Alimenta一项新的研究通过创造一个模仿其运动的机器人,揭示了史前海洋生物的游泳方式。

来自南安普敦大学的一个团队,包括工程与环境博士学位的卢克·穆斯库特(Luke Muscutt),与布里斯托大学的合作伙伴一起研究了蛇颈龙的推进方法。超过6500万年前

蛇颈龙在脊椎动物中是独特的,因为它们使用了两对几乎相同的鳍状肢来推动自己在水中穿行,而其他动物,包括海龟和海狮等现有物种,其正面和背面的结构各不相同,主要使用正面推力和向后的转向。

Alimenta然而,关于蛇颈龙的推进动力学一直存在争议,自1950年代以来就提出了各种理论。

卢克和他的同事在今天发表在《皇家学会B会刊》上的一篇论文中,描述了他们使用与机器人机构连接的3D打印的鳍状肢进行的一系列水箱实验,以模拟一系列运动组合。

他们研究了蛇颈龙化石和现有鳍状肢驱动动物的X射线,以确定大型,翅膀状鳍状肢的形状以及机器人机构需要复制的运动范围。

研究小组发现,前鳍板在水中产生的涡流运动使后鳍板的推力和效率大大提高(推力最多增加60%,效率最多增加40%)–强烈暗示蛇颈龙会已经用所有的四个脚蹼推动自己在水中。

卢克解释说:“化石本身并不能告诉我们蛇颈龙实际上是如何移动的。除了对蛇颈龙进行基因工程改造以外,我们最好的选择是创建一个机器人来展示它是如何发生的。

Alimenta“结果令人惊讶,表明为什么蛇颈龙是如此成功的物种,将四只鳍状肢保留了一亿多年。

Alimenta“如果不是这种情况,那么四夹板系统不可能维持这么长时间。

“了解动物可能如何移动,使我们对动物整体有了更好的了解-例如,它可以走多远,它可以早于什么动物以及它可能成为猎物的对象。

Alimenta“我们对蛇颈龙等串联式脚蹼系统的观察最终可能还会在现实世界中得到应用,例如,作为海底车辆的推进系统,这可能有助于使它们更具机动性,效率和安静性。”

Alimenta布里斯托大学地球科学学院的科林·帕尔默补充说:“我们的团队融合了生物学,古生物学和工程学,在我们对蛇颈龙推进力的理解上取得了重大进展。

Alimenta“我们的研究结果解决了关于蛇颈龙游泳机理的长期争论,并证明了串联式鳍状肢安排的有效性。所提供的推力和效率增强一定有助于这些动物的进化成功。”

Alimenta在中生代(220-66百万年前),蛇颈龙在全球海洋中实现了近乎全球的分布。