Un biorrobot muestra cómo caminaba un animal que vivió hace 300 millones de años

Hace 300 millones de años, la Tierra albergaba una criatura extraña del tamaño de un perro pequeño denominada Orobates pabsti. No a muchos les sonará el nombre, pero los expertos consideran que el animal podría ser un pariente cercano del último ancestro común de reptiles, dinosaurios, aves e incluso mamíferos.

Ahora, los científicos no solo saben que el O. pabsti caminó sobre la faz de la Tierra, sino que también saben cómo caminaba.

Resulta que el O. pabsti es especial: es la criatura más antigua conocida de la que hemos descubierto esqueletos fósiles preservados en buen estado y huellas fosilizadas. Ninguna prueba es suficiente por sí sola, pero juntas aportan una base que ha permitido a los científicos recrear la locomoción de este animal primitivo, primero en una simulación por ordenador y, a continuación, con un robot.

Esta investigación ayudará a los biólogos a comprender mejor cuándo y por qué evolucionó la locomoción tal y como lo hizo, y podría ser un primer paso para desentrañar cómo pasaron nuestros ancestros del mar a la tierra.

Por ejemplo, los científicos creen que el O. pabsti se habría parecido mucho a un caimán cuando se desplazaba por la actual Alemania. Según John Nyakatura, biólogo evolutivo de la Universidad de Humboldt en Berlín y autor principal del estudio publicado en Nature, resulta sorprendente. Antes, los expertos pensaban que los animales de esta época se habrían desplazado de forma similar a las salamandras, con las patas extendidas y el cuerpo cerca del suelo.

Por su parte, los caimanes levantan el torso en el aire cuando se mueven, una forma avanzada de locomoción que, según creen muchos científicos, no evolucionó hasta millones de años después, cuando entraron en escena criaturas ovíparas denominadas amniotas.

«Si el último ancestro común del grupo al que pertenecen el Orobates y los amniotas hubiera desarrollado esta locomoción avanzada, entonces no parece estar vinculada a la evolución del huevo», afirma Nyakatura.

Siguiendo los pasos del Orobates

Para comprender mejor el contoneo del O. pabsti, los científicos crearon primero un modelo digital tridimensional del esqueleto del animal. Llevaron a cabo simulaciones por ordenador de las posibles formas de caminar del O. pabsti basadas en dichas huellas fosilizadas.

Según el coautor Kamilo Melo, experto en biorobótica de la Escuela Politécnica Federal de Lausana en Suiza, muchos tipos de animales podrían caminar sobre estas huellas, pero cada uno lo habría hecho mediante formas de locomoción diferentes. Por ejemplo, los escíncidos mantienen las cuatro extremidades cerca del suelo, mientras que las iguanas elevan la mitad delantera del cuerpo cuando caminan.

Nyakatura explica que, tras 512 simulaciones, estaba claro que algunas formas de caminar habrían sido imposibles anatómicamente, ya que habrían hecho que los huesos del O. pabsti se chocasen o habría provocado que se le rompieran las articulaciones de las muñecas.

Caminar como un robot

Sin embargo, determinados factores como la gravedad, la fricción y el equilibrio no pueden representarse de manera precisa en una simulación por ordenador, según Melo. El equipo quería ponerlos a prueba en el mundo real. Para hacerlo, los científicos recurrieron al OroBOT, un robot biomimético.

El OroBOT fue capaz de descartar posibles pasos ajustando ciertos parámetros, como cuánto se habría doblado la columna del animal conforme se desplazaba, la anchura entre sus patas y la amplitud de movimiento entre las articulaciones de los hombros. Melo explica que algunas formas de caminar hacían que el OroBOT tropezara y se cayera de espaldas. Y eso no es lo peor.

«Le rompimos una de las costillas», cuenta.

Finalmente, el equipo llegó a la conclusión de que la forma de caminar de caimán era la coincidencia más probable. Pero solo para asegurarse de que su metodología era sólida, retrocedieron y llevaron a cabo el mismo experimento en especies vivas de caimanes y salamandras para comprobar si podrían predecir cómo se desplazaban esos animales usando solo huellas y modelos de esqueletos digitales. Cuando estas pruebas dieron como resultado formas de andar como las observadas en la naturaleza, supieron que habían dado con algo.

«Cruzando los límites»

Nyakatura insiste en que todas estas técnicas se han probado antes, pero hasta ahora nadie las había incorporado todas en un estudio exhaustivo. «Creo que podemos enorgullecernos de nuestra idea», afirma.

Julia Molnar, anatomista comparativa del Instituto Tecnológico de Nueva York, parece estar de acuerdo con dicha valoración y afirma que el papel establece un nuevo estándar en ese campo.

«Están cruzando los límites en la investigación de la locomoción de animales extintos», afirma Molnar. En el panorama general, Molnar afirma que las criaturas menos conocidas como el O. pabsti son muy interesantes porque pueden ayudarnos a comprender mejor la historia de cómo nuestros ancestros distantes empezaron a vivir en tierra.

«Creo que es el primer capítulo de una historia muy interesante», afirma Molnar.

Este artículo se publicó originalmente en inglés en nationalgeographic.com.