Os animais mais rápidos do nosso planeta não são nem os menores, nem os maiores. O guepardo, o atum-rabilho e o andorinhão-de-ventre-branco, todos conhecidos por sua velocidade, compartilham uma característica comum: seu tamanho intermediário. Mas por que esse tamanho favorece a velocidade?
Uma equipe de pesquisadores tentou responder a esse enigma simulando modelos humanos de diferentes tamanhos. Utilizando um modelo computacional, eles puderam variar o tamanho do humano virtual, de uma pequena dimensão como a de um camundongo até a de um cavalo, e observar as consequências na velocidade máxima atingível.
Esse modelo, desenvolvido desde os anos 2000 com o software
OpenSim, reproduz fielmente os ossos, músculos e tendões do corpo humano. Usado em diversos campos de pesquisa, ele permite estudar os movimentos humanos e simular os efeitos de cirurgias. Em 2019, pesquisadores belgas foram ainda mais longe, pedindo a esse modelo que encontrasse as combinações musculares ideais para atingir uma determinada velocidade, sem intervenção humana.
No contexto desse novo estudo, os cientistas fizeram variar o tamanho do modelo, de 100 gramas a 2.000 kg. Eles descobriram que os modelos mais massivos não conseguiam se mover, enquanto os de 900 kg estavam próximos dos limites do movimento humano. O modelo que atingiu a maior velocidade pesava cerca de 47 kg.
A chave está na força muscular necessária para atingir altas velocidades. Quanto maior o animal, mais difícil é para os seus músculos produzirem uma força suficiente para se impulsionar rapidamente. De fato, os músculos maiores possuem uma área transversal reduzida em relação à sua massa, o que limita sua eficácia.
Animais de tamanho intermediário, como o guepardo, geralmente atingem as maiores velocidades. Modelos computacionais de seres humanos, redimensionados para tamanhos que vão desde o de um camundongo até o de um cavalo, revelam um padrão semelhante. Isso destaca as razões biomecânicas subjacentes.
Por outro lado, os modelos miniaturizados, embora dotados de músculos relativamente mais fortes, têm dificuldade em manter contato com o solo devido à sua baixa massa. Eles precisam adotar uma postura mais baixa para gerar força suficiente sem perder o contato com o solo, limitando assim sua velocidade de corrida.
Dessa forma, esse compromisso entre força no solo e frequência de passada favorece um tamanho intermediário, onde a massa está perfeitamente equilibrada. Para os humanos, este tamanho ideal é em torno de 47 kg.
Essas pesquisas sugerem que a evolução já alcançou um equilíbrio entre velocidade e massa corporal no humano.
Fonte: Nature Communications