Однократный приём псилоцибина может менять работу мозга на несколько недель

Однократная доза псилоцибина — психоактивного вещества, содержащегося в некоторых видах галлюциногенных грибов, — может вызывать изменения в работе мо...

Нормальный уровень кислорода не исключает опасную одышку

Нормальные показатели насыщения крови кислородом не всегда означают, что человек дышит свободно и не испытывает серьёзного дискомфорта. Новое исследов...

Учёные раскрыли загадку молекул пыльцы ржи, связанных с борьбой против опухолей

Химики из Северо-Западного университета в США решили научную загадку, которая оставалась открытой почти 30 лет. Речь идёт о двух необычных молекулах, ...

Старый препарат помог ученым открыть новый механизм работы почек

Исследователи из Mayo Clinic обнаружили ранее неизвестный механизм, с помощью которого почки регулируют водный баланс в организме. Это открытие может ...

Созданная искусственным интеллектом универсальная вакцина против коронавирусов успешно прошла первое испытание на людях

Ученые сделали важный шаг на пути к созданию вакцин нового поколения. Исследователи из Кембриджского университета совместно с биотехнологической компа...

Почему современные люди — идеальный размер для скорости

Почему современные люди — идеальный размер для скоростиСамое быстрое животное на суше — гепард, способный развивать скорость до 104 км/ч. В воде лидируют желтоперый тунец и вау, достигая 75 и 77 км/ч, соответственно. В воздухе титул самой быстрой птицы в горизонтальном полете (не считая пикирования) принадлежит стрижам-белогорлым иглохвостам, которые могут лететь со скоростью более 112 км/ч.

Что объединяет этих быстрых животных? Все они имеют средний размер для своего класса — ни слишком большие, ни слишком маленькие. Это кажется парадоксом: чем больше масса животного, тем длиннее его конечности, но даже самые длинные ноги, как у слонов, не делают их быстрыми.

Мои коллеги и я сделали важный шаг к разгадке этого феномена. С помощью виртуальной модели тела человека мы исследовали движения конечностей и мышц, чтобы понять, что ограничивает скорость. Результаты опубликованы в журнале Nature Communications.

От человека размером с мышь до гиганта

С начала 2000-х ученые разрабатывают OpenSim — виртуальную модель тела человека с точной анатомией костей, мышц и сухожилий. Этот проект используется для изучения движений человека, моделирования эффекта упражнений и оценки последствий хирургических операций на мягких тканях.

В 2019 году бельгийские исследователи создали симуляцию, основанную на физике, где модели было дано задание двигаться с определенной скоростью. Модель сама определяла, какие мышцы активировать для ходьбы или бега с заданной скоростью.

Мы пошли дальше и уменьшили модель до размера мыши, а затем увеличили до размеров слона. Это позволило выяснить, при каком весе модель может двигаться быстрее всего.

Оптимальная масса для скорости

Наши исследования дали интересные результаты. Модель весом 2000 кг не могла двигаться, как и модель весом 1000 кг. Самая большая движущаяся модель весила 900 кг, что предполагает, что для передвижения человеческому телу нужен предел массы. Самой быстрой же оказалась модель весом около 47 кг — как у среднего гепарда.

Причина кроется в мышечной силе. Для увеличения скорости требуется более сильное отталкивание от земли. Однако у крупных моделей мышцы были ограничены своей способностью создавать усилие: их рост по массе превышал рост по площади поперечного сечения, что делало мышцы относительно слабее. В итоге, чем крупнее модель, тем меньше её мышцы могли разгоняться, что и замедляло её.

Эти выводы помогают понять, почему современные люди, находясь в среднем диапазоне массы, идеально приспособлены для скорости.


Комментарии:

Оставить комментарий

8 вещей из которых сделан Эрнест Хемингу..

Детство Хемингуэя сложно назвать счастливым или трагическим: в пятнадцать месяцев он поймал первую рыбу, в два с половиной научился ... подробнее

Дуриан и календула укрепляют зрение..

Дуриан, в Таиланде именуемый королем фруктов, содержит в себе огромное количество витамина В. Ученые Сингапура пришли к выводу, что для ... подробнее

Мифы и реальность о моделировании ногтей..

Моделирование ногтей очень популярная услуга. И у женщин она уже давно пользуется спросом. И за свое время существования у этой процедуры ... подробнее

Все замечания и пожелания присылайте на info@greenrussia.ru.
Зеленая Россия – портал для дачников России. Все права защищены и охраняются законом. © 2007 - 2026.

При использовании материалов сайта, активная ссылка на www.greenrussia.ru обязательна.