Аллах дал кенгуру ноги-пружины для быстрых прыжков

Ассаляму алейкум. Вы слушаете аудиоподкаст «Таваккуль». Сегодняшняя наша тема называется «Аллах дал кенгуру ноги-пружины для быстрых прыжков».

На равнинах Австралии рыжий кенгуру несётся длинными прыжками. Его мощные задние ноги отталкиваются от земли, тело летит вперёд, а длинный хвост служит противовесом. Взрослый самец ростом выше человека, весит до восьмидесяти килограммов и при этом скачет легко, словно на пружинах. Аллах дал кенгуру способ передвигаться, при котором быстрый бег почти не требует дополнительной энергии.

Для большинства животных и для человека бег устроен просто: чем быстрее бежишь, тем больше энергии тратишь. Лошадь на галопе расходует гораздо больше, чем при шаге, а человек на рывке задыхается быстрее, чем трусцой. У кенгуру всё иначе. Ещё в семидесятых годах прошлого века американские физиологи измеряли, сколько кислорода расходуют кенгуру, прыгающие по беговой дорожке. Оказалось, что, когда кенгуру переходит на прыжки и набирает скорость, расход энергии почти не растёт.

Секрет в сухожилиях задних ног. Сухожилие соединяет мышцу с костью и состоит из плотных и прочных волокон, которые могут слегка растягиваться и снова сокращаться, почти как пружина. У кенгуру эти сухожилия особенно длинные и толстые. Когда кенгуру приземляется, длинные сухожилия на его лодыжках растягиваются, как резиновые жгуты, и запасают энергию удара. При следующем толчке они сокращаются и возвращают эту энергию, подбрасывая животное вверх. Мышцы при этом почти не меняют длину и работают в основном как опора, удерживая сухожилия в натянутом состоянии. Так значительная часть энергии прыжка сохраняется и переходит из одного шага в другой.

Но оставалось непонятным, почему при большей скорости кенгуру не приходится тратить больше энергии. В две тысячи двадцать пятом году австралийские биомеханики из Университета Саншайн-Кост и Квинслендского университета вместе с британскими коллегами построили подробную трёхмерную модель задних ног кенгуру. Они снимали прыгающих рыжих и серых кенгуру, записывали силу толчков датчиками в земле и рассчитывали, что происходит в суставах ноги.

Оказалось, что с ростом скорости кенгуру немного меняет положение ноги. Лодыжка сгибается сильнее, а стопа ставится иначе. Из-за этого на сухожилие ложится большее натяжение без дополнительной работы мышц, и оно запасает больше упругой энергии. Чем быстрее прыжки, тем больше энергии сухожилие возвращает. Учёные отметили и обратную сторону: у самых крупных кенгуру сухожилия работают близко к пределу прочности, поэтому очень тяжёлому зверю такие прыжки стали бы опасны.

Такой способ передвижения особенно важен в засушливой Австралии. Пища и вода там бывают разбросаны на огромных расстояниях, и кенгуру приходится проходить за день много километров. Экономные прыжки позволяют ему преодолевать эти расстояния, не расходуя лишнего. А самка при этом несёт в сумке подрастающего детёныша, который месяцами путешествует вместе с ней.

Когда кенгуру пасётся и передвигается медленно, он не прыгает. Он опирается на передние лапы и мощный хвост, переносит вперёд задние ноги, и хвост в это время работает как пятая нога.

Кенгуру, скачущий по равнине, тратит на быстрое движение совсем немного энергии. Аллах дал ему упругие сухожилия, способные запасать и возвращать энергию, и научил менять положение ног так, чтобы скорость давалась почти даром. Среди животных, которых Он расселил на земле, есть знамения для людей разумеющих.

Вы слушали подкаст «Таваккуль». Автор подкаста Некруз Исмоилов.