Muchos mamíferos de cuatro patas pueden alcanzar velocidades de carrera considerablemente más altas que los humanos de dos patas. Los animales perfectamente adaptados a las carreras de velocidad, como los guepardos o los antílopes, se caracterizan por una forma corporal esbelta, patas largas y una columna especialmente móvil para lograraltas velocidades al correr. Un equipo interdisciplinario que incluye investigadores del Instituto de Zoología de la Universidad de Colonia ha desarrollado un modelo que tiene en cuenta estas características y puede calcular las velocidades máximas de carrera para animales de cualquier tamaño. Los resultados de su investigación han sido publicadosen el artículo 'Reglas de la carrera de fórmula de la naturaleza: la mecánica muscular durante la postura tardía es la clave para explicar la velocidad máxima de carrera' en el Revista de biología teórica .
Los Juegos Olímpicos de Tokio están a la vuelta de la esquina, y uno de los aspectos más destacados será el sprint de 100 metros masculino. Los mejores velocistas pueden alcanzar velocidades de carrera de casi 45 km / h. Eso suena impresionante, pero en realidad no lo es en comparación con los sprints.rendimiento en el reino animal. Solo equivale aproximadamente a la velocidad máxima de un gato doméstico. Los guepardos pueden correr más del doble más de 100 km / h, pero otros animales como los antílopes 90 km / h oincluso los jabalíes y las liebres poco menos de 60 km / h superarían a los velocistas humanos.
El equipo de investigación dirigido por el Dr. Michael Günther Universidad de Stuttgart investigó los factores físicos y biológicos de los que depende la velocidad máxima de estos animales. En el proceso, los investigadores desarrollaron respuestas integrales a preguntas sobre la importancia del diseño corporal, comocomo: '¿Por qué las velocidades máximas naturales alcanzan los animales de tamaño mediano?', '¿Qué características principales determinan la velocidad máxima de carrera?' y '¿Qué características establecen límites a la velocidad?'
El núcleo de su trabajo teórico es el equilibrio físico de la fuerza propulsora de la pierna y la resistencia del aire a superar, así como la inercia de los músculos propulsores. Muestran una especie de vía principal para cambiar la forma estructural de los cuerpos animales como unfunción del tamaño del cuerpo alometría en adaptación a la locomoción rápida impulsada por las piernas. '' Esta vía principal describe cómo la forma de un organismo debe cambiar en función del tamaño del cuerpo para lograr una alta velocidad de carrera, y cómo las formas específicas afectan lavelocidad máxima que se puede lograr '', dijo el Dr. Tom Weihmann del Instituto de Zoología de la Universidad de Colonia.
El ejemplo clásico es el ratón y el elefante. Un ratón del tamaño de un elefante simplemente no sería viable porque sus huesos se romperían por su propio peso. Los elefantes tienen huesos mucho más gruesos y pesados en relación con su peso, así como mucho más largos y más pesados.patas estiradas. Estas características hacen posible el enorme tamaño de los animales. Sin embargo, los huesos pesados y las patas rectas limitan su velocidad máxima, que es mucho más baja que la de los guepardos, aunque las patas de los elefantes son mucho más largas.
Sin embargo, las velocidades máximas dependen no solo del tamaño sino también de la construcción, como el número de patas y la movilidad de la columna vertebral. Por ejemplo, muchos mamíferos de cuatro patas pueden alcanzar velocidades de carrera mucho más altas que los diseños bípedos comohumanos y aves porque pueden galopar, utilizando los músculos del tronco para la propulsión. 'Sin embargo, si los animales se vuelven demasiado pesados, los músculos aún más poderosos no ayudarán porque los músculos más grandes necesitan más tiempo para contraerse a la máxima velocidad. En consecuencia, el límite de pesopor encima del cual las velocidades de carrera comienzan a disminuir nuevamente es de alrededor de 50 kg, que está bastante cerca del peso promedio de los guepardos y los berrendos, los velocistas más rápidos de nuestro planeta ', explicó Weihmann.
El modelo incluso se puede aplicar a criaturas de fantasía. Por ejemplo, la araña gigante Shelob de 'El señor de los anillos' de JRR Tolkien podría alcanzar una velocidad máxima de unos 60 km / h. En términos de geometría del cuerpo humano, el modelo muestra que los mejores velocistas en los deportes ya están muy cerca de su velocidad óptima. Aparte de aplicaciones técnicas como zapatillas especiales para correr o exoesqueletos, que proporcionan palancas de alargamiento o elasticidad adicional, solo piernas más largas o tendones más elásticos permitirían velocidades aún más altas.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Colonia . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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