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...

Ученые создали биологический «обходной путь» в мозге, который может повысить устойчивость к стрессу

Нарушенные или поврежденные связи между нейронами лежат в основе многих неврологических и психических расстройств. Обычно такие состояния пытаются кор...

Устойчивая к лечению депрессия может поддаваться комбинациям уже известных препаратов

Многие люди с большим депрессивным расстройством не получают заметного облегчения от стандартных методов лечения. Даже современные антидепрессанты пом...

Ученые смогли обратить диабет у мышей с помощью выращенных в лаборатории инсулиновых клеток

Ученые из Швеции сообщили о важном шаге в разработке потенциального метода лечения диабета 1-го типа. Исследователи создали более надежный способ полу...

Крупное исследование выявило сильную связь между депрессией и проблемным употреблением каннабиса

Новое крупное научное исследование показало, что между большим депрессивным расстройством и расстройством, связанным с употреблением каннабиса, сущест...

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

Спасительная пища: ученые рассказали, ка..

По вновь утвержденной теории ученых-специалистов, обыкновенные яйца являются продуктами, защищающими женщину от угрозы рака груди. ... подробнее

Женщины сильнее переживают из-за лишних ..

Ученые международного признания, являющиеся научными сотрудниками специализированного института исследований Нью-Йорка, завершили ... подробнее

Противоэпилептические препараты во время..

Новые исследования показывают, что прием противоэпилептических препаратов во время беременности повышает риск развития у ребенка нарушений ... 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.