Wie schnell könnte sich ein Hominid zum Laufen entwickeln?

Diese Frage bezieht sich auf die mittelalterliche Welt von meiner früheren Frage, in der sich mehrere Arten intelligenter Hominiden isoliert entwickelten, bis sie von einer dominanten Spezies wiederentdeckt, erobert und in ein biologisches Kastensystem gezüchtet wurden.

HINTERGRUND

Zu meinen Landarbeitern hätte ich gern einen Krieger-Hominiden, der unglaublich schnell rennen kann. Im Idealfall könnten sie in einer militärischen Rolle enden, die mit leichter Kavallerie vergleichbar ist; sich schnell über das Schlachtfeld bewegen, wo nötig Scharmützel führen und dann abbrechen. (Bearbeiten: Sie würden Geschwindigkeit über Ausdauer priorisieren, während sie immer noch in der Lage wären, lange genug zu rennen und zu kämpfen, um nützlich zu sein, bevor sie sich abmelden.)

Aber zuerst gibt es einige offensichtliche Probleme, die gelöst werden müssen, weshalb ich diese Frage im Gegensatz zum letzten Mal nur dem Thema Geschwindigkeit widme. Erstens sind Bipedalismus und eine übermenschliche Laufgeschwindigkeit keine übliche evolutionäre Strategie, also muss ich das rechtfertigen. Zweitens müssen sie auch noch als Nahkampfsoldaten lebensfähig sein, also möchte ich, dass sie groß und stark sind. Je nach Körperbau kann dies der Geschwindigkeit nicht förderlich sein.

Ich habe kein gutes Verständnis für die Mechanik, aber ich gehe davon aus, dass eine Lösung darin bestehen könnte, dass sie beim Laufen auf alle Viere fallen. Wenn ja, wäre das eine praktikable, aber unvollkommene Lösung, da es alle möglichen Probleme beim Halten von Waffen verursacht, insbesondere bei großen wie Speeren. Glücklicherweise fallen mir aus dem Tierreich zwei große, schnelle und zu 100 % zweibeinige Läufer ein: der Strauß und das Känguru. Aber ich bin mir nicht sicher, welche Lektionen auf einen erkennbar hominiden Körperbau angewendet werden können.

FRAGE

  • Wie schnell könnte sich ein menschengroßer oder größerer intelligenter Hominide entwickeln, um zu rennen? Wie würde sich seine Physiologie von unserer eigenen unterscheiden? Als Bonus: Unter welchen Umständen könnte sich eine solche Kreatur entwickeln? Könnten sie schnell genug werden, um in einer Welt mit Kavallerie ein brauchbarer Konkurrent zu sein, oder müsste ich schnell bewegliche Reittiere wie Pferde aus der Welt entfernen, um sie effektiver zu machen?
Im Allgemeinen gibt es zwei Arten von Geschwindigkeit, die Sie möglicherweise entwickeln möchten. Sprint und Ausdauer. Beide haben ihren Nutzen, und beide sind meistens nicht miteinander kompatibel, da sie die Muskeln auf unterschiedliche Weise nutzen. Könnten Sie bitte klarstellen, woran Sie dachten, Kurzstreckengeschwindigkeit oder die Fähigkeit, lange Strecken zu laufen? Es wird mit der Physiologie helfen.
@TimB: Das ist eine großartige Frage. Wo es auf eine Wahl ankommt, sprinten. Der Vorbehalt ist, dass sie genug Ausdauer haben müssen, um in der Kriegsführung nützlich zu sein. (Obwohl das nicht so viel bedeutet wie menschliche Soldaten – und die Notwendigkeit, Teams von Läufern auszuradieren und die müden zu bewachen, während sie sich ausruhen, könnte sogar eine interessante Facette der Strategie sein.)
Denken Sie an Patas Monkeys ~ 35 mph und auch an Gibbons. Gibbons erreichen ähnliche Geschwindigkeiten durch die Bäume, indem sie schwingen. Es könnte sein, dass diese Jungs mit einer ungewöhnlichen Fortbewegungsart für den nicht offenen Geländekrieg ein idealer Kandidat wären.

Antworten (4)

Haben Sie sich jemals gefragt, was der Unterschied zwischen rotem Fleisch und weißem Fleisch ist?

Tiere wie Kühe und Schafe sind Herdentiere. Ihre Überlebensstrategie für Angriffe von Raubtieren besteht darin, ihnen davonlaufen zu können. Nicht schneller laufen, sondern länger laufen als das Raubtier. Dadurch können ihre Muskeln länger mit Hämoglobin gesättigt werden; Sie können den Muskel nicht so schnell mit Blut füllen wie ein Raubtier aus dem Hinterhalt, also müssen sie ihre Höchstgeschwindigkeit erreichen, aber das Blut verlässt den Muskel auch nicht schnell, sodass sie diese Geschwindigkeit länger halten können.

