机器人蝌蚪演示进化谜题

　　人类如何从猿进化为人，其间经历怎样的过程，一直是困扰科学家的谜题。为了进一步让人们了解人类进化的过程，11月中旬，美国科学家开发了一种“机器人蝌蚪”，并且通过它们的演示进化，让人们从新的角度重新审视人类祖先进化之谜。

　　其实，生命出现初期的动物与其他脊椎动物相比，它们的后代更加柔软。因为这些动物的脊椎是柔软的脊索，而不是椎骨。从脊索进化成为现在的脊骨需要相当长的时间，纽

约瓦萨学院的脊椎动物心理学家约翰·郎说：“化石表明脊椎的进化至少经历了四个独立的时期。”

　　而且，也正是因为椎骨的进化帮助人类的远古祖先身体进化，让身体的运动更灵活也更有力量，因此骨头上面附着的肌肉能产生更大的力量。

　　试验机器人模拟灭绝动物重新进化

　　为了验证这一想法是否正确，必须要造出与当时脊索类动物相似的物体进行模拟，因此约翰·郎和同事们建造了脊椎长度不同的机器人鱼，模拟灭绝的动物。这些机器人鱼也叫“蝌蚪机器人”。

　　研究人员选择其中身体素质优秀的“机器人”，使用电脑模拟让它们交配，并模拟它们在可能产生的遗传基因的混合，产生下一代蝌蚪机器人。然后重复这一过程，科学家们观察它们每一代的进化成果，以此推断产下的后代是如何进化成更能游泳的动物。

　　每一个蝌蚪机器人都有一只单独的电子眼，一个发动机、一台电脑化的大脑来控制它的行动，它的尾巴由不同长度和硬度的凝胶制成。这些机器人体长15到17厘米，尾巴长约5到10厘米。

　　椎骨的硬度及韧性同时进化

　　经过繁殖10代后，研究人员发现当游泳性能提高时，它们的尾巴也得到了进化。然而，约翰·郎补充说，他们的分析表明，尾巴硬度的增加只能提高40%的游泳性能，这意味着除了尾部的进化，这些机器人的其他方面也在进化，比如，尾巴是如何转动的。“我们计划调查研究其他60%的原因是什么。”约翰·郎说。

　　而且，为了模拟当时动物的生存环境，研究人员还在池子里加入这些机器人的“天敌”———食肉动物， 然后再观察机器人尾巴是如何进化的。

　　“这位‘猎手’努力与机器人发生冲突，而蝌蚪机器人则使用红外线传感器来尽力避开它。这个传感器模仿鱼的压力传感器器官，即我们所知的侧线器官。”约翰·郎介绍道。

　　约翰·郎及其同事将他们的发现发表在11月17日出版的《实验生物学杂志》上。约翰·郎说：“我们的计划不只是制造脊椎的硬度，还包括椎骨如何弯曲和联接的，并观看这些是如何变化的。”-编译/王金元

　　背景知识

　　鱼的侧线器官

　　鱼的侧线器官是鱼和水生的两栖动物接受外界水流压力、低频振动、温度变化等刺激的感受器官。水生动物中，鱼的侧线器官最发达，一般位于身体两侧，从头部开始沿着整个身体长轴随着水平肌的走向分布，直达尾部呈线状排列，因此又称侧线感觉器官，或侧线系统。

　　侧线器官的分布并不局限在鱼的躯干，在鱼的头部也有发达的侧线器官，头部以下是这个系统的次级分枝。侧线器官是一种“从头到尾”排列的多个感受装置，它好像沿着身体长轴安置的一系列多个警报器，利于检测来自不同方向的刺激，也便于利用不同部位感受器报警的时间差，来测定刺激所处的方位，有利于动物适应水生环境。