Trong nhiều năm qua, Các nhà khoa học đã biết là năng lượng tiêu hao của việc đi bộ và chạy bộ có liên quan rất lớn đến những hoạt động được thực hiện bởi cơ để nâng và di chuyển các chi. Nhưng thật sự mất bao nhiêu năng lượng để đi lại? Liệu đôi chân dài có thật sự tạo ra một sự khác biệt hay không?
Tiến sĩ Herman Pontzer, phó giáo sư nhân học thể chất (physical anthropology), đã phát triển được một mô hình toán học dùng để tính toán năng lượng tiêu hao cho các động vật hai chân và bốn chân. Nghiên cứu của ông được đăng trong ấn bản gần đây của tạp chí The Journal of Experimental Biology.
“Khi tất cả mọi thứ đều cân bằng thì chiều dài của chân là một trong những yếu tố quyết định chính sự tiêu hao năng lượng,” tiến sĩ Pontzer phát biểu. “Nếu hai con vật giống nhau ngoại trừ chiều dài của chân, thì con vật có chân dài hơn sẽ đạt hiệu quả nhiều hơn.” (Ảnh: Washington University in St. Louis)
Các dấu tích hóa thạch cho thấy rằng, cách đây hai triệu năm, có một sự gia tăng rất lớn về độ dài của chân ở những người tiền sử. Tiến sĩ Pontzer cho rằng, một lý do cho sự gia tăng này có thể chính là năng lượng tiết kiệm được nhờ họ có đôi chân dài hơn so với những loài vật khác. “Nếu bạn tăng khoảng cách bạn đi lại mỗi ngày nhiều lên, thì bạn có thể hy vọng rằng sự tiến hóa sẽ tác động lên hiệu suất đi bộ của bạn,” ông nói.
“Bằng cách đó, năng lượng mà bạn tiết kiệm được khi đi lại có thể được tiêu xài cho sự sinh tồn và sinh sản.” Mô hình của tiến sĩ Pontzer là một phương trình có khả năng dự đoán việc đi bộ và chạy bộ. Điều quan trọng là, mô hình này dự đoán được rằng, mức độ tạo lực – và từ đó là mức độ sử dụng năng lượng - là có liên quan đến độ dài của chân. Chân dài nghĩa là cần đến ít lực hơn và tiêu hao năng lượng ít hơn.
Để kiểm tra phương trình của mình, tiến sĩ Pontzer cho người, dê và chó lên một cối xay guồng trong phòng thí nghiệm của mình và đo đạc lượng oxi sử dụng trong suốt quá trình đi và chạy ở các tốc độ khác nhau. Ông đã phát hiện ra rằng, mô hình này có khả năng giải thích nhiều hơn một sự biến đổi trong tiêu hao vận động so với những máy dự đoán khác, bao gồm cả thời gian tiếp xúc và khối lượng cơ thể, điều này chứng tỏ rằng mô hình này thích hợp với động vật bốn chân cũng như hai chân.
Thanh Vân
Theo Washington University in St. Louis, Sở KH & CN Đồng Nai