นักวิจัยสำรวจว่าสัตว์มีกระดูกสันหลังสามารถก้าวย่างก้าวแรกบนบกได้อย่างไรเมื่อสัตว์มีกระดูกสันหลังยุคแรกบุกครองดินแดน 360 ล้านปีก่อนหรือนานกว่านั้น หางของพวกมันอาจมีความสำคัญอย่างยิ่งในการช่วยให้พวกมันปีนขึ้นไปบนทรายหรือโคลนที่ลาดเอียง นักฟิสิกส์ Daniel Goldman จาก Georgia Tech ในแอตแลนต้ากล่าว พื้นผิวเหล่านี้สามารถเปลี่ยนจากกองของแข็งเป็นสไลด์ที่ลื่นไหลซึ่งทำให้นักปีนเขาลื่นไถลและล้มลง อย่างไรก็ตาม การใช้หางอย่างถูกวิธีในการเดินแบบกระโดด-สวิงช่วยให้ปลาตัวเล็ก ๆ ที่เรียกว่าปลาตีนและหุ่นยนต์ผู้บุกรุกเนินทรายได้ไปบนทางลาดที่ลื่นโกลด์แมนและทีมสหวิทยาการรายงานในวิทยาศาสตร์ 8 กรกฎาคม เป็นงานวิจัยล่าสุดเกี่ยวกับวิธีที่สัตว์และหุ่นยนต์สามารถรับมือกับพื้นผิวที่ทุจริตได้
ด้วยการกดหางอย่างถูกเวลา “จากนั้นคุณสามารถใช้แขนขาที่ย่ำแย่และยังคงได้รับแรงขับ” โกลด์แมนกล่าว สัตว์มีกระดูกสันหลังที่บุกเบิกไม่ได้ “ต้องเป็นนักเต้นบัลเล่ต์”
การศึกษาหน้าที่ของหางในสัตว์มีกระดูกสันหลังในยุคแรกๆ เหล่านี้ไม่ใช่เรื่องง่าย ส่วนหนึ่งเป็นเพราะบันทึกฟอสซิลที่ไม่ดี นักบรรพชีวินวิทยาพบฟอสซิลหางที่สมบูรณ์ค่อนข้างน้อยจากสิ่งมีชีวิตในช่วงเปลี่ยนผ่าน สเตฟานี เพียร์ซ ผู้ดูแลซากดึกดำบรรพ์สัตว์มีกระดูกสันหลังที่พิพิธภัณฑ์สัตววิทยาเปรียบเทียบของมหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ดกล่าว เธอและเพื่อนร่วมงานได้เสนอว่าผู้บุกรุกที่ดินในยุคแรกๆ ที่ชื่อIchthyostegaเคลื่อนแขนขาขวาและซ้ายไปข้างหน้าพร้อมกัน คล้ายกับการที่คนที่ใช้ไม้ยันรักแร้กวาดพยุงไปข้างหน้าพร้อม ๆ กัน ดังนั้น “ไม้ค้ำยัน” อย่างที่เรียกว่า อาจเป็นรูปแบบของการเคลื่อนไหวแบบเตตราพอด
ในบรรดาสายพันธุ์สมัยใหม่ ปลาหางโตที่มีตาโปนตัวเล็กที่เรียกว่าปลาตีน
ค้ำยันตามครีบหน้าของมันเมื่อออกผจญภัยไปยังดินแดนแห้งแล้ง โกลด์แมนได้ศึกษาการเคลื่อนที่ของงูและเต่าบนพื้นผิวที่ท้าทาย บางครั้งก็แข็ง และบางครั้งก็ไหลเหมือนทราย ห้องทดลองของเขาร่วมมือกับนักชีววิทยาปลาตีนเพื่อดูว่าสัตว์ที่เดินค้ำยันสามารถรับมือกับวัสดุที่เปลี่ยนแปลงได้อย่างไร บนพื้นผิวเรียบ นักเล่นตีนตะขาบแทบจะไม่เคยทำอะไรพิเศษกับหางของมันเลย นักวิจัยพบว่าบนพื้นทรายเอียงขึ้น 20 องศา แต่ปลาได้เพิ่มการผลักหางด้วยเกือบทุกขั้นตอน
เพื่อวิเคราะห์การมีส่วนร่วมของการผลักหางนั้น โกลด์แมนและเพื่อนร่วมงานได้ส่งหุ่นยนต์สองขาที่มีหางที่สามารถเคลื่อนย้ายขึ้นไปบนทางลาดของอนุภาคพลาสติกหรือเมล็ดงาดำ (ทรายเป็นอันตรายต่อชิ้นส่วนของหุ่นยนต์) การวางหางไว้ด้านใดด้านหนึ่งแล้วดันเข้าไปในช่วงเวลาที่เหมาะสมนั้น “สำคัญ” บนทางลาด 20 องศา โกลด์แมนกล่าว เมื่อไม่มีหาง หุ่นยนต์มักจะขุดตัวเองลงไปในรู
เรื่องราวดำเนินต่อไปหลังจากวิดีโอ
ROBOT CONQUERS SLOPESหุ่นยนต์แบบง่ายที่มีแขนขาด้านหน้าสีเขียวสองข้างแสดงให้เห็นถึงความสามารถในการเคลื่อนที่ไปตามพื้นผิวที่หยาบกร้านโดยไม่ลื่นไถลถอยหลังหรือขุดลงไปในหลุม เคล็ดลับ: การใช้หางขนาดใหญ่ (สีขาว) อย่างชาญฉลาด การเดินโดยใช้หางช่วยอาจช่วยอธิบายว่าสัตว์มีกระดูกสันหลังสามารถรับมือกับทางลาดชันได้อย่างไรจอร์เจียเทค
สำหรับหุ่นยนต์วิจัย ระบบช่วยหาง “ฟังดูเหมือนเป็นการซ้อมรบที่ธรรมดามาก แต่การจะอธิบายจริงๆ ว่าทำไมมันถึงใช้ได้ดีบนเนินทรายจึงไม่ใช่เรื่องเล็กน้อย” โกลด์แมนกล่าว ทีมสหวิทยาการได้คิดค้นวิธีการวิเคราะห์ขั้นตอนแรกของการปีนทางคณิตศาสตร์ “ปริมาณของฟิสิกส์ในขั้นตอนที่สองนั้นแย่มากเกินกว่าจะไตร่ตรอง” เขากล่าว
การแปลขั้นตอนแรกสำหรับหุ่นยนต์เป็นคำศัพท์แบบ tetrapod อาจต้องใช้ความคิดบ้าง ตัวอย่างเช่น Pierce ชี้ให้เห็นว่าIchthyostegaมีขาหลังขนาดใหญ่สองขาที่ดูไม่มีประโยชน์สำหรับขั้นตอนการส่งกำลัง แต่อาจให้ความมั่นคงบนพื้นดินที่ท้าทายในลักษณะที่คล้ายหาง
รอยเท้าที่สงวนไว้ไม่กี่ชุดจากสัตว์มีกระดูกสันหลังยุคแรกๆ ที่จู่โจมหรือตั้งรกรากในดินแดนนั้นไม่แสดงร่องรอยการลากหางเลย โกลด์แมนยอมรับ อย่างไรก็ตาม นักชีวกลศาสตร์เชิงวิวัฒนาการ John Hutchinson จาก Royal Veterinary College of the University of London กล่าวว่า “นั่นเป็นตัวอย่างที่น้อยมาก” หากหางมีประโยชน์เป็นส่วนใหญ่บนทางลาดชัน สัญญาณต่างๆ ก็ทรุดตัวลงโดยไม่ทิ้งร่องรอยไว้ในบันทึกซากดึกดำบรรพ์
credit : unbarrilmediolleno.com unblockfacebooknow.com vibramfivefingercheap.com weediquettedispensary.com wherewordsdailycomealive.com wiregrasslife.org worldadrenalineride.com worldstarsportinggoods.com yankeegunner.com yummygoode.com
