蛇頸龍曾經(jīng)徜徉在地球的原始海洋里。蛇頸龍有四個同樣大小的大型鰭狀肢,但長期以來,科學(xué)家對蛇頸龍怎樣使用鰭狀肢游泳并不清楚。這個問題被稱為“四翅”之謎。不過,科學(xué)家最近采用了一種新思路來破解這個奧秘。他們并非僅僅聚焦蛇頸龍的身體與水之間的相互作用(即游泳的流體動力學(xué)),而是還要檢測蛇頸龍怎樣控制自身動作,即蛇頸龍在不同條件下,怎樣以不同的速度和不同的方式游動。
已滅絕動物的體形,與現(xiàn)在的同類或相近動物可能有很大差異。因此,很難對兩者的動作方式進(jìn)行比較。此外,化石很少能保存肢體的軟組織,而科學(xué)家需要這樣的組織來探索已滅絕動物的習(xí)性和動作方式。
雖然缺乏蛇頸龍的肢體軟組織化石,但科學(xué)家從其他四足動物(例如狗和貓)靈活步態(tài)背后的肢體間協(xié)調(diào)機(jī)制中得到啟發(fā),并研發(fā)了具有分散化自動控制系統(tǒng)的一條機(jī)器蛇頸龍。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明,根據(jù)拍動周期和形態(tài)改變,這個控制系統(tǒng)成功產(chǎn)生了機(jī)器蛇頸龍前后鰭狀肢之間的協(xié)調(diào)運(yùn)作模式。
運(yùn)用這種方法,科學(xué)家能以很高的準(zhǔn)確度,重建蛇頸龍當(dāng)初隨環(huán)境狀況不同而調(diào)整動作模式的方式。這也意味著,科學(xué)家能開始調(diào)查其他已滅絕動物當(dāng)初的全套動作組合,以及它們的生活習(xí)性。
科學(xué)家還設(shè)想,將來把蛇頸龍身體的其他方面也考慮進(jìn)來,更好地重建蛇頸龍的動作組合。各種蛇頸龍都有長長的頸部,但不同個體的頸部長度不同。未來,科學(xué)家將全面考慮蛇頸龍頭部、頸部和軀干在控制游動方面的作用,精細(xì)重建蛇頸龍的動作。