Ходьба (также известная как передвижение ) — один из основных способов наземного передвижения среди четвероногих животных. Ходьба обычно медленнее, чем бег и другие виды походки. Ходьба определяется походкой « перевернутого маятника », при которой тело при каждом шаге перепрыгивает через окоченевшую конечность или конечности. Это применимо независимо от количества используемых конечностей — даже членистоногие с шестью, восемью или более конечностями ходят. [1] У людей ходьба полезна для здоровья, включая улучшение психического здоровья и снижение риска сердечно-сосудистых заболеваний и смерти.
Слово « прогулка» произошло от древнеанглийского wealcan «катиться». У людей и других двуногих ходьба обычно отличается от бега тем, что только одна ступня отрывается от земли и существует период двойной опоры. Напротив, бег начинается, когда обе ноги отрываются от земли при каждом шаге. Это отличие имеет статус формального требования на соревнованиях по ходьбе . У четвероногих видов существует множество походок , которые можно назвать ходьбой или бегом, и различия, основанные на наличии или отсутствии фазы подвешивания или количестве ног, соприкасающихся в любой момент времени, не дают механически правильной классификации. [2] Самый эффективный метод отличить ходьбу от бега — это измерить высоту центра масс человека с помощью захвата движения или силовой пластины в средней стойке. При ходьбе центр масс достигает максимальной высоты в средней стойке, при беге — минимальной. Однако это различие справедливо только для передвижения по ровной или почти ровной поверхности. Для некоторых людей, поднимающихся на оценки выше 10%, это различие больше не действует. Определения, основанные на проценте шага, во время которого ступня соприкасается с землей (в среднем по всем ступням), более 50% контакта, хорошо соответствуют выявлению механики «перевернутого маятника» и указывают на ходьбу для животных с любым количеством конечностей, однако это определение является неполным. [2] Бегущие люди и животные могут иметь периоды контакта, превышающие 50% цикла ходьбы при поворотах, беге в гору или переноске грузов.
Скорость – еще один фактор, отличающий ходьбу от бега. Хотя скорость ходьбы может сильно различаться в зависимости от многих факторов, таких как рост, вес, возраст, местность, поверхность, нагрузка, культура, усилия и физическая подготовка, средняя скорость ходьбы человека на пешеходных переходах составляет около 5,0 километров в час (км/ч). или около 1,4 метра в секунду (м/с), или около 3,1 мили в час (миль в час). Конкретные исследования показали, что скорость ходьбы пешеходов на пешеходных переходах варьируется от 4,51 до 4,75 км/ч (от 2,80 до 2,95 миль в час) для пожилых людей и от 5,32 до 5,43 км/ч (от 3,31 до 3,37 миль в час) для молодых людей; [3] [4] Скорость быстрой ходьбы может составлять около 6,5 км/ч (4,0 миль в час). [5] В Японии стандартная скорость ходьбы составляет 80 м/мин (4,8 км/ч). Чемпионы -гонщики могут развивать среднюю скорость более 14 км/ч (8,7 миль в час) на дистанции 20 км (12 миль).
