令人惊讶的是,长腿并不能使长颈鹿有运动能力

高挑的四肢使它们对重力特别敏感。

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有一些东西是你不能错过的长颈鹿:长长的脖子和特别长的腿。

这些独特的特征帮助这种动物高于附近的同伴,并使抓住诱人的、高空的食物相对容易。但研究人员好奇的是,这些长腿在日常生活中是否有帮助。

“你经常在科普中听到关于动物如何‘完美适应’它们的环境或生活方式的事情,”研究作者克里斯托弗·巴苏告诉“拥抱树”。beplay体育官网电脑巴苏以前是伦敦大学皇家兽医学院的博士生,现在是萨里大学兽医解剖学的讲师。

“长颈鹿以能从高高的树上觅食而闻名,但我们想知道这是否会带来任何惩罚或交换。长腿有利于攀到高处,但当长颈鹿四处走动时,长腿是帮助还是阻碍了它们呢?”

想想一个腿长和一个腿短的跑步者。许多哺乳动物的长而直的腿表明,这种优势与速度和更好的肌肉效率有关。

但长颈鹿的长腿可能只提供了在树顶放牧的优势。他们不一定会把动物变成运动员。

“长腿增加了长颈鹿的整体高度。在其他长腿的大型动物(参见‘马’)中,它们又长又直的腿被称为‘游移’适应,这意味着非常适合跑步,”巴苏解释说。“我们想知道这是否真的适用于长颈鹿,长颈鹿并不以运动表现著称。”

估计效率

在他们的研究中,科学家们创建了长颈鹿和两个相关物种前腿的3D模型。他们制作了肌肉骨骼模型霍加皮Okapia johnstoni),发现于非洲中部,被称为“森林长颈鹿”,现已灭绝Sivatherium位置它是最大的长颈鹿之一,200多万年前生活在喜马拉雅山麓。

他们使用动作捕捉和其他技术来测量行走长颈鹿的肌肉效率,并估计了两个可比物种的肌肉效率。

“在2014年的另一项研究中,我们在英国惠斯奈德动物园拍摄了行走的长颈鹿,当它们走过一些力感应设备时,我们也测量了地面上的力,”巴苏说。“这些数据,结合肌肉骨骼模型,使我们能够测量肌肉效率。”

超级难运动

研究人员怀疑,长腿并不像它们看起来那么有利。

巴苏说:“我们有证据表明长颈鹿的长腿会受到惩罚。”“因为它们的四肢很高,所以它们对重力以及走路和跑步时感受到的力特别敏感。这意味着它们的肌肉必须产生巨大的力量来抵消和支撑骨骼。”

他们认为长颈鹿的“有效机械优势”很低,这是在产生肌肉力量时衡量肢体效率的指标。但他们惊讶于它到底有多低。他们发现这个数字比预期的低了四倍。

这表明,长颈鹿腿部的肌肉必须产生较高的肌肉力量来进行动作,而像马这样的小动物可以更有效地进行动作。

巴苏说:“同样令人惊讶的是,尽管长颈鹿需要强大的肌肉力量,但它在走路时可能并不比大多数其他大型四足动物消耗更多的能量。”“但这确实意味着他们可能会发现做更多的运动行为非常困难。”

研究结果发表在杂志上美国国家科学院院刊

了解长颈鹿

研究人员表示,研究结果很重要,也很有趣。

“这真的很酷,因为它为长颈鹿进化的流行故事添加了一个新元素!”Basu说。

“一方面,是的,我们熟悉腿和脖子的伸长是如何帮助长颈鹿的,但我们现在看到,这种专业化确实是有代价的,在这种情况下,是运动表现。”

查看文章来源
  1. 长腿真的能带来优势吗?皇家兽医学院。

  2. 巴苏,克里斯托弗,约翰·r·哈钦森。”长颈鹿行走时肢体的低有效机械优势揭示了肢体长度和运动性能之间的权衡”。美国国家科学院院刊,第119卷,no。28, 2022, doi:10.1073/pnas.2108471119

  3. 该研究的作者克里斯托弗·巴苏曾是伦敦大学皇家兽医学院的博士生,现在是萨里大学兽医解剖学的讲师