bulochnikov (bulochnikov) wrote,
bulochnikov
bulochnikov

Каким должен быть суперсолдат, которого якобы конструируют амеры, с точки зрения биомеханики?

Почему у нас нет хвоста? А по законам биомеханики.

Давайте вспомним, у кого ещё нет хвоста и как это связано с количеством ног и строением тела?

Нет хвоста у шестиногих – насекомых. И у двуногих прямоходящих – людей.

Шесть ног, это минимум, при котором равновесие поддерживается автоматически. Не надо ни вестибулярного аппарата, ни сложного мозга для управления системами поддержания равновесия. Экономия.

При четырёх ногах надо уже искусственно поддерживать равновесие при движении. Поэтому почти у всех быстро движущихся четвероногих есть хвост для этого. И соответствующая система управления в голове. Потому, что четыре ноги и низкий вследствие этого центр тяжести не дают возможности эффективно удерживать равновесие путём наклона корпуса. Нужен хвост в качестве балансира. Причём, чем короче ноги, тем массивнее хвост. Сравните норку и рысь.

Человек поддерживает равновесие путём наклона высокого корпуса. И при беге помогает себе руками. Поэтому корпус у человека удлинён по сравнению с теми же шимпанзе, которые при ходьбе используют руки для опоры. И центр тяжести тела человека смещён вверх. Поэтому хвост стал не нужен. А любой орган, который не нужен и его наличие не поддерживается естественным отбором, изъедается постоянно идущими случайными мутациями, которые не отбраковываются отбором. Пока не исчезнет.

Бегающие птицы типа страуса, поддерживают равновесие с помощью недоразвитых но с большой аэродинамической поверхностью крыльев. Корпус у страуса в горизонтальном положении. Это вызвано анатомическим строением ног. У страуса ноги "коленками назад" ввиду того, что суставы ног у животных в силу своей конструкции способны сгибаться примерно на 90 градусов, то для того, чтобы удержать равновесие, надо ноги выбрасывать вперёд . И для этого надо корпус наклонить до горизонтального положения, чтобы колебательные движения ног совершались возле центра тяжести корпуса. Для этого же страусу пришлось облегчить и поставить вертикально шею. Страусинные ноги имеют в силу своей конструкции большую экономичность при беге. Ибо все мышцы на ногах смещены вверх. Что уменьшает неэкономичные колеблющиеся массы ног и делает бег более экономичным и быстрым. Но за это страусу пришлось заплатить малым весом головы и тонкой шеей, следовательно, маленьким мозгом. Либо пришлось бы уравновесить тяжёлую голову и соответственно мощную шею тяжёлым и мощным хвостом. Как это было у предков птиц – двуногих динозавров. Что энергетически не выгодно: толстую мускулистую шею и такой же хвост надо питать. Ну и утяжеление тела снижает маневренность и увеличивает расход энергии на бег при равной скорости. И как дополнительный бонус страус может держать лёгкую голову вертикально, что не могли делать динозавры. Иначе потеряли бы равновесие – тяжёлый хвост завалил бы их назад. Поэтому у страуса выше глаза над поверхностью и соответственно шире угол обзора. Что даёт известные преимущества.

Давайте попробуем, исходя из законов биомеханики сконструировать супермена - суперсолдата, чтобы совместить в нём достоинства всех живых существ. Чтобы стоял вертикально, бегал как страус (Автомобиля не надо – благодать!) и имел большой мозг.

Чтобы у него ноги были как у страуса и он мог бегать по 60 км в час целый час и при этом стоял вертикально (чтобы манипуляторы - руки были свободные), надо, чтобы у него в месте сочленения ног с тазом были 2 сустава и ноги могли двигаться в этом месте на 180 градусов. При этом у него должны быть ягодицы как спереди, так и сзади. Равновесие пришлось бы поддерживать или длинными тяжёлыми руками, или длинным корпусом и длинной шеей с массивной головой. Или их совместными усилиями. Сердце для обеспечения энергетических потребностей бега, будет весить несколько килограмм и занимать большую часть груди. Трахея и глотка должны будут быть очень широкими, чтобы обеспечить достаточный проток воздуха для насыщения крови кислородом.

Хорошо бы ещё заменить руки более совершенными манипуляторами - хоботами с пальцами, но это мало реально. Хобот – очень сложная для управления система. Одним хоботом у слона управляет 3,5 килограммовый мозг. А если хобота два? (А с одним манипулятором возможности трудиться будут ограничены). Плюс ещё и мыслить надо. Мозг такого существа был бы не менее 10 килограммов. Ну, для поддержания равновесия это даже лучше. Такая масса на длинной мощной шее! Но мозг очень энергозатратный орган. Мозг спокойно сидящего человека потребляет до 40% энергии, вырабатываемой телом в этот период. Поэтому предельный размер мозга, который может пропитать тело, составляет вряд ли больше 2% от массы тела. Поэтому, масса тела для двуххоботного существа должна быть не меньше полутонны. А скорее всего – тонну. А если он должен ещё и быстро двигаться и хорошо думать, то наш супермен должен быть хищником. Ибо травой с таким телом не пропитается. Разве только путём генной инженерии выведут такой организм, который бы восполнял свои энергозатраты с помощью бензина. Заправляться, вставляя в рот шланг на автозаправке.

Ну и как вам такой суперсолдат?

Кстати: весьма несовершенный глаз человека по 3,5 мегапикселя каждый, слишком сложен для человеческого мозга. Поэтому мозг не видит всей картинки, а составляет её, сканируя окружающее быстрыми движениями зрачков, задействуя для чёткого видения лишь незначительное количество светочувствительных элементов по оптической оси глаза. И при этом 25% коры головного мозга занято управлением кистями рук. И ещё 10 процентов коры – языком.

Раз наш супермен с такими энергозатратами, то он должен быть хищником и для его пропитания нужны травоядные примерно раз в 40 большей биомассы. И количество травы, ещё раз в 40 большей биомассы травоядных для их пропитания. Тоесть для существования одного такого организма нужны очень большие территории. Следовательно, плотность их популяции должна быть небольшой. Даже если природа и естественный отбор создали бы такое существо, вряд ли эти существа в силу своей редкости смогли бы создать цивилизацию.

А без цивилизации как то не комильфо. Какой суперсолдат без цивилизации? Просто ещё один хищник.

Итак, от чего отказываемся? От страусинных ног? От хоботов вместо рук? (От двуногости отказываться не будем. Чтобы манипуляторы освободить от опирания на землю.) И что получаем на выходе? Современного человека. С толстыми ножками и слабыми короткими ручками. Который плохо бегает. Мало поднимает груза.

И которому для компенсации всех этих недостатков придётся развивать технологическую цивилизацию.

Tags: Авторское, Футуристика
Subscribe
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

  • 10 comments