Среднестатистический человеческий ребенок обретает способность к самостоятельной ходьбе примерно в 11 месяцев. [6]
Регулярные, энергичные упражнения могут улучшить уверенность , выносливость , энергию , контроль веса и уменьшить стресс . [7] Научные исследования также показали, что ходьба может быть полезна для ума, улучшая навыки памяти , способность к обучению , концентрацию , настроение, творческие способности и абстрактное мышление. [7] Продолжительные занятия ходьбой в течение минимум тридцати-шестидесяти минут в день, пять дней в неделю, с правильной осанкой при ходьбе могут улучшить здоровье. [8] [7]
В информационном бюллетене Центров по контролю и профилактике заболеваний «Взаимосвязь ходьбы со смертностью среди взрослых с диабетом в США» говорится, что у людей с диабетом, которые гуляли два или более часов в неделю, уровень смертности от всех причин снизился на 39 процентов. Женщины, которые делали от 4500 до 7500 шагов в день, по-видимому, имели меньше преждевременных смертей по сравнению с теми, кто делал всего 2700 шагов в день. [9] «Ходьба продлевала жизнь людей с диабетом независимо от возраста, пола, расы, индекса массы тела, продолжительности времени с момента постановки диагноза и наличия осложнений или функциональных ограничений». [10] Одно ограниченное исследование выявило предварительные доказательства связи между скоростью ходьбы и здоровьем, а также то, что наилучшие результаты достигаются при скорости более 2,5 миль в час (4,0 км/ч). [11]
Исследование, проведенное в 2023 году Европейским журналом профилактической кардиологии , крупнейшее исследование на сегодняшний день, показало, что ходьба не менее 2337 шагов в день снижает риск смерти от сердечно-сосудистых заболеваний , а 3967 шагов в день снижают риск смерти по любой причине. Преимущества продолжали увеличиваться с увеличением количества шагов. [12] Джеймс Лейпер, заместитель медицинского директора Британского кардиологического фонда , сказал, что если бы преимущества ходьбы можно было продавать как лекарство, «мы бы приветствовали ее как чудодейственное лекарство». [12]
Предполагается, что «ходьба» у четвероногих возникла под водой от дышащих воздухом рыб, которые могли «ходить» под водой, что дало начало (потенциально позвоночным, таким как тиктаалик ) [13] множеству наземных существ, которые ходят на четырех или двух конечностях. . [14] Хотя предполагается, что наземные четвероногие имеют единое происхождение, считается, что членистоногие и их родственники независимо развивались в процессе ходьбы несколько раз, особенно у насекомых , многоножек , хелицератов , тихоходок , онихофоров и ракообразных . [15] Маленькие скаты , представители сообщества донных рыб, могут передвигаться, отталкиваясь от дна океана брюшными плавниками, используя нервные механизмы, которые развились еще 420 миллионов лет назад, до того, как позвоночные животные ступили на сушу. [16] [17]
Данные окаменелостей указывают на то, что среди предков гоминид двуногое хождение было одной из первых определяющих характеристик, появившихся раньше, чем другие определяющие характеристики гоминид . [18] Судя по следам, обнаруженным на бывшем берегу в Кении, вполне возможно, что предки современных людей ходили способами, очень похожими на те, что происходили в настоящее время еще 3 миллиона лет назад. [19] [20]
Сегодня походка человека уникальна и существенно отличается от походки двуногих или четвероногих других приматов, например шимпанзе. Считается, что он был избирательно полезен для предков гомининов в миоцене из-за эффективности метаболизма . Было обнаружено, что ходьба человека немного более энергоэффективна, чем путешествие четвероногого млекопитающего такого же размера, например шимпанзе. [21] Энергетическая эффективность передвижения человека может быть объяснена меньшим использованием мышц при ходьбе из-за вертикального положения, при котором силы реакции опоры приходится на бедра и колени. [21] При ходьбе на двух ногах шимпанзе принимают присевшую стойку с согнутыми коленями и бедрами, заставляя четырехглавые мышцы выполнять дополнительную работу, которая требует больше энергии. [22] Сравнение путешествия четвероногих шимпанзе с путешествием настоящих четвероногих животных показало, что шимпанзе тратят сто пятьдесят процентов энергии, необходимой для перемещения, по сравнению с настоящими четвероногими животными.
