Assistindo um mudskipper desajeitadamente cuidar de seus negócios terrestres, você seria perdoado por presumir que este era o primeiro dia no planeta. Esses peixes passam grande parte de suas vidas se contorcendo e se contorcendo fora da água, respirando pela pele e segurando água na boca e nas guelras. E embora seus movimentos possam parecer aleatórios e desajeitados, mudskippers são hábeis o suficiente para subir em árvores, e não têm nenhum problema em se arrastar pelas barbatanas peitorais na areia, lama, ou sobre pedras viscosas. Por estas razões, eles são grandes objetos de estudo para pesquisadores que tentam descobrir como os primeiros vertebrados se ergueram do mar há cerca de 360 ​​milhões de anos.

Um artigo recente na revista Science explora a interseção da biologia e da física e faz uma parada na robótica. Ao fazer isso, os pesquisadores propuseram uma hipótese para explicar como os animais que estavam acostumados a nadar nos oceanos quentes do Devoniano conseguiam se mexer em materiais complexos como areia e lama enquanto faziam incursões na terra.

"Há alguns anos, começamos a trabalhar em alguns problemas sobre como as tartarugas marinhas recém-nascidas conseguem deslizar para baixo em uma praia em vários comprimentos de corpo por segundo, "diz Dan Goldman, professor associado da Georgia Tech School of Physics. "Isso me fez pensar em como os aparelhos locomotores dos primeiros animais terrestres vertebrados devem ter sido complicados. Que tipo de habilidades eles poderiam ter durante a transição para um estilo de vida totalmente terrestre?"

Nas últimas duas décadas, robôs se tornaram relativamente fáceis e baratos de fazer, o que significa que os cientistas que estudam o movimento dos animais podem agora fazer um modelo físico de um animal, programa nos aspectos importantes de seu movimento, e, em seguida, colocá-los em diferentes cenários. Para este projeto, a equipe de pesquisa percebeu o mudskipper, um animal que passa grande parte de sua vida na terra, mas cujos membros e apêndices não são os mais sofisticados para andar - para colocá-lo educadamente - era provavelmente o mais próximo que eles poderiam chegar em anatomia e comportamento dos primeiros vertebrados terrestres e nossos ancestrais distantes.

A equipe de pesquisa observou mudskippers ao vivo e criou modelos físicos matemáticos e robóticos para avaliar como um primeiro lubber terrestre teria se saído ao se mover em diferentes substratos, como cascalho, areia, ou lama, tudo isso pode ser complicado à sua maneira - confira o vídeo da Georgia Tech no início deste artigo explicando todo o processo. Com base no que aprenderam com os mudskippers, os marinheiros pré-históricos provavelmente dependiam muito de suas caudas para empurrá-los para a frente, compensando qualquer erro que eles tenham cometido com suas nadadeiras ou nadadeiras dianteiras.

"Modelos biomecânicos geralmente são feitos em terreno rígido, "diz Goldman." Nós argumentamos que os primeiros substratos que os animais tiveram que mover eram provavelmente granulares ou fluíveis, que são mais difíceis de manobrar, especialmente à medida que a inclinação aumenta. O interessante que encontramos no robô e nos modelos matemáticos é que, embora seja óbvio que os saltadores de lama usam suas caudas para se propelirem sobre a terra, descobrimos que eles os usam de uma forma muito controlada, que ajudam a apagar o erro se eles não achatarem suas nadadeiras da maneira certa. "

E, certo, esta pesquisa nos ajuda a olhar para o passado distante para entender como os primeiros animais terrestres se moviam, mas também pode nos ajudar a avançar em direção ao nosso futuro para construir robôs que podem manobrar no mundo - ou mesmo em outros mundos.

"Esta intersecção da biologia, robofísica e matemática são novas e agora ainda mais acessíveis, "diz Goldman." Os robôs ainda são bastante primitivos em sua capacidade de se mover em terrenos complexos. Agora estamos olhando para a salamandra, e como a presença de membros extras e a capacidade de dobrar as costas ajuda ou prejudica o desempenho locomotor. Isso pode permitir que as pessoas desenvolvam robôs mais sofisticados que podem se mover em ambientes mais realistas. "

Um mudskipper não tem uma língua de verdade, então, para engolir a presa, eles atingem a comida com um jato de água e rapidamente o sugam de volta.