菊石不同外殼形狀對它們在水中運動有什么影響？科學家創建了菊石機器人來研究(Credit: David Peterman/University of Utah)
（）據cnBeta：在恐龍誕生之前，海洋中就充滿了被稱之為菊石（Ammonites）的生物 。為了更深入了解它們進化出的不同貝殼形狀對它們在水中運動的影響 ， 現在科學團隊創建了非常多的菊石機器人 。
菊石屬于海洋無脊椎動物的頭足類群，目前的成員包括章魚、魷魚和墨魚 。然而 ， 與這些例子不同的是，菊石具有保護性外殼——而這些外殼在整個化石記錄中并沒有保持一致的形狀 。
這項研究由博士后研究員 David Peterman 和助理教授 Kathleen Ritterbush 領導，帶領猶他大學的一支科研團隊確定不同的貝殼形狀如何影響動物的運動 。為了做到這一點，科學家們創造了自由游泳的機器人菊石 。
每一個都由一個帶有防水內腔的 3D 打印聚合物外殼組成，內部是電子設備 ， 包括電池、微控制器、電機和葉輪驅動的水泵 。還有充氣空隙和配重，以復制現有鸚鵡螺的重量分布——它是當今唯一有殼的頭足類動物 。
它們的貝殼形狀包括一個蛇形錐 ， 它結合了緊密的螺紋和狹窄的外殼 。一個球形錐體，具有幾個厚的螺旋和一個更寬的，幾乎是球形的外殼；還有一個介于兩者之間的氧錐，它結合了厚厚的螺紋和狹窄的流線型外殼 。
每個模型最初被放置在水池中的水下夾具中，然后釋放，以便它可以在水中噴射 。當它這樣做時，它在三維空間中的運動和位置被水下攝像機記錄下來 。每個模型都有十幾個機器人獨立運行 。
分析鏡頭時發現 ， 每種形狀都有自己的優點和缺點 。例如 ， 較窄的外殼產生的阻力較小，并且在直接穿過水中時更穩定 。較寬的貝殼雖然使旅行速度較慢，能源效率較低，但可以更容易地改變方向——這一特征可能有助于菊石捕捉獵物或逃避捕食者 。
Peterman 表示：“從結果來看，這些外形并沒有優劣之分 。自然選擇是一個動態過程 ， 隨著時間的推移而變化，并涉及許多功能權衡和其他限制 。外殼頭足類動物是研究這些復雜動態的完美目標 ， 因為它們具有巨大的時間范圍、生態意義、豐富度和高進化率” 。

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