В 2007 году исследование дополнительно изучило происхождение человеческого прямохождения с использованием энергетических затрат шимпанзе и человека на передвижение. [21] Они обнаружили, что энергия, затрачиваемая на перемещение человеческого тела, меньше, чем можно было бы ожидать от животного такого же размера, и примерно на семьдесят пять процентов дешевле, чем у шимпанзе. Затраты энергии на четвероногих и двуногих шимпанзе относительно равны, при этом прямохождение шимпанзе обходится примерно на десять процентов дороже, чем четвероногое. В том же исследовании 2007 года было обнаружено, что у особей шимпанзе затраты энергии на двуногую и четвероногие ходьбу существенно различались, и те, кто в большей степени сгибал колени и бедра и принимал более прямоходящее положение, близкое к положению человека, смогли сэкономить больше энергии, чем у шимпанзе, которые не занимали такую позицию. Кроме того, по сравнению с другими обезьянами, у людей более длинные ноги и короткая дорсально ориентированная седалищная кость (тазобедренная кость), что приводит к более длинным моментам разгибания подколенных сухожилий, улучшая экономию энергии при ходьбе. [23] [21] Более длинные ноги также поддерживают удлиненные ахилловы сухожилия , которые, как полагают, повышают энергоэффективность при двуногой двигательной активности. [24] Считалось, что гоминины, такие как Ardipithecus ramidus , которые имели множество как наземных, так и древесных приспособлений, не будут такими же эффективными ходоками, однако с небольшой массой тела A. ramidus разработал энергосберегающие средства двуногой ходьбы, еще будучи еще поддержание древесных адаптаций. [23] У людей длинные шейки бедренных костей , а это означает, что во время ходьбы мышцам бедра не требуется столько энергии для сгибания во время движения. [22] Эти небольшие кинематические и анатомические различия демонстрируют, как двуногая ходьба могла стать доминирующим средством передвижения среди ранних гоминидов из-за экономии энергии. [21]
Человеческая ходьба осуществляется с помощью стратегии, называемой двойным маятником . Во время движения вперед нога, отрывающаяся от земли, откидывается вперед от бедра. Этот размах является первым маятником. Затем нога ударяется о землю пяткой и перекатывается к носку, совершая движение, называемое перевернутым маятником. Движение двух ног скоординировано так, что одна или другая ступня всегда соприкасаются с землей. При ходьбе мышцы икроножных мышц сокращаются, поднимая центр масс тела, при сокращении этой мышцы происходит запасание потенциальной энергии . Затем сила тяжести тянет тело вперед и вниз на другую ногу, и потенциальная энергия преобразуется в кинетическую энергию . Процесс ходьбы человека может сэкономить примерно шестьдесят пять процентов энергии, используемой за счет использования силы тяжести при движении вперед. [22]
Ходьба отличается от бега по ряду показателей. Наиболее очевидным является то, что при ходьбе одна нога всегда остается на земле, а другая покачивается. В беге обычно есть баллистическая фаза, когда бегун находится в воздухе с обеими ногами в воздухе (для двуногих).
Еще одно отличие касается движения центра масс тела. При ходьбе тело «перепрыгивает» через ногу на земле, поднимая центр масс до самой высокой точки, когда нога проходит вертикаль, и опуская его до самой низкой, когда ноги разведены в стороны. По сути, кинетическая энергия поступательного движения постоянно обменивается на увеличение потенциальной энергии . В беге ситуация обратная, когда центр масс находится внизу, а нога вертикальна. Это связано с тем, что удар приземления на баллистической фазе поглощается за счет сгибания ноги и, следовательно, накопления энергии в мышцах и сухожилиях . При беге происходит преобразование кинетической, потенциальной и упругой энергии .
Существует абсолютный предел скорости ходьбы человека (без специальных техник, таких как те, которые используются при скоростной ходьбе ) из-за ускорения центра масс вверх во время шага - если оно больше, чем ускорение силы тяжести, человек будет взлететь в воздух, перепрыгивая через ногу на земле. Однако обычно животные переходят на бег с более низкой скоростью из-за экономии энергии.
На основе двумерной модели ходьбы с перевернутым маятником существует как минимум пять физических ограничений, которые накладывают фундаментальные ограничения на ходьбу, подобную перевернутому маятнику. [34] Этими ограничениями являются: ограничение взлета, ограничение скольжения, ограничение возврата, ограничение устойчивого состояния, ограничение высокой частоты шага.
В современном городском мире многие люди наслаждаются ходьбой как развлечением, и это одна из лучших форм физических упражнений . [35] Для некоторых прогулка — это способ насладиться природой и отдыхом на свежем воздухе; а для других важнее физический, спортивный аспект и выносливость.
