人类骨骼的奥秘（骨骼清奇的远不止人类）

为了让自己“动起来”

动物们可谓使劲浑身解数，

爬走跑跳不一而足，

背后的物理和生理结构，

让人惊叹，

自然界远不止人类骨骼清奇啊！

本文全篇“庖丁解牛”式配图，

高能！高能！

鳍和足

四足动物的四肢是从鱼类祖先的鳍进化而来的，也包括两栖动物在内的四足脊椎动物。它们在水下长出足，陆上食物更丰富、更安全，于是将部分早期的水下步行者吸引到了水上，它们的臂、腿、手、足，受自然选择影响，进化成丰富多样的形态——

虎纹钝口螈（Ambystoma tigrinum）

虎纹钝口螈的一生就是“行走进化”的反映——从水生幼体到四肢伸展的陆地成体。

细弹涂鱼（Periophthalmus gracilis）

细弹涂鱼在陆地移动要依赖它们的前鳍，动起来蹒跚而可爱。

四足动物

四足动物的身体构造可谓物理学和生理学协作的产物。体型较大的动物肌肉力量强劲，骨骼必须承受更大的重量；体型较小的动物通常行动更快，但能量利用效率也更低，其腿部结构的差异便是这些特点的反映。

速度最快的陆地动物前五名

猎豹、汤氏瞪羚、马、灵缇、狮子

猎豹(Acinonyx jubatus)

柔韧的脊柱弯曲并伸展，能最大限度延长猎豹步幅。轻便的毛尾巴和锋利的爪子在转弯时能让身体保持稳定。

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非洲象(Loxodonta africana)

这些大家伙走路时足尖是踮起的。大象能快速行走，但不能小跑或飞奔。脚趾后面有一块衬垫，能让它们抬升的脚跟和趾行类的骨骼结构，像人类的扁平足一样工作。

斑马尾蜥蜴(Callisaurus draconoides)

所有的蜥蜴都能向左右弯曲身体，拉长四条腿的步伐。斑马尾蜥蜴还能伸展脚踝，用脚趾奔跑，每秒移动50个身长的距离。

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长颈鹿(Giraffa camelopardalis)

长颈鹿只有约10%的重量在肩膀以上，体重配比极不平衡。走路的时候，它们依靠抬高和降低长脖子来维持身体和视线的平衡。

灰松鼠(Sciurus carolinensis)

松鼠向下爬行时，它们的后足踝旋转，朝上的脚趾能让爪子承受自身的重量。张开的四肢也能增强抓地力。

非洲盾臂龟(Centrochelys sulcata)

陆龟是食草动物，有坚硬的防御外壳，虽然走得慢，但胜在稳定性强。它们能爬上陡峭的山坡，而且足间距适中，不会摔倒。

踯行动物

靠足部行走，脚掌贴地方便站得更稳，但弯曲的大腿骨要承受更大的压力；

趾行动物

用脚趾行走，它们依靠脚趾垫移动，脚后跟永远抬起，这赋予了它们力量、速度和隐身能力；

蹄行动物

靠趾甲行走，蹄脚是细长足部上长出的特殊脚趾甲。有蹄动物的腿更直，能承受更大的负荷。

直立行走

相较于其他动物需要时才会用双脚移动，人类和鸟类都要用两条腿走路。特别的是，虽然袋鼠在觅食的时候，四肢和尾巴并用，但在向前移动时要靠后腿跳跃来产生加速度。

人类(Homo sapiens)

人类走路比跑步更有效率，人的腿就像倒立的钟摆，身体要依靠每一步的动能和重力推动前进。

霸王龙(Tyrannosaurus rex)

霸王龙或许曾经是王者，但它的速度方面却是短板。它们的肌肉太小了，一旦快跑，几吨重的身体会把他们的腿骨压断。

鸵鸟(Struthio camelus)

鸵鸟的脚后跟和人的膝盖一样高。短小的股骨外包裹着大块肌肉，腿部其他骨头又长又轻，这些特性能帮助鸵鸟迈出又大又快的步伐。

红大袋鼠(Macropus rufus)

袋鼠若想提速，不需要消耗更多卡路里，因为它富有弹性的跟腱可以在每一次弹跳间储存和释放能量。

白掌长臂猿（Hylobates lar）

如果两个手掌抓握点离的很近，白掌长臂猿就能像钟摆那样从一个点荡至另一个点，我们将这个动作称之为臂力摆荡。在高速移动时，它们会有一小段时间松开双手，完全悬浮在两个支撑物之间。

运动原理

动物通过改变四肢接触地面的顺序、时间和频率来改变步态。大幅移动时，陆地动物的四肢以全速推动身体前进，然后复位，在恢复平衡后迎接下一步。

无足运动

蛇类运动更有技术性。利用肌肉、皮肤和灵活的身体，蛇类就能减少摩擦以适应松散、平坦的地面，柔软身体上分布的接触点还能用来抵消行进路上的碰撞。

侧行式

在松软的沙地上，头部先抬起向一侧移动到位，然后身体跟随着蛇头的方向窜移；

蜿蜒式

最常见的蛇形移动方式，身体跟随头部沿着单一的波浪形路径行进；

风琴式

蛇类进行攀爬时所运用的行走方式。身体分节地往左右两边紧紧折叠挤压，形成紧迫屈折的曲线，再运用全身肌肉尽力往前方伸延，从而推动整体向前；

直蠕式

依靠连续不断的“隆起、伸前”动作，达成向前蠕动的效果。

多足运动

大多数无脊椎动物都会将身体重量分散在多条腿上，以减轻每条腿的负担。它们移动要格外注意协调，甚至改变腿的长度，避免被自己的脚绊倒。

大西洋幽灵蟹(Ocypode quadrata)

横着跑的的幽灵蟹在躲避威胁时经常停下来，以减缓乳酸的累积，让它们在跑不动前走得更远。

蚰蜒(Scutigera coleoptrata)

行走时从较长的后腿开始移动，以防止走路时多条腿之间缠绕。它们每一步的跨度都能超过身体的总长度。

稳步行者

有多条腿“闲置”的生物，如蚂蚁或蟹类，经常使用交替步态行走，每次仅使用一半的腿，其余的保持触地状态。

（※由于本篇内容制作和排版工序较为繁杂，制作本文的编辑说，排完全文后，老骨头发出了旧家具般的吱呀声，其排版完成后表示虽然如释重负，但深感自己骨骼已不再清奇）

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