Il modello, descritto in uno studio pubblicato sulla rivista *Physical Review E*, suggerisce che la scelta dell'andatura è determinata da una combinazione di fattori, tra cui la velocità dell'animale, le dimensioni corporee e la lunghezza delle gambe.
"Il nostro modello fornisce un quadro unificato per comprendere le andature dei diversi animali a quattro zampe", ha affermato il coautore dello studio David Hu, professore alla School of Physics della Georgia Tech. "Ciò dimostra che questi animali adottano andature simili perché cercano tutti di ridurre al minimo il dispendio energetico nel camminare o correre."
Il modello si basa sull'idea che gli animali utilizzano una certa quantità di energia per muovere le gambe avanti e indietro. Questo costo energetico dipende dalla velocità con cui si muove l'animale, dalla lunghezza delle sue gambe e dalla massa del suo corpo.
Il modello tiene conto anche del fatto che gli animali possono muovere le gambe solo ad una certa velocità massima. Ciò è dovuto alle limitazioni dei loro muscoli e articolazioni.
Il modello prevede che gli animali adotteranno un’andatura che minimizzi il costo energetico totale del camminare o correre. Questo è il motivo per cui animali diversi, pur avendo forme corporee e dimensioni diverse, spesso adottano andature simili.
Ad esempio, gli esseri umani, i cani e i cavalli camminano tutti a una velocità di circa 1 metro al secondo. Hanno tutti anche gambe che hanno all'incirca la stessa lunghezza rispetto alle loro dimensioni corporee. Ciò significa che tutti adottano un’andatura simile, chiamata camminata, per ridurre al minimo il dispendio energetico della camminata.
A velocità più elevate, gli esseri umani, i cani e i cavalli passano tutti a un’andatura chiamata corsa. Questo perché correre è più efficiente che camminare a velocità più elevate. Il modello prevede che il passaggio dalla camminata alla corsa avvenga a una velocità di circa 2 metri al secondo per esseri umani, cani e cavalli.
Il modello prevede inoltre che gli animali più piccoli adotteranno un’andatura più veloce rispetto agli animali più grandi. Questo perché gli animali più piccoli hanno zampe più corte e una massa inferiore, il che significa che possono muovere le gambe più velocemente e in modo più efficiente.
I ricercatori hanno testato il modello confrontando le sue previsioni con le andature di diversi animali a quattro zampe. Hanno scoperto che il modello prevedeva accuratamente le andature di un’ampia varietà di animali, inclusi esseri umani, cani, cavalli, gatti, conigli e cervi.
I ricercatori affermano che il loro modello potrebbe aiutare a spiegare perché diversi animali a quattro zampe adottano andature simili. Potrebbe anche essere utilizzato per progettare robot in grado di camminare o correre in modo efficiente.