Существует множество различных видов ходьбы, в том числе ходьба по лесу , спортивная ходьба, прогулка по пляжу, прогулка по холмам , фольксмаршинг , скандинавская ходьба , треккинг , прогулки с собаками и походы . Некоторые люди предпочитают гулять в помещении на беговой дорожке или в тренажерном зале, а любители фитнеса и другие люди могут использовать шагомер для подсчета своих шагов. «Поход» — обычное слово, используемое в Канаде, США и Южной Африке для обозначения длительных энергичных прогулок; Подобные прогулки называются бродягами в Новой Зеландии, или прогулкой по холмам или просто прогулкой в Австралии, Великобритании и Ирландской Республике . В Великобритании также используется бессвязная речь. Австралийцы также ходят по лесу. В англоязычных частях Северной Америки термин «ходьба» используется для обозначения коротких прогулок, особенно в городах и поселках. Снегоступы – это ходьба по снегу; требуется несколько иная походка по сравнению с обычной ходьбой.
Что касается туризма, возможности варьируются от пешеходных экскурсий по городам с гидом до организованных походов в Гималаи . В Великобритании термин «пешеходная экскурсия» также относится к многодневной прогулке или походу, проводимому группой или отдельным лицом. Хорошо организованные системы маршрутов существуют во многих других европейских странах, а также в Канаде, США, Новой Зеландии и Непале . Системы длинных пешеходных маршрутов с разметкой теперь простираются по всей Европе от Норвегии до Турции , от Португалии до Кипра . [36] Многие также ходят по традиционным паломническим маршрутам , из которых самым известным является Эль-Камино-де- Сантьяго , Путь Святого Иакова .
Ежегодно во многих странах проходят многочисленные фестивали ходьбы и другие пешеходные мероприятия. Крупнейшим в мире многодневным пешеходным мероприятием является Международные четырехдневные марши в Неймегене в Нидерландах . «Vierdaagse» (по-голландски «Четырехдневное мероприятие») — это ежегодная прогулка, которая проводится с 1909 года; он базируется в Неймегене с 1916 года. В зависимости от возрастной группы и категории пешеходам приходится проходить 30, 40 или 50 километров каждый день в течение четырех дней. [ нужна цитата ] Первоначально это было военное мероприятие с участием нескольких гражданских лиц, теперь это в основном гражданское мероприятие. В последние годы их число возросло: в настоящее время в них принимают участие более 40 000 человек, в том числе около 5 000 военнослужащих. [ нужна цитата ] Из-за большого скопления людей на маршруте с 2004 года организаторы ограничили количество участников. В США ежегодно проводится прогулка в честь Дня труда на мосту Макинак в штате Мичиган , которая собирает более 60 000 участников; это крупнейшее однодневное пешеходное мероприятие; [ нужна цитата ] , в то время как прогулка по мосту Чесапикского залива в Мэриленде ежегодно привлекает более 50 000 участников. [ нужна цитация ] Существуют также различные прогулки, организованные в качестве благотворительных мероприятий, когда пешеходы спонсируются по определенной причине. Длина этих прогулок варьируется от двух миль (3 км) или пяти км до 50 миль (80 км). MS Challenge Walk — это прогулка длиной 80 км или 50 миль, целью которой является сбор средств на борьбу с рассеянным склерозом , в то время как пешеходы в Oxfam Trailwalker преодолевают дистанцию 100 км или 60 миль.
