骨骼清奇的,远不止人类

为了让自己“动起来”动物们可谓使劲浑身解数 ,爬走跑跳不一而足 ,背后的物理和生理结构 ,让人惊叹 ,自然界远不止人类骨骼清奇啊!本文全篇“庖丁解牛”式配图 ,高能!高能!
骨骼清奇的,远不止人类
鳍和足四足动物的四肢是从鱼类祖先的鳍进化而来的 , 也包括两栖动物在内的四足脊椎动物 。 它们在水下长出足 , 陆上食物更丰富、更安全 , 于是将部分早期的水下步行者吸引到了水上 , 它们的臂、腿、手、足 , 受自然选择影响 , 进化成丰富多样的形态——虎纹钝口螈(Ambystoma tigrinum)虎纹钝口螈的一生就是“行走进化”的反映——从水生幼体到四肢伸展的陆地成体 。
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细弹涂鱼(Periophthalmus gracilis)细弹涂鱼在陆地移动要依赖它们的前鳍 , 动起来蹒跚而可爱 。
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四足动物四足动物的身体构造可谓物理学和生理学协作的产物 。 体型较大的动物肌肉力量强劲 , 骨骼必须承受更大的重量;体型较小的动物通常行动更快 , 但能量利用效率也更低 , 其腿部结构的差异便是这些特点的反映 。速度最快的陆地动物前五名猎豹、汤氏瞪羚、马、灵缇、狮子猎豹(Acinonyx jubatus)柔韧的脊柱弯曲并伸展 , 能最大限度延长猎豹步幅 。 轻便的毛尾巴和锋利的爪子在转弯时能让身体保持稳定 。(向右滑动查看完整图片)
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非洲象(Loxodonta africana)这些大家伙走路时足尖是踮起的 。 大象能快速行走 , 但不能小跑或飞奔 。 脚趾后面有一块衬垫 , 能让它们抬升的脚跟和趾行类的骨骼结构 , 像人类的扁平足一样工作 。
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斑马尾蜥蜴(Callisaurus draconoides)所有的蜥蜴都能向左右弯曲身体 , 拉长四条腿的步伐 。 斑马尾蜥蜴还能伸展脚踝 , 用脚趾奔跑 , 每秒移动50个身长的距离 。(向右滑动查看完整图片)
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长颈鹿(Giraffa camelopardalis)长颈鹿只有约10%的重量在肩膀以上 , 体重配比极不平衡 。 走路的时候 , 它们依靠抬高和降低长脖子来维持身体和视线的平衡 。
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灰松鼠(Sciurus carolinensis)松鼠向下爬行时 , 它们的后足踝旋转 , 朝上的脚趾能让爪子承受自身的重量 。 张开的四肢也能增强抓地力 。
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非洲盾臂龟(Centrochelys sulcata)陆龟是食草动物 , 有坚硬的防御外壳 , 虽然走得慢 , 但胜在稳定性强 。 它们能爬上陡峭的山坡 , 而且足间距适中 , 不会摔倒 。
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踯行动物靠足部行走 , 脚掌贴地方便站得更稳 , 但弯曲的大腿骨要承受更大的压力;趾行动物用脚趾行走 , 它们依靠脚趾垫移动 , 脚后跟永远抬起 , 这赋予了它们力量、速度和隐身能力;蹄行动物靠趾甲行走 , 蹄脚是细长足部上长出的特殊脚趾甲 。 有蹄动物的腿更直 , 能承受更大的负荷 。直立行走相较于其他动物需要时才会用双脚移动 , 人类和鸟类都要用两条腿走路 。 特别的是 , 虽然袋鼠在觅食的时候 , 四肢和尾巴并用 , 但在向前移动时要靠后腿跳跃来产生加速度 。人类(Homo sapiens)人类走路比跑步更有效率 , 人的腿就像倒立的钟摆 , 身体要依靠每一步的动能和重力推动前进 。分页标题
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霸王龙(Tyrannosaurus rex)霸王龙或许曾经是王者 , 但它的速度方面却是短板 。 它们的肌肉太小了 , 一旦快跑 , 几吨重的身体会把他们的腿骨压断 。
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鸵鸟(Struthio camelus)鸵鸟的脚后跟和人的膝盖一样高 。 短小的股骨外包裹着大块肌肉 , 腿部其他骨头又长又轻 , 这些特性能帮助鸵鸟迈出又大又快的步伐 。
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红大袋鼠(Macropus rufus)袋鼠若想提速 , 不需要消耗更多卡路里 , 因为它富有弹性的跟腱可以在每一次弹跳间储存和释放能量 。
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白掌长臂猿(Hylobates lar)如果两个手掌抓握点离的很近 , 白掌长臂猿就能像钟摆那样从一个点荡至另一个点 , 我们将这个动作称之为臂力摆荡 。 在高速移动时 , 它们会有一小段时间松开双手 , 完全悬浮在两个支撑物之间 。
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运动原理动物通过改变四肢接触地面的顺序、时间和频率来改变步态 。 大幅移动时 , 陆地动物的四肢以全速推动身体前进 , 然后复位 , 在恢复平衡后迎接下一步 。无足运动蛇类运动更有技术性 。 利用肌肉、皮肤和灵活的身体 , 蛇类就能减少摩擦以适应松散、平坦的地面 , 柔软身体上分布的接触点还能用来抵消行进路上的碰撞 。
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侧行式在松软的沙地上 , 头部先抬起向一侧移动到位 , 然后身体跟随着蛇头的方向窜移;蜿蜒式最常见的蛇形移动方式 , 身体跟随头部沿着单一的波浪形路径行进;风琴式蛇类进行攀爬时所运用的行走方式 。 身体分节地往左右两边紧紧折叠挤压 , 形成紧迫屈折的曲线 , 再运用全身肌肉尽力往前方伸延 , 从而推动整体向前;直蠕式依靠连续不断的“隆起、伸前”动作 , 达成向前蠕动的效果 。多足运动大多数无脊椎动物都会将身体重量分散在多条腿上 , 以减轻每条腿的负担 。 它们移动要格外注意协调 , 甚至改变腿的长度 , 避免被自己的脚绊倒 。大西洋幽灵蟹(Ocypode quadrata)横着跑的的幽灵蟹在躲避威胁时经常停下来 , 以减缓乳酸的累积 , 让它们在跑不动前走得更远 。
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蚰蜒(Scutigera coleoptrata)行走时从较长的后腿开始移动 , 以防止走路时多条腿之间缠绕 。 它们每一步的跨度都能超过身体的总长度 。
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稳步行者有多条腿“闲置”的生物 , 如蚂蚁或蟹类 , 经常使用交替步态行走 , 每次仅使用一半的腿 , 其余的保持触地状态 。(※由于本篇内容制作和排版工序较为繁杂 , 制作本文的编辑说 , 排完全文后 , 老骨头发出了旧家具般的吱呀声 , 其排版完成后表示虽然如释重负 , 但深感自己骨骼已不再清奇)