
-
生物通官微
陪你抓住生命科技
跳动的脉搏
人类发现猎豹速度之谜
【字体: 大 中 小 】 时间:2012年07月09日 来源:东方早报
编辑推荐:
猎豹和灰狗都采用了一种被称作“旋转式疾驰”的奔跑方式。奔跑时,它们的四条腿都做剧烈的圆周运动,背部弓起,在全速奔跑时,后腿几乎超过了耳朵
猎豹和灰狗都采用了一种被称作“旋转式疾驰”的奔跑方式。奔跑时,它们的四条腿都做剧烈的圆周运动,背部弓起,在全速奔跑时,后腿几乎超过了耳朵。
但猎豹速度可以达每小时65英里左右,灰狗只能达到每小时40英里左右。什么让猎豹拥有了如此惊人的速度?据《纽约时报》报道,伦敦大学皇家兽医学院的教授艾伦·威尔逊带领的研究小组对猎豹和与它速度近似的灰狗进行了对比实验,研究结果发表在《实验生物学期刊》上。
“时速在大约40英里以下时,猎豹和灰狗差别并不明显”,威尔逊表示。“不过,时速超过40英里之后,猎豹启用了别的什么‘传动装置’,能加速到每小时65英里,才是我们想弄清楚的。”
纽约时报中文网称,研究人员对英国邓斯特布尔的一个动物园和南非比勒陀利亚的一家动物保护所的猎豹群进行了大量的测量和拍摄。之后,研究人员把英国动物园的一些猎豹带进了行为实验室,他们用鸡肉充当诱饵,引诱它们沿着一个布满测力板的90米跑道奔跑,以便精确测度它们的步伐。同时,高速摄影机从多个角度将它们的一举一动记录下来。
研究人员在竞赛灰狗身上做了同样的实验,之后将这两种动物的步法和形态进行了对比。
他们的第一个发现是,与野生猎豹相比,人工看管之下的猎豹速度相对较慢。
威尔逊目前正在搜集野生猎豹的相关数据,但即使是动物园繁育的猎豹也体现了它们的潜力。威尔逊说,当猎豹“有心情”的时候,它们翻腿的频率和步幅就会快速增加。它们的腿动得越来越快,迈步频率提高的同时,步幅也在加大。
然而,灰狗在整个奔跑过程中都保持着相当稳定的迈步频率。
猎豹碰触测力板的方式也和灰狗不同,它们的脚掌在地面停留的时间稍长。据推测,这样的举动可以使腿部吸收更多脚掌撞击地面时产生的反作用力。
威尔逊说:“速度的限制因素之一是,到了某个临界点,运动过程产生的力量会让肌肉无法承受。”以如此震撼的巨大力量击打地面会引起肌肉撕裂。猎豹降低了这种危险,方法就是延长脚掌在地面停留的时间,比灰狗多停留几分之一秒。
这个经验对于人类跑步者来说有些抽象,因为我们只有两条腿,而且大多数情况下,我们也不能像猎豹和灰狗那样,将腿伸展到可以超过耳朵的程度。“猎豹的背部延伸了其后腿的功能。” 威尔逊指出,猎豹的脊柱会随着每次迈步而一蜷一伸,我们却不能这样。
不过,我们也能从猎豹身上获得一些启示。威尔逊说,生物将腿收回原位的快慢似乎是奔跑速度的主要决定因素之一。收腿的速度越快,你就跑得越快。
但快速移动四肢需要力量支撑。“与灰狗相比,猎豹的大腿更强壮。”威尔逊说。有了强健的大腿肌肉,猎豹的腿就比灰狗纤长的腿移动得更快。所以,把你的大腿练壮实些吧。也许,你还应该买一双轻便的竞赛跑鞋。威尔逊表示:“减轻腿部末端的重量能加快收腿的速度。”
最后,虽然悬挂的诱饵可有可无,威尔逊说:“但至少从喻义上来说,饥饿状态可能会很有帮助。”