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荷兰和英国的一支由生物学家和动物运动专家组成的小团队发现,鸸鹋等鸟类在中速时采用接地跑步方式,与人类等其他动物不接地的跑步方式相比,它们可以节省能量。
在发表于《科学进展》杂志的研究中,该团队模拟了鸸鹋的跑步方式,以便更好地理解它。
当鸸鹋等鸟类以中等速度奔跑时,它们不会腾空而起——它们总是将一只脚牢牢地踩在地上。研究人员发现,这种接地跑步方式比跑步者每迈出一步就跳到空中的方式消耗的能量更少——同样,速度也是中等。
在这项新研究中,研究人员调查了为什么鸟类会采用这样的跑步方式,而大多数其他双足动物无论速度如何都采用不接地的跑步方式。
为了模拟鸸鹋的跑步方式,研究团队创造了一种他们称之为数字木偶的东西,它仅由肌肉、骨骼和肌腱组成。它还具有可调节的肌腱刚度,可以改变其跑步方式。然后,他们教模型走路,然后再教它跑步。
接下来,研究小组让模型以尽可能少的能量奔跑——模型的反应是以中速和脚踏实地的方式奔跑。研究人员注意到,模拟跑步看起来与真实跑步非常相似。
研究人员还发现,由于鸸鹋的生理结构随着蹲伏的需要而进化,因此无法完全伸直双腿,这可能决定了鸸鹋的奔跑方式。他们指出,鸸鹋拥有这种肌肉,因此在中等速度下使用不接地的奔跑方式需要更多的能量。他们认为,由于鸸鹋与非鸟类恐龙的生理结构相似,鸟类的奔跑方式很可能是与它们一起进化而来的。
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