蛇颈龙怎么游,机器来模拟
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来源:大自然探索2025年3月第3期
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未知 “四翅”之谜

  蛇颈龙曾经徜徉在地球的原始海洋里。蛇颈龙有四个同样大小的大型鳍状肢,但长期以来,科学家对蛇颈龙怎样使用鳍状肢游泳并不清楚。这个问题被称为“四翅”之谜。不过,科学家最近采用了一种新思路来破解这个奥秘。他们并非仅仅聚焦蛇颈龙的身体与水之间的相互作用(即游泳的流体动力学),而是还要检测蛇颈龙怎样控制自身动作,即蛇颈龙在不同条件下,怎样以不同的速度和不同的方式游动。

  已灭绝动物的体形,与现在的同类或相近动物可能有很大差异。因此,很难对两者的动作方式进行比较。此外,化石很少能保存肢体的软组织,而科学家需要这样的组织来探索已灭绝动物的习性和动作方式。

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机器模拟

  虽然缺乏蛇颈龙的肢体软组织化石,但科学家从其他四足动物(例如狗和猫)灵活步态背后的肢体间协调机制中得到启发,并研发了具有分散化自动控制系统的一条机器蛇颈龙。实验结果证明,根据拍动周期和形态改变,这个控制系统成功产生了机器蛇颈龙前后鳍状肢之间的协调运作模式。

  运用这种方法,科学家能以很高的准确度,重建蛇颈龙当初随环境状况不同而调整动作模式的方式。这也意味着,科学家能开始调查其他已灭绝动物当初的全套动作组合,以及它们的生活习性。

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模拟蛇颈龙在水下运动模式的机器

精细重建

  科学家还设想,将来把蛇颈龙身体的其他方面也考虑进来,更好地重建蛇颈龙的动作组合。各种蛇颈龙都有长长的颈部,但不同个体的颈部长度不同。未来,科学家将全面考虑蛇颈龙头部、颈部和躯干在控制游动方面的作用,精细重建蛇颈龙的动作。

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