आज आपका कुत्ता एक सर्कल में वैगिंग, पॉइंटिंग और पीछा करने के लिए अपनी पूंछ का उपयोग करता है। लेकिन पूंछ इससे कहीं अधिक है: 360 मिलियन साल पहले, उन्होंने जमीन से पानी से सबसे पहले विकासवादी परिवर्तन करने में मदद की। एक नए अध्ययन में, शोधकर्ताओं ने यह दिखाने के लिए उभयचर "म्यूडस्किपर" मछली की तरह चलने के लिए तैयार किए गए स्टब-टेल्ड रोबोट का इस्तेमाल किया कि यह दिखाने के लिए कि पहले भूमि पर चलने वालों ने विश्वासघाती शोरलाइन स्थितियों को नेविगेट करने के लिए अपनी पूंछ का इस्तेमाल किया होगा।
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विज्ञान के इस सप्ताह के अंक में विस्तृत निष्कर्ष, उभयचर रोबोटों के डिजाइन में सहायता कर सकते हैं जो चुनौतीपूर्ण सतहों जैसे रेत पर फैल सकते हैं जो अंगों के आसपास प्रवाह कर सकते हैं और गति को बाधित कर सकते हैं। (यह नहीं बताया जा सकता है कि उन फुर्तीले पैरों वाले रोबोटों का उपयोग किस लिए किया जा सकता है, लेकिन यह ध्यान देने योग्य है कि अध्ययन को अमेरिकी सेना अनुसंधान कार्यालय और सेना अनुसंधान प्रयोगशाला द्वारा भाग में वित्त पोषित किया गया था।)
“भूमि केवल कठोर ठोस या चट्टानें नहीं है। यह रेतीले और मैला ढीले इलाके से बना हो सकता है जो संपर्क में बहता है, और उन प्रकार की सामग्रियों के पार जाना बिल्कुल भी मामूली नहीं है, ”अध्ययन के नेता डैनियल गोल्डमैन कहते हैं, जो जॉर्जिया टेक में एक बायोफिजिसिस्ट है जो पशु नियंत्रण में माहिर है।
प्रारंभिक स्थलीय कशेरुकी या टेट्रापोड्स की गति में अधिक अंतर्दृष्टि प्राप्त करने के लिए, गोल्डमैन और उनके सहयोगियों ने अफ्रीकी मडस्किपर के आंदोलन का अध्ययन किया, एक छोटी, उभयचर मछली जो किनारे के पास के क्षेत्रों में रहती है और पानी और रेतीले और पर दोनों में अपना समय व्यतीत करती है। मैला सतह। मडस्कपर्स ज़मीन पर चहलकदमी करने के लिए अपने नुकीले पंखों का इस्तेमाल करते हैं और कभी-कभी अपनी पूंछ को उछालकर कूदने के लिए जाने जाते हैं।
टीम की टिप्पणियों से पता चला कि मडस्किप्पेर की पूंछ केवल सपाट सतहों पर जाने के लिए मामूली उपयोगी है - लेकिन यह तब और अधिक महत्वपूर्ण हो जाता है जब प्राणी को खुद को फिसलन की प्रवृत्ति में फैलाना पड़ता है।
बेहतर ढंग से समझने के लिए कि म्यूसकपीयर कॉन्सर्ट में अपने पंख और पूंछ का उपयोग कैसे कर रहा था, वैज्ञानिकों ने एक 3 डी-प्रिंटर का उपयोग करके एक रोबोट बनाया जो प्राणी के कुछ प्रमुख आंदोलनों की नकल करता है। सबसे महत्वपूर्ण बात, "मडबोट" एक पुश-अप कर सकता है और अपने सामने के अंगों को पीछे की ओर झुका सकता है - जिसे "बैसाखी" कहा जाता है - और यह अपने अंगों के सापेक्ष जमीन पर विभिन्न कोणों पर अपनी शक्तिशाली पूंछ रख सकता है।