Raubtiere und einige andere Tiere hingegen brauchen keine Ausdauer, sie brauchen die Fähigkeit, aus dem Stand zu sprinten. Diese Tiere haben Muskeln, die so konzipiert sind, dass sie sehr schnell mit sauerstoffreichem Blut überflutet werden und schnell enorme Mengen an Energie liefern, aber sie entleeren sich genauso schnell, was bedeutet, dass die Geschwindigkeit nicht aufrechterhalten werden kann. Sehr viel ein 'Licht, das doppelt so hell brennt, hält halb so lange'.

So; Sprinter sind in ihrer Natur eher räuberisch, das ist also ein Anfang. Das erste, was für ihre Anpassung benötigt würde, sind längere Beine.

Längere Beine bedeuten größere Muskeln, aber auch größere „Hebel“ in Form der Knochen. Das bedeutet, dass Sie bei jeder Kontraktion der Muskeln (insbesondere der Quadrizeps und Kniesehnen) mit mehr oder weniger gleicher Energie weiter gehen. Der Kompromiss hier ist, dass Ihr Hominid dadurch ein wenig Beweglichkeit verlieren würde, damit er eine feindliche Linie angreifen kann, aber es ist weniger wahrscheinlich, dass er schnellen Speeren oder Schwertern ausweichen kann. Sie wären jedoch größer, sodass sie vielleicht weiter in die feindlichen Reihen sehen und Angriffe besser antizipieren könnten, was die verringerte Reaktionsfähigkeit ausgleichen würde. Das Gleichgewicht wäre in diesem Fall aufgrund der langen Beine und der mangelnden Beweglichkeit beim Laufen eine weitere Schwäche.

Wenn ihre Arme auch länger wären und sie eine starke Oberkörperkraft hätten, könnten sie größere Schwerter und Keulen führen, was sie im Nahkampf gegen kleinere Feinde ziemlich gefährlich macht.

Ihre Hominiden hätten sich aus Raubtieren aus dem Hinterhalt entwickelt, die in Gruppen arbeiten, um größere Beute zu erlegen. Sie hätten größere Blutreserven in ihrem System, um selbst über eine kurze Distanz einen kraftvollen Sprint aufrechtzuerhalten, und das würde größere Lungen bedeuten, um die Energieumwandlung anzutreiben. Dies bedeutet wahrscheinlich einen schnelleren Stoffwechsel (sie müssten mehr essen als ein normaler Mensch, wahrscheinlich viel) und sie würden nach ihrem kurzen Einsatz im Kampf leicht ermüden.

Sie würden wahrscheinlich eine kürzere Lebensdauer haben als ein konventioneller Mensch. Ein schnellerer Stoffwechsel ist eine Sache, aber die Verwendung all dieser Energie in einem einzigen Stoß würde ihre Systeme massiv belasten, genau wie es zum Beispiel bei Geparden der Fall ist. Sie können auch die längeren, dünneren Beine dieser Kreaturen im Vergleich zu anderen Katzen sehen.

Fürs Protokoll: Pferde sind Ausdauerläufer, besonders wenn sie voll ausgereift sind (sagen wir etwa 6 Jahre alt). Das bedeutet, dass sie eine gute Geschwindigkeit haben, aber nicht die Beschleunigung, zu der ein Gepard fähig ist (obwohl sie sehr lange laufen können).

So; Ich würde Ihre Hominiden als Kavalleriejäger einsetzen. Überfalle sie, töte die Pferde (oder vorzugsweise den Reiter) und steige dann aus. Wenn sie richtig eingesetzt werden, wären sie großartige Neutralisierer der feindlichen Kavalleriereihen, während sie gegen eine Reihe von Pikenieren und anderer Infanterie weniger effektiv wären.

Kurz gesagt, Sie setzen Ihre Kavallerie gegen Infanterie und Ihre Hominiden gegen Kavallerie und Ihre Infanterie gegen Hominiden ein. Meiner bescheidenen Meinung nach ein Schere-Papier-Stein-Szenario.

Wie würden sich diese Hominiden entwickeln? Sie sind Jäger aus dem Hinterhalt, schlicht und einfach. Sie tun sich zusammen, um größere Beute zu erledigen, setzen aber Geschwindigkeit und Waffen statt Strategie ein. Sie verlassen sich darauf, ihre Beute zu überwältigen, anstatt sie wie die Neolithen in ein schwieriges Gelände oder eine Falle zu treiben. Ich könnte mir vorstellen, dass sich diese Hominiden in weitläufigen Savannen entwickeln würden, wo das Terrain nicht zum Vorteil genutzt werden kann und wo Heimlichkeit und Teamwork die Antwort auf die Jagd sind. Ähnlich wie moderne Löwen.

