Учёные создали универсальную вакцину против птичьего гриппа — она защищает даже от штаммов, которых ещё не существует

Международная группа исследователей представила революционный подход к защите от высокопатогенного птичьего гриппа A(H5) — вируса, который уже не раз ...

Retina e-paper: учёные создали экран с разрешением, неотличимым от реальности

Учёные из Швеции разработали революционный тип экрана, который может полностью изменить технологии виртуальной реальности, микродисплеев и электронных...

Новое исследование: непереносимость глютена связана с взаимодействием кишечника и мозга, а не с самим глютеном

Международная группа учёных пришла к выводу, что так называемая чувствительность к глютену, которой страдает около 10% населения планеты, на самом дел...

Учёные обнаружили нервные компоненты, влияющие на рост опухолей желудочно-кишечного тракта

Австралийские исследователи сделали важный шаг в понимании того, как нервная система способствует развитию рака желудка и кишечника. Команда из Инстит...

Учёные опровергли миф о связи кальция с риском деменции

Многолетнее австралийское исследование показало, что приём кальция не повышает риск развития деменции у пожилых женщин. Эти результаты опровергают пре...

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

Курение это причина начала более ранней ..

Ученые приводили доводы о многих причин, по которым не стоит курить, однако теперь, специалисты из Университета Пенсильвании обеспечили ... подробнее

В Белгородской области запретили охоту н..

Согласно постановлению правительства Белгородской области была запрещена охота на волков, поскольку численность их в регионе составляет ... подробнее

Психологи провели исследование - контрол..

Проводя исследование в семьях, где есть старшие дети, психологи установили, что, в семье, они будут, скорее всего, будут более одаренными. ... подробнее

Все замечания и пожелания присылайте на info@greenrussia.ru.
Зеленая Россия – портал для дачников России. Все права защищены и охраняются законом. © 2007 - 2025.

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