数亿年前，最早的脊椎动物如何从水中爬上陆地，一直是进化生物学中的一道经典难题。剑桥大学（University of Cambridge）的研究团队近日开发出一款鱼形机器人，结合计算机模型和对现存行走鱼类的观察，识别出一种跨多个物种的行走模式，为解答这一问题提供了新的线索。

研究人员发现，多种亲缘关系较远的鱼类独立进化出了相同的基本行走步态——一种在陆地上模拟游泳动作的运动方式。这种被称为“波浪式三足步态”的模式看起来笨拙且扑腾过度，但研究团队认为，这正是生命在无特化四肢条件下最古老的解决方案之一：用尾部推动身体前进，同时以前鳍和头部作为支撑点。

这一现象已在非洲肺鱼、装甲鲶鱼等多个物种中被观察到。论文第一作者、剑桥大学工程系博士后Michael Ishida指出，拥有陆地行走能力意味着能逃脱水中的捕食者，也能在浅水环境间迁移。从进化角度看，这种额外运动模式提供了显著的生存优势。

研究团队首先基于非洲灰龙鱼及其他行走鱼类的运动数据创建了计算机模型，模型揭示多个物种之间存在相似的运动模式。“我们反复看到这种原始但重复出现的行走方式。许多分布在不同进化枝上的鱼类都在这样做，彼此亲缘关系并不紧密。”Ishida解释道，“游泳的鱼用身体推动自己在水中前进，如果把这个动作放到陆地上，再配合前鳍的挪动，就是我们所观察到的步态。”

随后，团队设计了一款物理鱼形机器人来测试模拟结果。实验表明，最有效的运动方式与灰龙鱼的步态以及计算机模型的输出高度吻合。Ishida描述称，团队在机器人上尝试了各种不同的步态，其他所有变体都比这一原始模式更慢，无论在仿真中还是实物测试中，改变身体弯曲方式或弯曲顺序都会导致表现变差。

研究团队的下一步计划是将模型应用于提塔利克鱼等化石物种的测试。这种化石被认为是鱼类从水生向陆生过渡的关键环节，计算机建模与机器人技术的结合有望还原这一远古物种首次在陆地上行走的方式。

该研究成果已发表于《自然·通讯》（Nature Communications）期刊。在进化生物学领域，用机器人验证跨越数亿年的古生物学假说，正在成为一种新的研究范式。剑桥团队的实验表明，最简单的答案有时恰好是正确答案——那些笨拙的、扑腾着的步伐，可能就是脊椎动物征服陆地的第一个动作。