¡Una ardilla saltarina! Parkour es una de las muchas hazañas de agilidad

Ardilla zorro, instrumento y experimentador en la Universidad de California, Berkeley. Créditos: Gregory Cowley (de izquierda a derecha, Nate Hunt, Judy Jinn, Lucia Jacobs, Aaron Teixeira)

Un video de una ardilla saltando sobre un hueco increíblemente grande desde una rama sinuosa, aparcando en una pared y luchando para recuperarse de un aterrizaje complicado.

¿Hay más contenido de YouTube que documente la locura de que las ardillas lleguen a los cacahuetes?

No, estos videos son parte de un estudio de investigación para comprender las decisiones momentáneas que las ardillas toman a diario cuando compiten. Crown Salta de rama en rama, usando habilidades perfeccionadas para evitar depredadores mortales.

A cambio de comprender cómo las ardillas aprenden los límites de la agilidad, pueden moverse rápidamente a través de diferentes paisajes, como los escombros de edificios derrumbados en busca de sobrevivientes, y acceder rápidamente a las amenazas ambientales. Un robot con mejor control que hacer.

Biólogos como Robert Full, de la Universidad de California, Berkeley, han sabido durante las últimas décadas cómo se mueven físicamente animales como lagartijas, cucarachas y ardillas, y en situaciones en las que sus cuerpos y extremidades están pegajosos. Te mostré cómo ayuda. Robot ágil. Pero ahora están abordando un problema más difícil: ¿cómo deciden los animales si dar un salto? ¿Cómo evalúan sus habilidades biomecánicas y saben si pueden mantenerse en el aterrizaje?

“Creo que esta es la próxima frontera. ¿Cómo influye nuestro cuerpo en nuestras decisiones motoras? Esto es mucho más difícil porque también necesitamos evaluar el medio ambiente ”, dijo Integrated Biology. Dijo Full, profesor de. “Esta es una cuestión básica importante en biología. Afortunadamente, como el robot inteligente más ágil jamás construido, encarnamos el control y la innovación mediante la creación de modelos físicos. Puedo entender cómo explicarlo. “

En un tratado publicado en la revista esta semana QuímicaNathaniel Hunt, un ex estudiante de doctorado en la Universidad de California, Berkeley, ahora profesor asistente de biomecánica en la Universidad de Nebraska Omaha, informa sobre los últimos experimentos con ardillas al aire libre y saltos desde diferentes tipos de lanzadores. Cuantificado cómo hacerlo. Algunos son tortuosos y otros no. Con solo unas pocas pruebas, puede reorientarse en el aire en función de la calidad del lanzamiento, o cambiar la maniobra de aterrizaje en tiempo real en función de la estabilidad de la última posición.

“Como organismo modelo para comprender los límites biológicos del equilibrio y la agilidad, yo diría que las ardillas son insuperables”, dijo Hunt. “A medida que tratamos de entender cómo las ardillas hacen esto, podemos descubrir los principios generales del movimiento de alto rendimiento en marquesinas y otros terrenos complejos que se aplican a los movimientos de otros animales y robots. . “

El experimento tuvo lugar en un bosque de eucaliptos en la Universidad de California, Berkeley, donde Hunt sedujo a una ardilla zorro que deambulaba por el campus y cayó en una situación difícil en la que tuvo que decidir si saltar o soltar cacahuetes.

crédito: Química (2021). 10.1126 / science.abe5753

Hunt y Full, como se esperaba, encontraron que cuanto más delgadas o más obedientes eran las ramas sobre las que tenía que saltar la ardilla, más cautelosa era. Sin embargo, la ardilla hizo solo unos pocos intentos para adaptarse a varios cumplimientos.

“Cuando saltan la brecha, deciden dónde despegar basándose en la compensación entre la flexibilidad de la rama y el tamaño de la brecha que tienen que saltar”, dijo Hunt. “Y cuando te encuentras con una rama con nuevas propiedades mecánicas, aprendes a ajustar el mecanismo de lanzamiento en unos pocos saltos. La flexibilidad de este comportamiento para adaptarse al mecanismo y la forma de la estructura de salto y aterrizaje es un hueco. Es importante saltar con precisión para aterrizar. A un objetivo pequeño. “

Sin embargo, no equilibran la curva de la rama de lanzamiento con la distancia de separación. De hecho, el cumplimiento de la rama fue seis veces más importante que la distancia de separación para decidir si saltar.

Esto puede deberse a que saben que las garras afiladas los salvarán si las ardillas cometen un error en sus cálculos. Según Hunt, sus garras son tan infalibles que la ardilla no se cayó a pesar de un salto tambaleante o un aterrizaje por sobreimpulso o por defecto.

“No siempre rinden al máximo, solo necesitan ser lo suficientemente buenos”, dijo. “Son redundantes. Por lo tanto, si fallan, se sorprenden de que puedan agarrarlo sin golpear el centro de gravedad en la percha de aterrizaje. Se balancean hacia abajo y hacia arriba. Cima. Simplemente no caen. “

Allí, la búsqueda y la innovación comienzan cuando la ardilla busca la mejor estrategia de salto.

“Si saltas en el aire porque es demasiado rápido o demasiado lento, puedes usar una variedad de operaciones de aterrizaje para compensar”, dijo Hunt. “Si saltas demasiado, rodarás hacia adelante. rama .. Si saltan cortos, aterrizan sobre su antepié y se balancean hacia abajo antes de subirse a la percha. Esta combinación de conductas de planificación adaptativa, controles de aprendizaje y operaciones de estabilización de reacciones les ayuda a mover las ramas rápidamente sin volcarse. “

Una de las innovaciones inesperadas fue que durante un salto complicado, la ardilla se dio la vuelta, trazando un plano vertical como un parkour humano, ajustando la velocidad y mejorando el aterrizaje. El parkour es un deporte en el que las personas utilizan saltos, saltos, columpios u otros movimientos para cruzar obstáculos rápidamente sin el uso de equipo.

Full y Hunt continúan explorando la interacción entre la capacidad biomecánica y la cognición a medida que las ardillas aprenden nuevas estrategias de salto.

Los coautores de este artículo son Judy Jin, ex estudiante de posgrado de psicología en la Universidad de California, Berkeley, y Lucia Jacobs, profesora de psicología en la Universidad de California, Berkeley y experta en cognición animal. Full y Jacobs, que dirigen una escuela de ardillas en la Universidad de California, Berkeley, son parte de un consorcio de varias universidades financiado por el Army Lab (ARO), el primer robot del mundo en modelar la cognición de las ardillas y los procesos de toma de decisiones. Crear un. función de la ardilla.

Fortaleza de protección del bosque escocés para la ardilla roja

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