一项结合计算机模拟与仿生机器人实验的新研究揭示，多种能在陆地“行走”的鱼类，尽管外形迥异，却共享一套简单而高效的运动法则。该发现以最关键的运动原理见解，破解了数亿年前早期脊椎动物如何从水域“上岸”的谜题，为揭示生命演化长河中这一革命性转变的初始条件，提供了新颖而有力的实证依据。相关研究成果2日发表于《自然·通讯》。
从水生到陆生，是脊椎动物演化史上的关键一跃。在现生鱼类中，如多鳍鱼、鲇鱼和肺鱼等，似乎仍保留着在陆地上“行走”的能力。长期以来，科学家观察到这些鱼类会采用一种结合身体波动与鳍支撑的移动方式。然而，由于这些观察多基于对单一物种的研究，学界难以确认是否存在一个超越物种差异的、统一的陆上运动机制。
作为趋同进化的结果，起伏式三脚步态存在于亲缘关系较远的鱼类类群中。图片来源：《自然·通讯》
为解答这一问题，由英国剑桥大学领导的研究团队，选择以塞内加尔多鳍鱼等多种“会走路的鱼”为研究对象。他们首先基于真实动物的运动特征，建立了一个计算机模型。模拟结果显示，尽管这些鱼的体型和鳍的结构各不相同，但它们都遵循一个核心的运动原理：利用身体前部（如前鳍或头部）作为一个相对固定的“锚点”提供稳定性，随后通过尾部摆动产生推力，推动身体围绕这个锚点向前移动。研究者将这种步态称为“起伏式三脚步态”。
研究进一步指出，在模拟条件与塞内加尔多鳍鱼的实际情况高度匹配时，这种运动模式表现出最快的速度和最高的效率。为了验证计算模型的结论，团队还设计并制造了一个仿生机器人。无论是计算机模拟还是实体机器人实验，结果均表明，这种基于“锚定——摆动”原理的步态，在不同体型条件下都能有效工作，是一种强健的运动策略。
该研究的核心结论是，鱼类在陆地上实现有效移动，可能并不需要高度特化的四肢，而仅需协调简单的身体弯曲与适时的地面接触。这一发现具有重要的演化生物学意义。它表明，多种鱼类独立演化出在陆地“行走”的能力，可能并非源于遥远的共同祖先，而是因为它们都面临着相似的物理环境与机械约束，从而不约而同地找到了相似的解决方案，这属于趋同演化现象。
一项结合计算机模拟与仿生机器人实验的新研究揭示，多种能在陆地“行走”的鱼类，尽管外形迥异，却共享一套简单而高效的运动法则。该发现以最关键的运动原理见解，破解了数亿年前早期脊椎动物如何从水域“上岸”的谜题，为揭示生命演化长河中这一革命性转变的初始条件，提供了新颖而有力的实证依据。相关研究成果2日发表于《自然·通讯》。
从水生到陆生，是脊椎动物演化史上的关键一跃。在现生鱼类中，如多鳍鱼、鲇鱼和肺鱼等，似乎仍保留着在陆地上“行走”的能力。长期以来，科学家观察到这些鱼类会采用一种结合身体波动与鳍支撑的移动方式。然而，由于这些观察多基于对单一物种的研究，学界难以确认是否存在一个超越物种差异的、统一的陆上运动机制。
作为趋同进化的结果，起伏式三脚步态存在于亲缘关系较远的鱼类类群中。图片来源：《自然·通讯》
为解答这一问题，由英国剑桥大学领导的研究团队，选择以塞内加尔多鳍鱼等多种“会走路的鱼”为研究对象。他们首先基于真实动物的运动特征，建立了一个计算机模型。模拟结果显示，尽管这些鱼的体型和鳍的结构各不相同，但它们都遵循一个核心的运动原理：利用身体前部（如前鳍或头部）作为一个相对固定的“锚点”提供稳定性，随后通过尾部摆动产生推力，推动身体围绕这个锚点向前移动。研究者将这种步态称为“起伏式三脚步态”。
研究进一步指出，在模拟条件与塞内加尔多鳍鱼的实际情况高度匹配时，这种运动模式表现出最快的速度和最高的效率。为了验证计算模型的结论，团队还设计并制造了一个仿生机器人。无论是计算机模拟还是实体机器人实验，结果均表明，这种基于“锚定——摆动”原理的步态，在不同体型条件下都能有效工作，是一种强健的运动策略。
该研究的核心结论是，鱼类在陆地上实现有效移动，可能并不需要高度特化的四肢，而仅需协调简单的身体弯曲与适时的地面接触。这一发现具有重要的演化生物学意义。它表明，多种鱼类独立演化出在陆地“行走”的能力，可能并非源于遥远的共同祖先，而是因为它们都面临着相似的物理环境与机械约束，从而不约而同地找到了相似的解决方案，这属于趋同演化现象。
监管AI，欧盟出手，美国掉队？ 上个世纪，科幻小说家艾萨克・阿西莫夫提出了“机器人三定律”，带来了对“机器人”与“规则”的美好幻想。 如今，伴随着ChatGPT、Sora的爆火，人工智能(AI)领域的激烈竞争，对该领域的监管 眼眸深邃似海、璨如星河，中国医学科学院生物医学工程研究所眼科诊疗技术研发团队（以下简称“团队”）正是眼眸“侦探”。该团队不久前被授予“国家卓越工程师团队”称号。别看人眼只有8克左右，却 自2023年以来，人工智能的“触角”已延伸到生活的方方面面。其中，“人工智能+情感”的赛道正悄然崛起。目前，国内外已经出现了多款较为成熟的AI伴侣应用。不少网友在社交媒体上晒出了与自己“AI 21世纪经济报道记者雷晨 北京报道近日，国内AI领域的明星产品——Kimi智能助手，因流量激增遭遇了短暂的服务中断。月之暗面随后发布公告，对此次服务中断事件进行了说明，并采取了一系列紧 我国成功发射云海二号02组卫星 中新网北京3月21日电(马帅莎 曹译 张艳)北京时间2024年3月21日13时27分，我国在酒泉卫星发射中心使用长征二号丁运载火箭/远征三号上面级，成功将云海二号02组卫星发射升空，卫星顺利 3月25日消息，去年huawei在Mate 60系列上首发了玄武机身架构，采用一体化金属机身，搭配上超耐用锦纤材质，使整机的抗挤压能力提高10倍，使用更放心。“玄武”是极其坚固的代表，huawei还在问界M9上采用了“ 。本文链接：计算机模拟与仿生机器人实验揭示——多种陆地“行走”鱼类共享相似运动法则http://www.sushuapos.com/show-2-16426-0.html
声明：本网站为非营利性网站，本网页内容由互联网博主自发贡献，不代表本站观点，本站不承担任何法律责任。天上不会到馅饼，请大家谨防诈骗！若有侵权等问题请及时与本网联系，我们将在第一时间删除处理。
上一篇： 人工智能模型提升沙尘预报精准度
下一篇： 三大OPC社区入驻光谷AI影视剧产业基地