А теперь посмотрим на плавающего робота Мадлена. Он размером с большую спальную подушку с четырьмя ластами. Этот робот используется для изучения 45-тонных морских рептилий, живших в морях Юрского периода. Ископаемые останки показали, что массивный плеозавр, называемый Predator X, имел две пары симметричных ласт, что указывает на то, что эти животные использовали для плавания все четыре ласты. Ласты Predator X отличаются от современных животных, как выдры, морские львы и черепахи, которые склонны использовать одну пару ласт для движения, а другую - для управления. Исследователи, изучающие Predator X, попросили группу профессора биологии и когнитивных наук Джона Лонга и его студентов исследовать, почему эти существа использовали все четыре ласты для плавания.
Робот Мадлен был запрограммирован плавать с сначала двумя ластами, а потом всеми четырьмя. Робот продемонстрировал, что использование четырех ластах для плавания – не лучший вариант с точки зрения высоких затрат энергии. Но зато четыре ласты обеспечивают хищнику ускорение, необходимое для захвата добычи. Плеозавр мог плыть с такой же скоростью, как плавает выдра, но плеозавр мог резко ускоряться.
А для изучения эволюции и моделирования взаимоотношений “хищник-добыча ”, которые существовали между водоплавающими животными примерно 540 миллионов лет назад, был создан робот-добыча, называемый Preyro. С помощью этого робота можно моделировать эволюцию животных, которые обычно являются добычей хищников. В конструкцию его хвоста можно вносить изменения, чтобы определить, какая конструкция хвоста поможет ему лучше спасаться от робота-хищника. Хвост робота Preyro можно было делать более жестким укрепляя пластиковых колец (имитировавших позвонки) поверх желеобразного столбика. Сем больше использовалось колец, тем более жестким становился хвост.
Поместив робота-добычу Preyro в один бассейн с роботом-хищником Tadiator, исследователи смоделировали сценарии эволюционного развития робота-добычи. Они хотели изучить какие качества помогали морским позвоночным существам из кембрийского периода добывать корм и в то же время не становиться обедом для хищников. В частности, они хотели проверить гипотезу о том, что необходимость как можно быстрее спасаться от хищников привела к эволюции их хвоста, который становился все более жестким.
Было обнаружено, что изменение размера хвостового плавника робота Preyro не давало никакого эффекта, но более жесткий хвост помогал роботу быстрее уплывать от опасности. Семь позвонков работали лучшие всего, а большее их количество делали хвост слишком жестким.
Конечно, для исследования эволюции используются и различные компьютерные модели. Но роботы имеют перед ними преимущество в том, что роботы не могут нарушать законы физики, а компьютерные программы – могут.