Comprendere come i primi pesci hanno camminato sulla terra grazie all’aiuto di piccoli robot
Ipotetici esperimenti che possono svolgere i paleo-robot (Hishida et al., 2024 FOTO) - www.systemscue.it
Uno dei più importanti eventi del nostro passato verrà maggiormente compreso grazie a dei speciali robot che simulano i pesci del passato.
Il passaggio dalla vita acquatica a quella terrestre è stato un evento cruciale nella storia della vita sulla Terra. I primi vertebrati terrestri, noti come tetrapodi, si sono evoluti da pesci con pinne lobate circa 375 milioni di anni fa nel Devoniano. Questi pesci, adattandosi a vivere in acque poco profonde e ricche di vegetazione, hanno sviluppato pinne robuste e muscolose, progenitrici delle zampe. Senza dimenticarci che fu grazie anche ai polmoni che fu possibile questo evento.
Tra i fossili che ci aiutano a ricostruire questa storia, troviamo Acanthostega gunnari, un tetrapode primitivo ritrovato in Groenlandia, che era in grado di “camminare” sulla terra, ma ancora legato all’acqua per la riproduzione e per lo stile di vita in generale. Oggi, gli scienziati utilizzano diverse tecnologie per studiare l’evoluzione dei vertebrati terrestri. Tra queste, la paleontologia, che si basa sullo studio dei fossili, ci fornisce informazioni preziose sulla morfologia e l’anatomia degli organismi del passato.
La genetica, con il sequenziamento del DNA, ci permette di ricostruire le relazioni evolutive tra le diverse specie e di identificare i geni coinvolti nell’adattamento alla vita terrestre. Il Vertebrate Genome Project (VGP), avviato nel 2016, ha come obiettivo il sequenziamento del DNA di oltre 70.000 specie terrestri, fornendo un’enorme quantità di dati per studiare l’evoluzione dei vertebrati. Grazie a queste tecnologie, la nostra comprensione dell’evoluzione dei vertebrati terrestri è in continua crescita, svelando i misteri di un passato remoto e aprendo nuove prospettive sul futuro della vita sulla Terra.
Il metodo dei “paleo-robot”
La transizione da vita acquatica a terrestre è un evento affascinante e complesso nella storia della vita sulla Terra. Come hanno fatto i primi pesci ad adattarsi a un ambiente così diverso? Per rispondere a questa domanda, un team di scienziati dell’Università di Cambridge ha intrapreso una ricerca innovativa, utilizzando paleo-robot, robot ispirati a specie fossili, per studiare i primi passi dell’evoluzione dei vertebrati terrestri.
I fossili, pur fornendo informazioni preziose, offrono un quadro incompleto. Spesso sono frammentari, e non ci dicono molto sulla struttura muscolare e sui movimenti degli animali. La necessità di metodi alternativi per ricostruire il passato ha portato alla nascita dei paleo-robot. Questo approccio combina la paleontologia, lo studio dei fossili, con la robotica bioispirata, creando modelli robotici che imitano la struttura e il movimento di specie estinte.
Lo sviluppo di questi “paleo-robot”
La squadra di Cambridge costruisce robot che replicano lo scheletro di antichi pesci, con articolazioni meccaniche che simulano muscoli e legamenti. Questi paleo-robot vengono poi sottoposti a test rigorosi, simulando diversi schemi di camminata e misurando l’energia richiesta per ogni movimento.
Questo approccio permette di valutare l’efficienza di diverse teorie sul modo in cui i pesci antichi si sono mossi, andando oltre le limitazioni dei resti fossili. I paleo-robot, in sostanza, danno vita ai fossili, permettendo agli scienziati di studiare il loro movimento in modo dinamico e realistico.
Questa ricerca, oltre a fornire informazioni cruciali sull’evoluzione dei vertebrati terrestri, apre nuove prospettive per la collaborazione tra ingegneri e scienziati. I paleo-robot potrebbero contribuire a sviluppare nuove tecnologie, come protesi bioispirate, e a migliorare la nostra comprensione della biomeccanica evolutiva.