Offensichtlich habe ich keine harten Daten zur Verfügung, aber mit dem richtigen Stoffwechsel, Blut- und Hämoglobinvolumen, Lungenkapazität, Gliedmaßenlänge usw. sollten Sie in der Lage sein, Ihren Hominiden auf etwa 80 km/h zu bringen; schnell genug, um ein Pferd über eine kurze Distanz zu überholen (wieder basierend auf dem Geparden). Dies würde jedoch viele der anderen Eigenschaften hemmen, die Sie für den Nahkampf benötigen, weshalb ich vermute, dass sie nur taktische Nischenrollen einnehmen würden.

Hallo, danke für diese tolle Antwort! Ich wollte nach der Geschwindigkeit fragen. Ich stimme zu, dass es sehr unwahrscheinlich erscheint, eine genaue Geschwindigkeitsbegrenzung festzulegen, aber ich habe mich gefragt, ob Ihre Schätzung von 80 km/h auf etwas Bestimmtem basiert? Das wäre eine erstaunliche Geschwindigkeit, selbst in kurzen Stößen, aber genug, um viele bekannte Vierbeiner im Staub zu lassen ... also wollte ich es noch einmal überprüfen, bevor ich zu optimistisch werde.
Hallo Ära. Es basiert auf dem Cheetah und seiner spezifischen geschwindigkeitsbasierten Anpassung sowie etwas Mathematik über die Proportionen der Beingrößen für jemanden wie Usain Bolt im Vergleich zu anderen Sprintern. Ich muss allerdings zugeben, dass es meiner Meinung nach weniger eine „Schätzung“ als vielmehr eine fundierte Vermutung ist. Schnell zuckende Muskeln werden Sie ohne ein Sauerstoffversorgungssystem, das sie unterstützen kann, nur so weit bringen, was teilweise eine Begrenzung der Größe ist, zu der ein Gepard wachsen kann, also erwarte ich nicht, diese Geschwindigkeiten zu erreichen.

Reden wir über Usain Bolt

...der den 100-Meter-Lauf in 9,58 Sekunden gelaufen ist. Oder, wie wir Amerikaner gerne sagen, 23,35 Meilen pro Stunde. Das ist für einen Menschen wahnsinnig schnell. Was sind einige der Gründe?

Aus dieser Quelle :

  • Ein Top-Sprinter macht längere und kraftvollere Schritte.
  • Sie verbringen 60 % ihrer Zeit in der Luft.
  • Sie haben von Natur aus mehr "schnell zuckende" Muskeln.

Aber was wirklich cool ist, ist diese Aussage:

„Bolt ist ein genetischer Freak, weil er aufgrund seiner Körpergröße von 1,80 Metern nicht in der Lage sein sollte, so schnell zu beschleunigen, wie er es angesichts seiner Beinlänge tut“, sagt der ehemalige britische Sprinter Craig Pickering. „Am Anfang eines Rennens möchte man kleine Schritte machen, um zu beschleunigen, aber weil er so groß ist, kann er das nicht. Aber wenn er die Höchstgeschwindigkeit erreicht, hat er einen massiven Vorteil gegenüber allen anderen, weil er viel weniger macht.“ Schritte."

Und aus dieser Quelle

Dies wirft das viel diskutierte Phänomen der schnell zuckenden Muskelfasern auf, die durch den Besitz des "Sprint-Gens" - ACTN3 - verstärkt werden. Studien haben ergeben, dass 75 % der Jamaikaner dieses Gen tragen, verglichen mit 70 % der US-amerikanischen Athleten mit internationalem Standard. Es wurde auch vermutet, dass der aluminiumreiche Boden Jamaikas die Aktivität dieses Gens erhöht; Bolts Fähigkeit könnte der Erde zugeschrieben werden, auf der er aufgewachsen ist.

  • Sprinter haben längere Muskelfaszikel (Muskelfaserbündel)
  • Sprinter haben kürzere „Momentarme“ der Achillessehne (der senkrechte Abstand von der Sehne zur Mitte des Sprunggelenks).
  • Es hat sich gezeigt, dass Sprinter längere Zehen haben, wodurch sie länger Kraft auf den Boden ausüben können.