В Великобритании The Ramblers , зарегистрированная благотворительная организация , является крупнейшей организацией, защищающей интересы пешеходов, и насчитывает около 100 000 членов. [37] Его проект «Get Walking Keep Walking» предоставляет бесплатные путеводители, пешеходные прогулки, а также информацию для людей, плохо знакомых с ходьбой. [38] Ассоциация любителей ходьбы на длинные дистанции в Великобритании предназначена для более энергичных пешеходов и организует длительные походы на 20 или даже 50 миль (от 30 до 80 км) или более в день. Ежегодное мероприятие LDWA «Сотня», включающее прохождение 100 миль или 160 км за 48 часов, проводится каждые выходные в Британские весенние праздники . [39]
,_Montreal_2005-10-21.JPG/1280px-Gaucheti%C3%A8re_Street,_pedestrian_section_(take_2),_Montreal_2005-10-21.JPG)
В последнее время градостроители в некоторых населенных пунктах уделяют особое внимание созданию удобных для пешеходов зон и дорог, позволяющих совершать поездки на работу , делать покупки и отдыхать пешком. Понятие пешеходной доступности возникло как мера того, насколько территория удобна для прогулок. В некоторых населенных пунктах, по крайней мере частично , нет автомобилей , что делает их особенно благоприятными для пеших прогулок и других видов транспорта. В Соединенных Штатах сеть организаций активного образа жизни является примером согласованных усилий по развитию сообществ, более дружелюбных к прогулкам и другим физическим нагрузкам.
Примером таких усилий, направленных на то, чтобы сделать городское развитие более дружелюбным к пешеходам, является пешеходная деревня . Это компактный, ориентированный на пешеходов район или город с многофункциональным сельским центром, который следует принципам нового пешеходного движения. [40] [41] Полосы общего пользования для пешеходов и тех, кто пользуется велосипедами , сегвеями , инвалидными колясками и другими небольшими подвижными транспортными средствами, не использующими двигатели внутреннего сгорания . Как правило, эти полосы проходят перед домами и предприятиями, а улицы для автомобилей всегда находятся сзади. В некоторых пешеходных деревнях автомобили могут быть почти полностью свободны от автомобилей: машины либо спрятаны под зданиями, либо на периферии деревни. Венеция, Италия, по сути, представляет собой пешеходную деревню с каналами. С другой стороны, район каналов в Венеции, штат Калифорния , сочетает в себе подход к передней и задней улицам с каналами и пешеходными дорожками или просто пешеходными дорожками. [40] [42] [43]
Ходьба также считается ярким примером устойчивого вида транспорта , особенно подходящего для городского использования и/или на относительно короткие расстояния. Немоторизованные виды транспорта, такие как ходьба, а также езда на велосипеде , малоколесный транспорт (коньки, скейтборды, самокаты и ручные тележки) или передвижение в инвалидных колясках, часто являются ключевыми элементами успешного поощрения чистого городского транспорта. [44] Большое разнообразие тематических исследований и передовой практики (из европейских городов и некоторых примеров со всего мира), которые продвигают и стимулируют ходьбу как средство передвижения в городах, можно найти на Eltis , европейском портале местного транспорта. [45]
Развитие конкретных полос отчуждения с соответствующей инфраструктурой может способствовать более широкому участию и получению удовольствия от прогулок. Примеры типов инвестиций включают пешеходные торговые центры и прибрежные дороги , такие как океанские дороги , а также речные прогулки.
Первой специально построенной пешеходной улицей в Европе является Лейнбаан в Роттердаме , открытая в 1953 году. Первый пешеходный торговый центр в Соединенном Королевстве появился в Стивенейдже в 1959 году. Большое количество европейских городов сделали часть своих центров автомобильными. бесплатно с начала 1960-х годов. Они часто сопровождаются парковками на краю пешеходной зоны и, в более крупных случаях, схемами парковки и проезда . Центральный Копенгаген — один из крупнейших и старейших: в 1962 году он был преобразован из автомобильной зоны в пешеходную.
Обычно первые успешные шагающие роботы имели шесть ног. По мере развития микропроцессорной технологии количество ног может быть уменьшено, и теперь существуют роботы, которые могут ходить на двух ногах. Например, это ASIMO . Несмотря на значительные успехи, роботы по-прежнему не ходят так же хорошо, как люди, поскольку им часто приходится постоянно держать колени согнутыми, чтобы улучшить устойчивость.
