Разгон, а не изящество, определяет спринт антилопы. Начав с полной остановки, некоторые виды уже через несколько ударов сердца достигают скорости, сопоставимой со скоростью автомобиля в городе, хотя обладают гораздо меньшей мышечной массой, чем хищники с похожей максимальной скоростью. Секрет кроется в том, как их мышцы и сухожилия делят между собой работу по созданию силы, накоплению энергии и передаче её на опору.

Внутри конечностей высокая доля быстросокращающихся мышечных волокон позволяет им быстро сокращаться и развивать силу, а сравнительно небольшая общая масса тела снижает инерцию, которую нужно преодолеть. Длинные, тонкие дистальные сегменты концентрируют массу ближе к корпусу, уменьшая момент инерции в суставах. Значительная часть мощности проходит через удлинённые упругие структуры, прежде всего через ахиллово сухожилие и сухожилия сгибателей пальцев, которые работают как биологические пружины. Во время опоры эти сухожилия растягиваются под нагрузкой, накапливая упругую деформационную энергию; когда копыто отрывается от земли, они сокращаются, высвобождая эту энергию быстрее, чем мышцы могли бы укоротиться сами по себе.
Такое разделение функций позволяет мышцам работать ближе к их оптимальной скорости укорочения и снижает метаболические затраты, одновременно влияя и на механическую эффективность, и на эффективную выходную мощность. Упругий позвоночник и скоординированный рисунок движений конечностей увеличивают длину шага и время контакта с опорой ровно настолько, чтобы передать высокие реактивные силы от грунта без структурных повреждений. В результате лёгкий скелет ведёт себя как тонко настроенная система возврата энергии, превращающая минимальную массу в максимальную взрывную скорость.
loading...