Wenn Sie also einen echten Hominiden haben wollen (nicht etwas, das auf alle Viere fällt, um wie verrückt zu rennen), möchten Sie Ihre Krieger genetisch züchten für:

  • Höhe
  • Lange Beine
  • Ein hoher Prozentsatz an schnell zuckenden Muskeln
  • Lange Muskelbündel
  • Das Vorhandensein des ACTN3-Gens
  • Kurze Achillessehnen
  • Lange Zehen

Und denk immer daran, mit den Worten des Großen Weisen : „Es ist nicht so, wie du aussiehst, wenn du tust, was du tust, es ist, was du tust, wenn du tust, wie du aussiehst du tust!"

Hallo, danke für diese hervorragende Antwort! Das gibt mir viele Informationen darüber, was einen großartigen Läufer ausmacht, aber es ist mir noch nicht ganz klar, wie das Endergebnis für die Geschwindigkeit aussehen würde. Ich nehme nicht an, dass Sie (ungefähr) abschätzen können, wie schnell dieser Läufer werden könnte, wenn alle oben genannten Punkte über den Menschen hinausgehen würden?
Ich weiß es nicht, und sonst niemand. Wenn Sie diese Artikel über Bolt lesen, werden Sie feststellen, dass die Liste, die ich Ihnen gegeben habe, für großartige Sprinter gilt – aber die Wissenschaft weiß nicht genau, warum. Und wenn sie es nicht wissen, werde ich es sicherlich nicht wissen. Zum Glück spielt das überhaupt keine Rolle. Was ich Ihnen gegeben habe, sind Informationen, die es Ihnen ermöglichen, die Geschwindigkeit zu rationalisieren, die Sie für Ihre Geschichte benötigen.
Vielen Dank. Ebenfalls relevant ist das, was ich gerade gefunden habe, was ich für eine Messung verwenden kann: wired.com/2010/02/40-mph-human
Außerdem eine Ernährung mit viel Süßkartoffeln und Hühnchen :o) [hier aber ernst]

Ich würde mir vorstellen, dass es für einen Menschen, um eine Känguru-ähnliche Fortbewegung zu erreichen, mehrere Änderungen geben würde.

Erstens wären ihre Füße riesig und ziemlich lang. Dies würde es ihnen ermöglichen, als Federn zu wirken, ähnlich wie sich ein Känguru bewegt. Wir wären jedoch nicht in der Lage, uns mit einem Schwanz auszubalancieren. Stattdessen hätte der Mensch wahrscheinlich längere Arme, mit denen er verhindern würde, dass er umkippt und in den Boden pflanzt.

Ich würde es mir als Menschen mit kaninchenartigen Beinen und wirklich langen gruseligen Armen vorstellen. Sie würden sich bewegen, indem sie mit beiden Beinen nach außen drückten, sich kurzzeitig mit ihren Armen abstützen, die ihren Körper horizontal halten, bevor sie mit ihren Beinen wieder nach außen drückten. Ich stelle mir vor, dass sie bei langsameren Bewegungen herumspringen oder herumhüpfen würden, da ihre großen Füße das Bewegen kleiner Mengen erschweren würden, und mit einem fehlenden Schwanz müssten sie aufrecht stehen und sich langsam bewegen.

Um sich auf diese Weise zu entwickeln, müssten sie wahrscheinlich sehr lange Strecken zurücklegen, um Fuß und Wasser zu bekommen, also wird die effizientere Methode des Hüpfens anstelle des Laufens verwendet. Was Geschwindigkeit und Entfernung / Zeit betrifft, würde ich dies verwenden . Sie könnten am Ende schneller sein, da es eindeutig an Schwanz fehlt und sie Arme zum Laufen verwenden, aber das sollte auch zu einer geringeren Entfernung führen, da es eher eine Mischung aus Hüpfen und vierbeinigem Laufen ist.

Für den kämpfenden Teil würden sie wahrscheinlich ihre Waffe auf dem Rücken tragen und wenn es notwendig ist, sie zu benutzen. Bei einer speerähnlichen Waffe würden sie aufspringen und sie benutzen und versuchen, den Kampf mit einem Schlag zu beenden, aber bei normalen Waffen müssten sie langsamer werden. oder lassen Sie es geschlossen an ihren Unterarmen befestigen.

Etwa 64 km/h (40 mph), basierend auf im Jahr 2010 veröffentlichten Forschungsergebnissen .

Die Hauptgrenze besteht darin, wie schnell die Muskeln reagieren können: Wenn Sie die Reaktionsgeschwindigkeit der Muskeln erhöhen könnten, erlauben Sie ihnen, beim Kontakt mit dem Boden in kürzerer Zeit Kraft auszuüben.

Wenn Sie Ihre schnell zuckenden Muskeln jedoch dazu bringen können, schneller zu werden, dann stoßen Sie bei etwa der oben genannten Geschwindigkeit an eine andere Grenze, nämlich wie viel Kraft das menschliche Bein aufnehmen kann, bevor schlimme Dinge passieren.