В 2009 году японский робототехник Томотака Такахаси разработал робота, который может прыгать на три дюйма от земли. Робот по имени Ропид способен вставать, ходить, бегать и прыгать. [46]
Многие другие роботы за прошедшие годы также научились ходить, как двуногий шагающий робот. [47]
Было предложено множество математических моделей для воспроизведения кинематики, наблюдаемой при ходьбе. Их можно в общих чертах разбить на четыре категории: модели, основанные на правилах, основанные на механических соображениях и прошлой литературе, модели слабосвязанных фазовых осцилляторов, модели, основанные на управлении, которые направляют моделирование для максимизации некоторых свойств передвижения, и феноменологические модели, которые подгоняют уравнения непосредственно к кинематика.
Модели, основанные на правилах, объединяют предыдущую литературу по контролю моторики, чтобы создать несколько простых правил, которые, как предполагается, отвечают за ходьбу (например, «нагрузка левой ноги вызывает разгрузку правой ноги»). [48] [49] Такие модели, как правило, наиболее строго основаны на предыдущей литературе, и когда они основаны на нескольких правилах, их можно легко интерпретировать. Однако влияние каждого правила может быть трудно интерпретировать, когда эти модели становятся более сложными. Более того, настройка параметров часто выполняется специальным образом, что не позволяет понять, почему система может быть организована таким образом. Наконец, такие модели обычно полностью основаны на сенсорной обратной связи, игнорируя эффект нисходящих и генерирующих ритм нейронов, которые, как было показано, имеют решающее значение для координации правильной ходьбы.
Теория динамических систем показывает, что любую сеть с циклической динамикой можно смоделировать как набор слабо связанных фазовых осцилляторов , поэтому другое направление исследований изучает этот взгляд на ходьбу. [50] Каждый осциллятор может моделировать мышцу, угол сустава или даже всю ногу и связан с некоторым набором других осцилляторов. Часто считается, что эти осцилляторы представляют собой центральные генераторы паттернов, лежащих в основе ходьбы. За этими моделями стоит богатая теория, они допускают некоторые расширения на основе сенсорной обратной связи и могут быть адаптированы к кинематике. Однако они должны быть сильно ограничены, чтобы соответствовать данным, и сами по себе не претендуют на то, какая походка позволяет животному двигаться быстрее, надежнее или эффективнее.
Модели, основанные на управлении, начинаются с моделирования, основанного на некотором описании анатомии животного, и оптимизируют параметры управления для создания определенного поведения. Они могут быть основаны на скелетно-мышечной модели, [51] скелетной модели, [52] [53] или даже просто на модели мяча и клюшки. [54] Поскольку эти модели генерируют передвижение путем оптимизации некоторых показателей, их можно использовать для исследования пространства оптимального поведения передвижения при некоторых предположениях. Однако они обычно не создают правдоподобных гипотез о нейронном кодировании, лежащем в основе поведения, и обычно чувствительны к предположениям моделирования.
Феноменологические модели моделируют кинематику ходьбы напрямую, подгоняя динамическую систему , не постулируя основной механизм того, как кинематика генерируется нейронно. Такие модели могут создавать наиболее реалистичные кинематические траектории и поэтому были исследованы для моделирования ходьбы для компьютерной анимации . [55] [56] Однако отсутствие основного механизма затрудняет применение этих моделей для изучения биомеханических или нейронных свойств ходьбы.
