Позвоночные могли ходить за миллионы лет до выхода на сушу
Эти маленькие животные передвигаются по дну, используя тонкие похожие на ноги плавники. Ученые показали, как маленькие донные скаты приобрели такую способность
Обнаруженные в 2018 году маленькие скаты вызвали большую шумиху в эволюционной биологии. Эти рыбы внешне сильно напоминают своих больших сородичей, но в отличие от них имеют длинный хвост и тонкие длинные плавники, при помощи которых животные могут буквально ходить по дну.
Авторы нового исследования разработали математическую модель для объяснения эволюции подводной ходьбы. Исследователи обнаружили, что древние предки скатов и людей могли эффективно ходить по дну, используя имеющуюся морфологию тела. Оказалось, что для этого животным требовалось очень небольшое количество энергии, а управлять направлением движения плавниками они могли очень просто.
Исследователи показали, что «шаги» правым и левым плавником, которые используют маленькие скаты и другие позвоночные, возникают в результате простого алгоритма, основанного на обучении подкреплением, которое согласуется с простой теоретической моделью. Чтобы проверить этот факт, исследователи построили двуногого робота и показали, что его поведение очень похоже на движения скатов.
По мере того как наши предки переходили на сушу, механизмы управления движениями становились все более сложными. Но в однородных средах, таких как морское дно, возможно, не требовалось более сложных приспособлений для передвижения, чем те, что имеются у скатов. Согласно ученым, их работа не только проливает свет на эволюцию наших предков, но также прокладывает путь для разработки более эффективных роботов.
Исследование опубликовано в Journal of The Royal Society Interface.