Kutatók egy számítógépes modell és egy szalamandraszerű robot segítségével igyekeztek kibogozni a gerincesek víziből szárazföldivé válásának titkait. A szalamandrák az angolnák könnyedségével úsznak, azonban amint partot érnek, máris felveszik a gyíkokat jellemző négylábas járást.

Mivel ezek a lények az elmúlt 150 millió évben nem sokat változtak, így a kutatók többsége úgy véli, hogy a szalamandrák azok, akik a mai élővilágból a legjobban hasonlítanak az első szárazföldi gerincesekre. Úszásuk nagyban hasonlít a halakéhoz, hullámzó mozgás és a testhez simuló végtagok jellemzik. Szilárd talajon azonban egy lassú lépkedő járásra váltanak, melyben az átlósan ellentétes végtagok együtt mozognak, miközben a test S-alakot vesz fel. Az azonban, hogy a négylábúak hogyan fejlődtek víziből szárazföldi lényekké egyelőre gerincagyuk összetett kapcsolódásainak titka marad.

A laussane-i Szövetségi Műszaki Egyetem kutatói egy számítógépes modell és egy szalamandraszerű robot segítségével igyekeztek kibogozni a kapcsolódások által elrejtett információkat, melynek eredményeiről a Science eheti számában számoltak be. Az Auke Jan Ijspeert professzor által vezényelt kutatás arra utal, hogy az evolúciós átmenet sokkal inkább az úszáshoz használt rendszer újrahasznosításával és kiterjesztésével zajlott, mintsem egy teljesen új mozgási rendszer kifejlesztésével. Elméleteik szerint mindehhez nem kellett különösebben nagy agykapacitás-növekedésnek sem végbe mennie.

A kutatók ennek igazolására elsőként lemodellezték az orsóhal, egy primitív angolnaszerű lény idegrendszerét, majd funkciókkal látták el a robot végtagjait. A modell egy laptopon futott, ami vezetéknélküli jelekkel vezérelte a Salamandra Robotica járását és úszását.


A megfigyelések szerint bár a mozgást koordináló rendszer meglehetősen komplex és kifinomult, a közlekedési módhoz és a hozzá kapcsolódó testtartás megváltoztatásához szükséges stimulációk rendkívül egyszerűek, mindössze az agy által kiküldött két egyszerű jel váltakoztatásával megoldható volt a feladat. A gerinc mentén végig futó, a neuronok által vett aszimmetrikus jelek vezérelték a robot forgási irányát úszás és járás közben is. A szalamandra esetében tehát az agy csak az irányt és a sebességet szabályozza, a mozgást a gerincagy vezérli, jó példa erre a fejétől megszabadított csirke esete, ami azután is képes még szaladni, miután elválasztották az agyat a testtől.

A modell magyarázatot adott a gerincagy és a neuronok együttműködésére, azonban nem veszi figyelembe a kialakult mozgásból származó információkat, figyelmeztetett a publikációt értékelő egyik professzor, Keith Stillar a skóciai Szent András Egyetem biológia tanszékének vezetője. Stiller az idegrendszeri visszajelzés, a neuronok által a mozgás során létrehozott információkat hiányolta a rendszerből, melyekkel jóval mélyrehatóbb ismereteket szerezhetnének.

Összességében azonban üdvözölte és fontosnak értékelte a kutatást, kitűnő kiindulási pontnak nevezve, melyhez ha sikerül hozzáadni a fenti részleteket is, akkor a tudósok közvetlenül vizsgálhatják a négylábúak evolúcióját, ami választ adhat arra a kérdésre is, hogy mire használták a még elsődlegesen vízi gerincesekként fejlődésnek indult végtagjaikat.