Videnskab
 Science >> Videnskab >  >> Biologi

Simpel model forklarer, hvorfor forskellige firbenede dyr antager lignende gangarter

En simpel model udviklet af forskere ved Georgia Institute of Technology kunne hjælpe med at forklare, hvorfor forskellige firbenede dyr, inklusive mennesker, antager lignende gangarter på trods af at de har forskellige kropsformer og størrelser.

Modellen, der er publiceret i tidsskriftet *Physical Review E*, antyder, at benbevægelsens mekanik er grundlæggende ens på tværs af en lang række dyr, og at de forskellige gangarter, som dyr bruger, simpelthen er tilpasninger til deres specifikke miljøer og behov.

"Vi var overraskede over at finde ud af, at vores simple model kunne forklare en så bred vifte af gangarter," sagde medforfatter af undersøgelsen Dr. Daniel Goldman, professor ved School of Physics ved Georgia Tech. "Dette tyder på, at der er nogle grundlæggende principper, der styrer benbevægelse, og at disse principper deles af alle firbenede dyr, uanset deres størrelse eller form."

Modellen er baseret på ideen om, at benbevægelse er en cyklisk proces, hvor hvert ben svinger frem og tilbage i et gentaget mønster. Modellens enkelthed ligger i, at den kun tager højde for nogle få nøglefaktorer, såsom længden af ​​benene, dyrets hastighed og vinklen, som benene placeres på jorden i.

Da forskerne kørte modellen for forskellige kombinationer af disse faktorer, fandt de ud af, at den var i stand til at gengive en lang række gangarter, herunder gang, løb, galop og galop.

Modellen forudsagde også, at dyr med længere ben og højere hastigheder ville have en tendens til at bruge mere symmetriske gangarter, såsom gang og løb, mens dyr med kortere ben og lavere hastigheder ville have en tendens til at bruge mere asymmetriske gangarter, såsom galop og galop. Denne forudsigelse stemmer overens med de gangarter, der observeres i naturen.

Forskerne siger, at deres model kunne være med til at kaste lys over udviklingen af ​​benbevægelse og også kunne bruges til at udvikle nye benrobotter, der er mere effektive og tilpasningsdygtige.

"Vores model giver en ny måde at tænke på benbevægelser," sagde Goldman. "Det tyder på, at de forskellige gangarter, som dyr bruger, simpelthen er tilpasninger til deres specifikke miljøer og behov, og at der er nogle grundlæggende principper, der styrer benbevægelsen uanset dyrets størrelse eller form."

Varme artikler