Journal *Physical Review E *に掲載されているモデルは、脚のある移動の仕組みが幅広い動物で根本的に類似しており、動物が使用する異なる歩行は単に特定の環境とニーズに合わせて適応することを示唆しています。
ジョージア工科大学の物理学部の教授であるダニエル・ゴールドマン博士は、「私たちの単純なモデルがこのような多種多様な歩行を説明できることに驚いた」と述べた。 「これは、足の移動を支配するいくつかの基本原則があり、これらの原則は、そのサイズや形に関係なく、4本足の動物すべてによって共有されることを示唆しています。」
このモデルは、脚のある移動が繰り返しパターンで前後に揺れる循環プロセスであるという考えに基づいています。モデルのシンプルさは、脚の長さ、動物の速度、脚が地面に配置される角度など、いくつかの重要な要因を考慮に入れるという事実にあります。
研究者がこれらの要因のさまざまな組み合わせのためにモデルを実行したとき、彼らは、ウォーキング、ランニング、カンター、ギャロッピングなど、さまざまな歩行を再現できることを発見しました。
モデルはまた、脚が長く、速度が長くなる動物は、歩行や走りなどの対称的な歩行をより多く使用する傾向があるが、脚が短く、速度が低い動物は、カンターやギャロッピングなどのより非対称的な歩行を使用する傾向があると予測しました。この予測は、自然界で観察される歩行と一致しています。
研究者は、彼らのモデルが足の移動の進化に光を当てるのに役立つ可能性があり、より効率的で適応性のある新しい脚のロボットを開発するためにも使用できると言います。
「私たちのモデルは、足の移動についての新しい考え方を提供します」とゴールドマンは言いました。 「動物が使用するさまざまな歩行は、特定の環境とニーズへの単なる適応であり、動物のサイズや形状に関係なく、足の移動を支配する基本原則がいくつかあることを示唆しています。」
