Il peso corporeo ideale per correre velocemente
Rispetto agli altri animali, gli esseri umani sono piuttosto lenti quando viaggiano. Tuttavia, in relazione al loro fisico, ottengono il meglio, come dimostra un'analisi del peso e della velocità.
L'animale terrestre più veloce del mondo è il ghepardo. Può raggiungere più di 100 chilometri all'ora quando corre - qualcosa che gli esseri umani possono solo sognare. Ma chi è infastidito dal pensiero di non essere in grado di superare il cacciatore di macchie in caso di emergenza può essere confortato da questa constatazione: in relazione alla nostra corporatura, noi esseri umani abbiamo raggiunto quasi la velocità ottimale, almeno in media. Se fossimo significativamente più piccoli e leggeri o sensibilmente più alti e pesanti, ci muoveremmo molto più lentamente. Questo è ciò che un team di ricerca guidato da Christofer J. Clemente dell'Università del Queensland in Australia ha determinato in studi approfonditi e pubblicati sulla rivista scientifica "Nature Communications"
Per i loro studi, gli scienziati hanno utilizzato un software di simulazione basato su un modello del corpo umano disponibile pubblicamente. Muscoli, ossa e tendini sono modellati in modo molto dettagliato. Il software sviluppato nel 2019 può, ad esempio, mostrare il comportamento dei singoli componenti quando si corre a velocità diverse. Il team di Clemente ha creato modelli umani di varie dimensioni, da piccoli nani di 100 grammi a giganti di 2000 chili. Hanno poi chiesto al programma di simulare la velocità massima a cui gli esemplari di diverse dimensioni potevano muoversi.
I giganti che pesavano 100 grammi sono stati sottoposti a un test di velocità.
I giganti di diverse tonnellate hanno perso la gara virtuale perché non si sono nemmeno alzati da terra. Era possibile muoversi su due gambe con un fisico umano solo fino a un peso di circa 900 chilogrammi. Ma anche le dimensioni ridotte avevano un vantaggio limitato: anche gli esseri umani in miniatura che pesavano 100 grammi non riuscivano a muoversi. Tracciando un grafico della velocità in funzione del peso corporeo, si ottiene una curva con un peso corporeo ottimale di 47 chilogrammi.
Gli autori suggeriscono anche una curva di velocità per il peso corporeo.
Gli autori suggeriscono anche una spiegazione del perché di questa situazione. Secondo le ulteriori scoperte, la velocità con cui una persona può correre dipende principalmente dalla forza con cui si spinge da terra - in altre parole, non dalla velocità con cui riesce a muovere le gambe. La forza che può essere esercitata dipende a sua volta dai muscoli, o più precisamente dalla loro sezione trasversale. Tuttavia, questa non aumenta con la stessa rapidità della massa dei muscoli con l'aumentare della taglia corporea e, di conseguenza, i muscoli sono relativamente più deboli al di sopra di una certa taglia. D'altra parte, i muscoli delle persone in miniatura molto leggere sono relativamente forti, ma sono troppo leggeri per esercitare una forza sufficiente sul terreno e spingersi fuori.
Per essere in grado di correre, i muscoli sono molto più forti di quelli delle persone in miniatura.
Per poter correre velocemente, quindi, non bisogna essere né troppo grandi né troppo piccoli - come il ghepardo, che pesa in media 47 chilogrammi. Il peso medio dell'uomo adulto è di circa 62 chilogrammi. Si tratta di un valore relativamente vicino a quello ottimale, come notano gli autori. Gli autori ipotizzano che la capacità di correre velocemente fosse un vantaggio evolutivo. Altri ominini erano significativamente più pesanti o più leggeri dell'uomo moderno, come l'Australopithecus afarensis, che pesava in media 30 chilogrammi, o l'Homo erectus, che era significativamente più pesante con una media di 80 chilogrammi.
Spettro della scienza
Siamo partner di Spektrum der Wissenschaft e vogliamo rendere più accessibili a te informazioni fondate. Segui Spektrum der Wissenschaft se ti piacciono gli articoli.
articolo originale su Spektrum.deGli esperti della scienza e della ricerca riferiscono sulle ultime scoperte nei loro campi – competenti, autentiche e comprensibili.
Dal nuovo iPhone al revival della moda anni '80. La redazione fa chiarezza.
Visualizza tutti