Ходьба представляет собой четырехтактную походку со средней скоростью около 4 миль в час (6,4 км/ч). При ходьбе ноги лошади следуют такой последовательности: левая задняя нога, левая передняя нога, правая задняя нога, правая передняя нога в регулярном ритме 1-2-3-4. На шагу лошадь всегда будет держать одну ногу поднятой, а остальные три — на земле, за исключением короткого момента, когда вес переносится с одной ноги на другую. Лошадь совершает легкие движения головой и шеей вверх и вниз, что помогает сохранять равновесие. [57]
В идеале продвигающееся заднее копыто выходит за пределы того места, где ранее продвигавшееся переднее копыто касалось земли. Чем больше заднее копыто выступает вперед, тем плавнее и комфортнее становится походка. У отдельных лошадей и разных пород плавность походки различается. Тем не менее, всадник почти всегда будет чувствовать некоторое легкое движение из стороны в сторону в бедрах лошади, когда каждая задняя нога тянется вперед. [ нужна цитата ]
Самая быстрая «прогулка» с четырехтактным шагом на самом деле представляет собой боковые формы иноходи, такие как бег, ходьба на одной ноге и подобные быстрые, но плавные походки со средней скоростью. Если лошадь начинает ускоряться и теряет регулярный четырехтактный ритм походки, она больше не идет, а начинает либо рысью , либо шагом. [ нужна цитата ]
Слоны могут двигаться как вперед, так и назад, но не могут рысью , прыжками или галопом . При передвижении по суше они используют только две походки: шаг и более быструю походку, похожую на бег. [58] При ходьбе ноги действуют как маятники: бедра и плечи поднимаются и опускаются, а ступня стоит на земле. Без «воздушной фазы» быстрая походка не соответствует всем критериям бега, хотя слон использует свои ноги так же, как и другие бегущие животные: бедра и плечи опускаются, а затем поднимаются, пока ступни находятся на земле. [59] Быстро движущиеся слоны, кажется, «бегут» передними ногами, но «ходят» задними и могут достигать максимальной скорости 18 км/ч (11 миль в час). [60] На этой скорости большинство других четвероногих легко передвигаются галопом, даже с учетом длины ног.
Ходячие рыбы (или передвижные рыбы) — это рыбы , способные перемещаться по суше в течение длительных периодов времени. Этот термин также может использоваться для некоторых других случаев нестандартного передвижения рыбы , например, при описании рыбы, «идущей» по морскому дну , как рыба-рука или рыба-лягушка .
Насекомым необходимо тщательно координировать свои шесть ног во время ходьбы, чтобы обеспечить походку, позволяющую эффективно ориентироваться в окружающей среде. Паттерны координации междуножек были изучены у различных насекомых, включая саранчу ( Schistocerca gregaria ), тараканов ( Periplaneta americana ), палочников ( Carausius morosus ) и плодовых мух ( Drosophila melanogaster ). [61] [62] [63] Было замечено, что различные походки существуют в континууме фазовых соотношений, зависящем от скорости. [61] [63] Несмотря на то, что их походка не является дискретной, их часто можно разделить на метахрональную волнистую походку, походку четвероногих или походку треноги. [64]
При метахронной волновой походке с землей одновременно отрывается только одна нога. Эта походка начинается с одной из задних ног, затем распространяется вперед на средние и передние ноги на той же стороне, а затем начинается с задней ноги контрлатеральной стороны. [64] Волнообразная походка часто используется при медленной ходьбе и является наиболее устойчивой, поскольку одновременно с землей всегда соприкасаются пять ног. [65]
При походке четвероногих две ноги качаются одновременно, в то время как остальные четыре остаются в контакте с землей. Существует несколько конфигураций походки четвероногих, но ноги, которые качаются вместе, должны находиться на противоположных сторонах тела. [64] Походка четвероногих обычно используется на средних скоростях и также очень стабильна. [62]
Ходьба считается походкой на треноге, если три ноги одновременно входят в фазу качания, а остальные три ноги соприкасаются с землей. [64] Средняя нога одной стороны качается, а задние и передние ноги - на контралатеральной стороне. [64] Походка со штативом чаще всего используется на высоких скоростях, хотя ее можно использовать и на более низких скоростях. [65] Походка на штативе менее стабильна, чем походка на волнах и на четвероногих, но теоретически она является наиболее устойчивой. [62] Это означает, что насекомому легче восстановиться после смещения времени шага при ходьбе на треноге. Способность быстро реагировать важна для насекомых при перемещении по неровной местности. [62]
.jpg/1280px-Roman_bronze_copy_of_Myron%E2%80%99s_Discobolos,_2nd_century_CE_(Glyptothek_Munich).jpg){kind=small}
{{cite book}}: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка )
