<h1>科學家用機器人解開脊椎動物行走之謎！</h1>
當脊椎動物從水中爬到陸地時，一個陌生的新世界展現在它們面前。脊椎動物用四肢測量地球，探索觸手可及的平原和山脈，生命即将席卷荒涼的土地！我們一直在探索脊椎動物早期直立行走的曆史，最近科學家們使用仿生機器人來重制早期發球台的行走模式，這項研究修正了我們對四年行走起源的了解和了解。
<h1>高地的兩栖動物</h1>
Image caption 德國小鎮哥達是一個具有濃郁傳統風味的小鎮，線上圖檔
圖：哥達鎮位于德國中部，圖檔來自網際網路
德國南部有一個名為哥達的小鎮，周圍環繞着著名的圖林根森林。在哥達鎮以南20公裡處，有一個名為Bromaker的采石場，其形成屬于雙年展，擁有超過2.9億年前的大量古代生命遺迹。
Image caption 古生物學家在采石場尋找化石的照片在網上
Image caption 在采石場發現的兩栖動物化石，圖檔來自網際網路
1998年，古生物學家發現了一塊化石（沒有。MNG 10181）在Bromacker采石場，它被儲存在一個非常完整和清晰可見的四肢結構中。作為這項研究的結果，古生物學家在卡内基自然曆史博物館公報上發表了一篇論文，"一種來自德國中部早期三疊紀的新型鈍頭龍，來自德國中部早期二疊紀的A新斜角龍Orobates pabsti）。Yamchi龍的化石來自大約2.9億年前的Tambach地層。
Image caption 山龍化石，圖檔來自網際網路
Image caption 古生物學家正在展示山龍的化石，圖檔為線上圖檔
"Orobates"這個名字來自希臘語"Oros"（意思是"山"）和"bates"（意思是"行走"），因為研究人員認為這種動物在高原環境中是活躍的。該模型物種被稱為orobates pabsti，而"pabsti"物種則獻給巴斯德，它對采石場化石的研究做出了傑出的貢獻。帕布斯特）。雖然是化石，山龍很像爬行動物，但它所在的鈍頭龍阿米伯蒂實際上是兩栖動物的一個分支。
根據完整的化石判斷，山龍的體長可以達到1米，體重約4公斤。山龍的頭部較短，嘴裡有大牙齒，以纖維較厚的植物為食。山龍體寬，尾巴細長，皮膚與今天的蟒蛇相似。從骨骼上看，山龍的四肢很強壯，四肢有五根大指。古生物學家在提到今天的兩栖動物後認為，山龍應該像今天的蟒蛇一樣在陸地上爬行，腹部完全附着在地面上，是以它們在陸地上移動的能力受到很大限制。
注：山龍化石線圖，圖檔來自網絡
圖：山龍的早期恢複，從網上拍攝
注：山龍可能看起來像蜻蜓，圖檔來自網絡
<h1>腳印和直立</h1>
Image caption 山龍腳印化石，圖檔來自網際網路
山龍的化石非常完整，還有它們腳印的化石。通過研究足迹化石，古生物學家駁斥了之前的猜測，即山龍不是爬肚子的，它們很可能具有直立的肢體結構。
Image caption 古生物學家正在掃描山龍的化石，圖檔為線上圖檔
Image caption 山龍化石三維骨骼的重建，圖檔來自網絡
正是由于腳印化石的發現，古生物學家開始重新思考岩層的變形和化石形成過程中周圍岩石的儲存是否影響了化石的原始外觀，以及這種影響是否阻礙了山龍解剖結構的準确重建。通過三維重建，通過微焦點計算機斷層掃描恢複了山龍的碎片骨化石，以評估其重量，重心以及肩部和臀部活動。結果表明，山龍可能具有直立的肢體結構，而不是先前假設的地面狀蟒蛇，其身體的重心在臀部和後肢上。
該研究發表在2015年9月号的PLoS ONE雜志上，标題為"Keegan羊膜羊水母（鈍頭龍）的三維骨重建：重量，重心和關節活動性的分析（莖Stemoote Orniotes pabsti（Diadidaecte）的三維骨骼重建：體重，品質中心位置和關節活動性）。
圖為：山龍直立姿勢的三維骨骼重建，圖檔來自網絡
Image caption 山龍骨架直立行走的重模組化型，圖檔來自網絡
Image caption 山龍的腳印表明它應該直立行走，圖檔來自網絡
<h1>山龍與機器人複活</h1>
圖：柏林洪堡大學進化生物學家約翰·尼亞卡圖拉（John Nyakatura），來自網絡
古生物學家已經證明，山龍有直立行走的步态，但它如何工作的細節以及它如何留下比對的腳印仍然令人着迷。為了解開這個謎團，柏林洪堡大學的進化生物學家約翰·尼亞卡圖拉（John Nyakatura）和瑞士洛桑聯邦理工學院的機器人專家卡米洛·梅洛（Kamilo Melo）聯手創造了一個名為OroBOT的山龍仿生機器人。
圖檔：OroBOT，圖檔來自網絡
注：OroBOT俯視圖，圖檔來自網絡
OroBOT看起來很粗糙，但它非常複雜，基于山龍的骨骼，整個脊柱有八個驅動關節，允許脊柱自然彎曲，每條腿上有五個驅動器，模拟不同的運動模式。在實驗中，研究人員要求OroBOT以各種步态行走，四肢直立行走的腳印和尾巴不拖曳的圖案，與腳印化石完美比對，證明它們像今天的卡門鳄魚一樣行走。
注意：正在測試的OroBOT，圖檔來自網絡
圖：OroBOT（上圖）和山龍骨架（下圖）顯示來自網絡的圖檔
Image caption OroBOT的腳印與腳印化石相比對，圖檔來自網絡
關于OroBOT的研究發表在2019年1月的《自然》雜志上，稱為"基本圓形劇場中的逆向工程運動研究"（逆向工程莖羊膜的運動）。這項研究的意義在于證明早期的乙狀龍（兩栖動物）直立行走的時間比以前的研究更長，這種先進的直立行走模式在羊膜穿刺術出現之前就已經存在，并且山龍所居住的群體與羊膜動物有着密切的進化關系，是以羊膜直立行走不是獨立進化的， 但遺傳自兩栖動物。
使用仿生機器人來恢複和研究古生物學是一項倡議，它本身就證明了早期陸地脊椎動物适應環境和運動進化的速度比我們預期的要快得多，仿生機器人和古生物學的結合可以為探索未來地球上生命的進化提供更廣泛的應用。
資源：
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5.貝克，諾亞（2019年1月16日）。"觀看：機器人揭示了古代爬行動物祖先是如何移動的"。自然界。2019年1月18日.
圖像/網絡（入侵）
文字 / 河的小龍（古生物學探索）
排版 / 河龍