανικοί από τις Ηνωμένες Πολιτείες επικοινώνησαν μαζί μας τότε, επειδή δημιουργούσαν ρομπότ με βάση οφιούρος –κατηγορία εχινόδερμων– ως μοντέλο. Δουλεύουν με μαλακά ρομπότ –μαλακή ρομποτική– Για αντιγράψουν την κίνηση των ασπόνδυλων με πιο εύκαμπτα υλικά και όχι τα σκληρά μέταλλα που χρησιμοποιούνται συνήθως στη ρομποτική», μας λέει.
Είναι δυνατόν να κατασκευαστεί ένα ρομπότ ξεκινώντας από έναν εξαφανισμένο οργανισμό; Αυτή ήταν η πρόταση που τους έκανε το Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών του Πανεπιστημίου Carnegie Mellon στο Πίτσμπουργκ των ΗΠΑ. Βλέποντας το αντικείμενο μελέτης του να ζωντανεύει, ακόμα κι αν ήταν η ρομποτική ζωή, ήταν ένα όνειρο για τον παλαιοντολόγο. «Πώς θα μπορούσαμε να μην μας ενδιαφέρει!» θυμάται.
Τα βήματα για να ζωντανέψει το ρομπότ
Ήταν έτσι η μηχανική και η παλαιοντολογία άρχισαν να αναζητούν μια κοινή γλώσσα, που έφερε σε πέρας αυτό το έργο. Στόχος τους είναι να αναστήσουν τεχνητά έναν αστερία 400 εκατομμυρίων ετών.
Οι πλευροκυστίτες χρησιμοποίησαν τη δύναμη της ουράς τους για να κινηθούν στον βυθό της θάλασσας προς μία μόνο κατεύθυνση, προς τα εμπρός.
Η διαδικασία ξεκίνησε με τη δημιουργία ενός τρισδιάστατου εικονικού μοντέλου του ζώου, που ανακατασκευάστηκε από αξονικές τομογραφίες ενός απολιθώματος. Στη συνέχεια το συνδύασαν με πληροφορίες για το πώς απομακρύνθηκε από τη μελέτη διαφόρων απολιθωμάτων, κάτι που «δίνει πολλές πληροφορίες. Ανάλογα με το πώς είναι τακτοποιημένα τα πιάτα και πώς έχουν διατηρηθεί, μπορούν να υπολογιστούν οι βαθμοί ευκαμψίας του στελέχους του εχινόδερμου», εξηγεί ο Zamora.
Ως εκ τούτου, οι ερευνητές υπολόγισαν στα γραφήματα τον πιο αποτελεσματικό τρόπο – με τη λιγότερη ενεργειακή δαπάνη – για να κινηθούν με τη συγκεκριμένη ανατομία. Και έφτασαν σε μια βέλτιστη κατάσταση, την οποία αποφάσισαν να εφαρμόσουν στο ρομπότ. «Κάναμε αρκετές δοκιμές για να δούμε τι συνέβη σε σχέση με το ενεργειακό κόστος και κίνηση όταν αυξήθηκε σε μέγεθος ή όταν άλλαξε η ταχύτητα.
Με αυτό το ανακάλυψαν οι πλευροκυστιδίδες εκμεταλλεύτηκαν τη δύναμη της ουράς τους για να κινηθούν κατά μήκος του βυθού προς μία μόνο κατεύθυνση: προς τα εμπρός. Έδειξαν επίσης ότι καθώς το μήκος του σώματός του μεγάλωνε, η ταχύτητα κίνησής του αυξήθηκε σημαντικά χωρίς να επιβαρυνθεί με επιπλέον κόστος ενέργειας.
Και σε τι άλλο μπορεί να χρησιμοποιηθεί η εφεύρεση; «Κάνουμε βασική επιστήμη», απαντά ο Zamora. «Δεν γνωρίζουμε ακόμη τις εφαρμογές που μπορεί να βρεθούν στο μέλλον. Επί του παρόντος, Είναι ένα σημαντικό βήμα για να κατανοήσουμε καλύτερα ένα ζωντανό ον που δεν υπάρχει πλέον σήμερα.“. Ταυτόχρονα, η διαδικασία δημιουργίας αυτών των τύπων ρομποτικών αντιγράφων θα ανοίξει μια πόρτα σε δυνατότητες που δεν έχουν ακόμη διερευνηθεί.