"यह सबसे ग्लैमरस डिवाइस नहीं है, " गोल्डमैन कहते हैं, "लेकिन यह अच्छी तरह से नियंत्रित है। हम विज्ञान करने के लिए एक रोबोट का उपयोग कर रहे हैं, और इस मामले में, उन चीजों के बारे में बात करने के लिए जो 360 मिलियन साल पहले हुई थीं। ”
रोबोट में दो अंग होते हैं और एक शक्तिशाली पूंछ होती है, जिसमें इलेक्ट्रिक मोटर्स द्वारा गति प्रदान की जाती है। (रॉब फेल्ट, जॉर्जिया टेक) म्यूडस्कीपर की तरह, मडबोट को 20 डिग्री के रेतीले झुकाव को चढ़ने के लिए अपनी पूंछ से एक किक की आवश्यकता थी। एंकरेज के लिए पूंछ भी उपयोगी थी, इसलिए रोबोट ढलान से पीछे की ओर नहीं गिरा।
"रोबोट को देखकर, हम अंगों के साथ संगीत कार्यक्रम में पूंछ का उपयोग करने के कुछ लाभों को अलग करने में सक्षम थे, " गोल्डमैन कहते हैं। "विशेष रूप से इच्छुक सामग्रियों के लिए, यदि आप अपनी पूंछ का उपयोग नहीं करते हैं, तो आप बहुत जल्दी फंसे हुए हैं।"
यह निष्कर्ष एक महत्वपूर्ण कदम है - जिसका कोई उद्देश्य नहीं है - प्रारंभिक टेट्रापॉड लोकोमोटिव के यांत्रिक सिद्धांतों और विशेष रूप से पूंछ के महत्व को समझने की दिशा में, बर्लिन के हम्बोल्ट विश्वविद्यालय में एक विकासवादी जीवविज्ञानी जॉन न्याकटुरा कहते हैं, जो अध्ययन में शामिल नहीं थे।
विज्ञान के निष्कर्षों के बारे में संबंधित समाचार लेख लिखने वाले न्याकटुरा कहते हैं, "लंबे समय तक, समन्दर की टिड्डी को सबसे शुरुआती मॉडल के रूप में माना जाता था [प्रारंभिक टेट्रापॉड आंदोलन के लिए]।" "चूंकि सैलामैंडर इस शैली में पूंछ का उपयोग चुनौतीपूर्ण, रेतीले झुकाव जैसे समर्थन पर नहीं करते हैं, इसलिए किसी ने पूंछ के बारे में नहीं सोचा।"
न्याकातुरा ने टीम के अभिनव तरीकों की भी प्रशंसा की। "मुझे इस पेपर के बारे में जो पसंद है वह यह है कि यह विभिन्न अनुसंधान दृष्टिकोणों से आकर्षित होता है: रोबोटिक्स, सिमुलेशन, जीवित मछलियों के बायोमैकेनिक्स, " वे कहते हैं। “विशेष रूप से सिमुलेशन और रोबोट का उपयोग जीवाश्म विज्ञान में कार्यात्मक निष्कर्षों के लिए बहुत संभावनाएं प्रदान करता है। ये दृष्टिकोण व्यक्तिगत मापदंडों को व्यवस्थित रूप से भिन्न करने की अनुमति देते हैं (आप)। पूरे 'पैरामीटर स्पेस' को खोजा जा सकता है, जिसमें पैरामीटर संयोजनों को शामिल किया गया है जो जीवित जानवरों में नहीं देखे जा सकते हैं। "
जॉन हचिंसन, लंदन विश्वविद्यालय में विकासवादी बायोमैकेनिक्स के एक प्रोफेसर सहमत हुए। शोध में शामिल नहीं होने वाले हचिन्सन कहते हैं, '' पानी से ज़मीन की ओर बढ़ना "कशेरुक विकास में एक प्रमुख संक्रमण था, और इसने कशेरुकी समूह में ज़मीन पर होने वाली हर चीज़ के लिए मंच तैयार किया।" "इस क्षेत्र पर प्रकाश डालने के लिए किसी ने कभी रोबोट का इस्तेमाल नहीं किया है, इसलिए यह देखना दिलचस्प होगा कि यह कहाँ जाता है।"
