技術進步重現了古生物運動方式，遠古世界正變得更加真實

Orbates pabsti 是一種已經滅絕的、比恐龍更為古老的陸生動物，被認為是羊膜動物的「祖先」。由於演化上的特殊地位，科學家們一直好奇這種遠古生物是怎樣爬行的。現在，藉助 3D 列印技術和機器人模擬技術，在已有的化石基礎上，一支國際研究團隊解開了 Orbates pabsti 如何爬行的秘密，他們的研究結果發表在了 1 月 16 日出版的《自然》（Nature）上。

羊膜動物是除兩棲動物外其他四足脊椎動物的統稱，包括哺乳動物、爬行動物和鳥類。之所以稱為羊膜動物，是因為這些動物的胚胎由多層膜保護。第一批羊膜動物大約出現在 3.1 億年前，而用於這一研究的 Orbates pabsti 化石距今已有 2.9 億年的歷史。

這具遠古時代留存下來的化石於 2000 年在德國中部一家採石場發現，保存很完好，非常適合於 Orbates pabsti 運動形態的研究。除了這具保存完好的 Orbates pabsti 化石，科學家們還發現了這種體長 90 厘米的生物留下來的腳印化石。

古生物學界對於遠古生物運動形態的研究往往只依賴於解剖學特徵，因此對於古生物運動形態的推測通常比較模糊，並不精確。

而該項研究的第一作者、洪堡大學（Humboldt University）的進化生物學家 John Nyakatura 通過與瑞士聯邦理工學院（Swiss Federal Institute of Technology）的機器人專家 Kamilo Melo 合作，利用一系列先進的技術精確地再現了 Orbates pabsti 的爬行方式。

研究人員首先按照 1:1 的比例對這種史前生物的骨骼化石進行了精細地複製，然後測試了符合腳印特徵的各種爬行方式，並根據解剖學的知識對其中不合理的爬行方式進行了排除。

找到了合適的爬行方式之後，研究人員用比例稍稍放大的機器龍模型 OroBOT 對這一爬行方式進行了反覆再現。OroBOT 由 3D 列印的塑料和鋼製部件連接構成，並由電機驅動。

利用 OroBOT，科學家們可以將重力和摩擦力對動物爬行的影響在 OroBOT 身上進行模擬，並通過與現存動物——比如蠑螈和鬣蜥——爬行方式的比較，對 OroBOT 的步態進行調整，從而找出了一種最為合理的爬行方式。

結果發現，Orbates pabsti 的爬行方式比科學家們此前所想的更為先進。

「它以一種相當挺拔（upright）的姿勢爬行，」Melo 說：「它沒有把它的肚子和尾巴拖在地上爬。」

沒有參與這項研究的馬里蘭大學（University of Maryland）的古生物學家 Thomas R. Holtz 認為這項研究表明了「挺拔的姿態出現得比我們原先所想得更早。」

諸如機器人、電腦建模和CT掃描這樣的技術正在革新古生物學，讓這一研究遠古時代生物歷史的學科變得更加真實可信。儘管沒有參與到這項研究，加州克萊蒙特的雷蒙德·阿爾夫古生物博物館（Raymond M. Alf Museum of Paleontology）的館長 Andrew Farke 相信技術「讓我們對於過去的重建變得更具說服力。」

題圖來自：nature.com

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