Les animaux les plus rapides de notre planète ne sont ni les plus petits ni les plus grands. Le guépard, le thon albacore et le martinet à ventre blanc, tous connus pour leur rapidité, partagent un trait commun : leur taille intermédiaire. Mais pourquoi cette taille favorise-t-elle la vitesse ?
Une équipe de chercheurs a tenté de répondre à cette énigme en simulant des modèles humains de différentes tailles. Grâce à un modèle informatique, ils ont pu faire varier la taille de l’humain virtuel, de la taille d’une souris à celle d’un cheval, et observer les conséquences sur l’environnement. vitesse maximum réalisable.
Ce modèle, développé depuis les années 2000 avec le logiciel OuvrirSimreproduit fidèlement les os, les muscles et les tendons du corps humain. Utilisé dans de nombreux domaines de recherchecela nous permet d’étudier les mouvements humains et de simuler les effets de chirurgie. En 2019, des chercheurs belges ont poussé encore plus loin la simulation en demandant à ce modèle de trouver les combinaisons musculaires idéales pour atteindre une vitesse donnéessans intervention humaine.
Dans le cadre de cette nouvelle étude, les scientifiques ont fait varier la taille du modèle, de 100 grammes à 2 000 kg. Ils ont découvert que les modèles les plus massifs ne pouvaient pas bouger, tandis que ceux pesant 900 kg étaient proches des limites du mouvement humain. Le modèle atteignant la vitesse la plus élevée pesait environ 47 kg.
La clé réside dans la force musculaire nécessaire pour atteindre des vitesses élevées. Plus l’animal est gros, plus il est difficile pour ses muscles de produire une force suffisante pour se propulser rapidement. En effet, les muscles plus gros ont une section transversale réduite par rapport à leur masse, ce qui limite leur efficacité.
A l’inverse, les modèles miniatures, bien que dotés de muscles relativement plus forts, peinent à rester en contact avec le sol en raison de leur faible masse. Ils doivent adopter une posture plus basse pour générer suffisamment de force sans quitter le sol, limitant ainsi leur vitesse de déplacement. cours.
Ainsi, ce compromis entre force au sol et fréquence de foulée privilégie une taille intermédiaire, où la masse est parfaitement équilibrée. Pour l’humain, cette taille optimale se situe aux alentours de 47 kg.
Cette recherche suggère que l’évolution a déjà atteint un équilibre entre la vitesse et la masse corporelle chez l’homme.
