5億年前に絶滅した海の生物が新しいソフトロボットにインスピレーションを与えた

現存する動物からヒントを得たロボットは数多くあるが、絶滅した生物からヒントを得たロボットはそれほど多くない。カーネギーメロン大学の研究者たちは、独自の新しい機械を設計するために、5億年以上も昔に遡って参考にした。第68回生物物理学会年次総会で発表された彼らの成果は、ウニの最も古い祖先の一つをモデルにした水中用ソフトロボットである。

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プレウロシスティティッド類はおよそ5億年前、クラゲが初めて出現したのとほぼ同じ頃に海を泳いでいた。ヒトデなどの無脊椎動物の太古の先駆者である一方、プレウロシスティティッド類は筋肉質で尾のような構造をしており、水中でよりうまく移動できたと考えられる。研究者らは、この動物の化石化した遺体のCTスキャンを研究した後、そのデータをコンピュータープログラムに入力して分析し、移動シミュレーションを行った。

プレウロシスティティスがどのようにゆっくりと動いていたかは正確には誰も知らないが、研究チームは、おそらく尾を左右に振って海底を移動していたのがもっとも論理的な可能性だと結論付けた。この説は化石記録によっても裏付けられており、この動物の尾は時間の経過とともに長くなり、それほど多くのエネルギーを消費せずにスピードを出せるようになったことがわかっている。そこから、エンジニアたちは尾を誇示する柔らかいロボットのプレウロシスティティスを独自に開発した。

機械の怪物が不器用に地面をゆっくりと進む映像を一般の視聴者が見れば、なぜプレウロシスティチドが絶滅したのかを示唆しているように思えるかもしれない。しかし、機械工学教授のフィル・ルデュックとカーメル・マジディの指導のもと、カーネギーメロン大学の博士課程に在籍するリチャード・デサトニック氏によると、この古代の動物はもっと評価されるべきだという。

「何百万年もの間非常に繁栄していた動物がいますが、絶滅した理由は生物学的な成功の欠如ではなく、大規模な環境の変化や絶滅イベントがあった可能性があります」とデサトニック氏は最近のプロフィールで述べています。

地質学的記録は確かにそのような議論を裏付けている。さらに、今日の動物界は、地球上を歩き回り、泳ぎ、舞い上がったすべての生物のわずか 1% を占めるにすぎないことを考えると、探究すべき潜在的な生体力学的なインスピレーションは豊富に残されている。デサトニック氏と同僚は、概念実証のプレウロシスティチスが、彼らがパレオバイオニクスと呼ぶ分野への新たな参入のきっかけとなることを期待している。パレオバイオニクスとは、地球上の動物の過去を研究し、将来のロボット創造の指針とする学問である。

カーネギーメロン大学のチームは、このソフトロボットの将来的な改良により、危険な地質学的場所の調査や、水中の機械の修理の手伝いなど、さまざまな用途が提供されると考えている。より機敏なロボットプレウロシスティティスが、いつの日か水中を滑空するようになるかもしれない。たとえ近くのヒトデやウニがそれを認識していなくても、どちらも、共通のインスピレーションの源がなければ存在しなかっただろう。