El uso de robots en la paleontología: los científicos recrean la locomoción de animales extintos

Los avances en robótica y paleontología abrieron una nueva forma de estudiar la locomoción de especies extintas.

Ante la imposibilidad de observar a estos organismos en vida, los científicos comenzaron a diseñar robots paleorrobóticos que replican sus movimientos basándose en registros fósiles.

Estas réplicas ayudan a comprender cómo se desplazaban, pero también permiten inferir aspectos clave sobre su evolución, hábitat y comportamiento.

La combinación de la ingeniería robótica con la paleontología fue posible gracias a tecnologías como la impresión 3D, el escaneo de fósiles y la fabricación de materiales avanzados.

Investigadores de distintas instituciones utilizaron estos recursos para construir modelos funcionales que imitan el andar, el nado o el desplazamiento de diversas especies prehistóricas, con hallazgos que han cambiado la forma en que se comprende la historia evolutiva.

Tradicionalmente, el estudio de la locomoción en especies extintas ha dependido de reconstrucciones basadas en fósiles y simulaciones digitales.

Sin embargo, los modelos informáticos presentan dificultades al tratar de reproducir entornos complejos, como superficies irregulares, aguas turbulentas o terrenos blandos, explicó MIT Technology Review en su artículo.

En este contexto, los robots demostraron ser herramientas más efectivas, ya que pueden probarse directamente en condiciones reales.

Gracias a esta metodología, los científicos pueden evaluar cómo un organismo prehistórico habría interactuado con su entorno y qué implicaciones tuvo su locomoción en su vida diaria.

La fabricación de estos robots se basa en modelos anatómicos obtenidos de fósiles escaneados en alta resolución, lo que permite reconstrucciones precisas.

Además, el uso de materiales flexibles y actuadores avanzados hizo posible que los movimientos de estos autómatas sean cada vez más naturales, acercándose al comportamiento de los animales que imitan.

Michael Ishida, experto en robótica de la Universidad de Cambridge, investigó el potencial de la tecnología para estudiar especies extintas.

En un estudio de revisión sobre el tema, destaca el valor de esta disciplina emergente. “Realmente creemos que se trata de un área poco explorada en la que la robótica puede contribuir realmente a la ciencia”, reveló según MIT Technology Review.

Uno de los experimentos más recientes fue dirigido por Carmel Majidi, ingeniero mecánico de la Universidad Carnegie Mellon, quien investigó el desplazamiento de los pleurocistítidos, un grupo de equinodermos extintos con forma de espermatozoide gigante.

Dado que ningún animal actual se asemeja a estas criaturas, su locomoción era un misterio. Para resolverlo, Majidi y su equipo diseñaron Rhombot, un robot con una cola flexible fabricada con una aleación con memoria de forma.

Aplicando calor localizado, lograron que el robot se desplazara de manera similar a lo que habrían hecho los pleurocistítidos hace 450 millones de años.

Las pruebas con Rhombot revelaron que estos organismos probablemente se impulsaban con movimientos amplios de la cola, y que un tallo más largo les permitía desplazarse con mayor eficiencia.

Estos hallazgos aportaron información valiosa sobre la evolución de los equinodermos y su adaptación a distintos entornos marinos.

Uno de los primeros avances en este campo fue el OroBot, desarrollado por el equipo de John Nyakatura, biólogo evolutivo de la Universidad Humboldt de Berlín.

Se realizó para estudiar la locomoción de Orobates pabsti, un tetrápodo que habitó la Tierra hace 280 millones de años. Basándose en tomografías computarizadas de fósiles, los investigadores construyeron un robot articulado que replicaba su anatomía.

El diseño de OroBot reveló un hallazgo inesperado: al analizar su desplazamiento, los científicos concluyeron que Orobates caminaba de una manera más avanzada de lo que se creía, similar a un caimán moderno.

Esto sugirió que la locomoción terrestre evolucionó mucho antes de lo que se pensaba, reescribiendo la historia de la transición de los vertebrados al medio terrestre.

En otro estudio, el equipo de Michael Ishida, de la Universidad de Cambridge, desarrolló un pez robótico para investigar cómo los primeros vertebrados comenzaron a caminar fuera del agua hace 400 millones de años.

Dado que no existen fósiles completos de esta transición, los científicos tomaron como referencia a peces modernos con capacidad de moverse en tierra, como el bichir senegalés (Polypterus senegalus).

El equipo creó un robot con una estructura segmentada y patas primitivas, probando diferentes patrones de locomoción hasta encontrar un punto en el que el movimiento fuera viable.

Esta aproximación permitió reconstruir cómo los peces prehistóricos podrían haber dado sus primeros pasos en tierra firme.

Otro proyecto innovador fue liderado por David Peterman, biomecánico evolutivo de la Universidad de Utah, quien creó réplicas robóticas de amonites, cefalópodos con caparazón que desaparecieron junto con los dinosaurios.

Su objetivo era entender cómo la forma de sus conchas afectaba su movilidad en el agua. Los robots fueron probados en una piscina olímpica, donde los científicos descubrieron que los amonites debían equilibrar estabilidad y maniobrabilidad.

Algunas conchas más estrechas permitían un desplazamiento recto y estable, mientras que otras más anchas otorgaban mayor agilidad, pero requerían más esfuerzo para mantenerse erguidas.

Estos experimentos ayudaron a comprender cómo la forma del caparazón influía en la vida y evolución de estos antiguos cefalópodos.