Планы строения конечностей и эволюция техники бега у тетрапод

• Автор: Кузнецов, Александр Николаевич
• Шифр специальности: 03.00.08
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 96 с. : ил.; 29х20 см

Зоологический музей МГУ Zoological Museum of Moscow State University

ЭТ " " (pf
ученую степень ДОКТО PA
ЗООЛОГИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ №
А. Н. Кузнецов
ПЛАНЫ СТРОЕНИЯ КОНЕЧНОСТЕЙ И ЭВОЛЮЦИЯ ТЕХНИКИ БЕЕА У ТЕТРАПОД
МОСКВА +1999

ZOOLOGICHESKIE ISSLEDOVANIA №
A. N. Kuznetsov
STRUCTURAL TYPES OF LIMBS AND EVOLUTION OF RUNNING TECHNIQUE IN TETRAPODS

MOSCOW 1999
Рис. 12. Двухмерная модель работы трехзвенной Z-образной ноги в фазе опоры при вертикальной силе реакции; представленный алгоритм движения сегментов направлен на уменьшение механической работы односуставных мышц друг против друга в каждый момент времени. (/) Пять ключевых положений ноги в системе координат: начальное, среднее, конечное и два промежуточных, когда верхний или нижний сгиб оказывается на одной вертикали с точкой опоры (началом координат). В начальном положении представлена нумерация точки подвески (кружка с крестиком) и сгибов ноги, используемая в формулах. Пропорции, включая суммарную длину ноги, как на рис. 10 /; длины верхнего, среднего и нижнего сегментов равны 0,696, 1,386 и 0,536 соответственно. Алгоритм движения состоит в последовательной фиксации обозначенных углов. (II) Удельная характеристика Z-образной конечности; масштаб как на рис. 10 //, 11 II.
Непрерывная линия отражает активность мышц, соединяющих туловище с верхним сегментом, штриховая — активность мышц верхнего сгиба, точечная — активность мышц нижнего сгиба. Положительные участки этих трех линий составляют характеристическую кривую Z-образной конечности; площадь под ней заштрихована. В кружках над графиком приведены номера активных мышц по рис. 5 /. Четыре столбца по три кружка в каждом соответствуют четырем промежуткам между положениями ноги, представленными на /; линии от кружка к кружку показывают, что активность мышцы продолжается в течение двух или трех таких промежутков подряд. В верхний ряд кружков помешены активно укорачивающиеся мышцы, в средний — напряженные изометрически (на рис. 10 таковых нет), в нижний — работающие в уступающем режиме. (III) Изменения углов в Z-образной ноге в течение фазы опоры: непрерывная кривая соответствует углу между верхним сегментом и горизонтальной осью туловища, штриховая — углу в верхнем сгибе, точечная — углу в нижнем сгибе. Эти углы измерялись здесь как (л — 'f'),
(%) и (2л- 1) соответственно, то есть как показано на I.
Вертикальные штриховые прямые отвечают среднему и двум промежуточным положениям ноги на /; в эти моменты одни углы перестают изменяться, а другие — начинают (по Kuznetsov, 1995, с изменениями).
Fig. 12. Two-dimensional model of the work of Z-like leg during the contact phase in the case of vertical ground reaction; the algorithm of the segment movements shown is aimed to decrease the mechanical work of one-joint muscles against each other at every instant of time. (/) Five principal leg positions in coordinate system: initial, middle, final and two intermediate, where the upper or the lower bend is found on the vertical line through the point of contact (the origin of coordinates). In the initial position the numbering of the point of suspension (circle with cross) and the leg bends is shown, which is used in equations. The proportions, including the total leg length, are the same as in Fig. 10 /; the lengths of the upper, middle and lower segments are equal to 0.696, 1.386, and 0.536, respectively. The algorithm of movement is based on successive fixation of the angles indicated. (II) The specific characteristic of the Z-like limb; the scale is as in Fig. 10 II, 11 II. Continuous line represents the activity of muscles connecting the trunk with the upper segment; dashed line represents the activity of muscles of the upper bend; dotted line represents the activity of muscles of the lower bend. The positive parts of the three lines make up the characteristic curve of the Z-like limb; the area below this curve is hatched. In the circles above the graph the numbers of active muscles are shown, according to Fig. 5 I. The four columns with three circles in each one correspond to the four intervals between the leg positions shown in /; the lines joining the circles indicate that the activity of the muscle is sustained throughout two or three successive intervals. The upper row of circles includes the actively shortening muscles, the middle row includes those contracting isometrically (such muscles are absent in Fig. 10), and the lower row includes the active muscles being stretched. (Ill) The changes of the angles in the Z-like leg during the contact phase: continuous curve corresponds to the angle between the upper segment and the horizontal axis of the trunk, dashed line — to the angle in the upper bend, dotted line — to the angle in the lower bend. These angles were measured here as (л — 4/l), (4) and (2л — 9p, respectively: see I. The vertical dashed lines correspond to the middle and the two intermediate leg positions in /; at these moments some angles are fixed, while the other are released and begin to change (after Kuznetsov, 1995, modified).