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科學家破解蛇頸龍「四翼之謎」，生物啟發技術還原史前游泳姿態。（取自Scientific Reports期刊）
蛇頸龍（Plesiosaur）這種擁有四個大小相等鰭狀肢的史前海洋爬行動物，其游泳方式長期困擾著古生物學家。近期，來自日本東北大學、神奈川大學及英國曼徹斯特大學的研究團隊利用生物啟發的控制系統，成功還原蛇頸龍的游泳動作，破解了這項長久以來的謎團。
古代滅絕動物的體型與現存物種截然不同，僅靠與現代生物比較，難以準確推斷其運動模式。此外，化石罕有保存軟組織，使研究古代生物的運動方式更加困難。蛇頸龍的獨特結構擁有四個同等大小的鰭狀肢，這種配置在動物界極為罕見，也讓其肢體如何協調運動成為「四翼問題」的核心。
據《每日科技網》（scitechdaily）報導，該研究團隊採取全新方法，將研究重點從流體力學轉向運動控制。東北大學電氣通信研究所（RIEC）教授石黑章夫（Akio Ishiguro）解釋：「我們希望了解這些動物如何控制自己的動作，因為蛇頸龍必須能在不同速度和多變的環境條件下游泳。」
受四足脊椎動物（如狗和貓）肢體協調機制的啟發，研究團隊開發了一套自主分散式控制系統，並將其應用於一個仿蛇頸龍的機器人模型。實驗結果顯示，該系統可隨拍動週期和形態變化，自動生成前後鰭狀肢之間的協調運動模式。
研究的第一作者、東北大學助理教授福原晟（Akira Fukuhara）指出：「我們的新方法重建了已滅絕動物如何靈活地調整運動模式。這不僅讓我們更了解蛇頸龍的生活方式，也為探索其他滅絕動物的完整運動方式開啟了新可能。」相關成果已發表於《科學報告》（Scientific Reports）期刊。
未來，研究團隊計畫將蛇頸龍的其他特徵納入模型，進一步完善運動重建。石黑教授補充：「蛇頸龍的長頸部結構令人矚目，但不同種類間的頸部長度差異很大。我們希望建立的模型能同時考量頸部、頭部及軀幹在運動控制中的作用。」
資料來源 : 自由時報
https://news.ltn.com.tw/news/world/breakingnews/4882078
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發表於 2024-12-14 13:26:03
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