La mayoría de los animales pasan sin esfuerzo de caminar a correr, pero su enorme tamaño impide a los elefantes saltar en el aire a velocidades elevadas. Un equipo de científicos europeos ha estudiado los movimientos de los paquidermos con el ánimo de demostrar si corren o caminan para desplazarse a gran velocidad. Los resultados confirman que las patas delanteras trotan mientras que las traseras caminan a velocidades elevadas.
Según John Hutchinson, investigador del Royal Veterinary Collage (Reino Unido), a primera vista los elefantes que se mueven a gran velocidad parece que caminan. Sin embargo, un análisis de los patrones de pisadas de estos animales realizado por Hutchinson sugiere que las patas delanteras de los elefantes rápidos caminan, mientras que las traseras pueden trotar.
Para resolver este misterio, Norman Heglund, científico en la Universidad Católica de Lovaina (Bélgica) sugirió medir las inmensas fuerzas que el suelo ejerce sobre los animales según se mueven, y averiguó que en cierto sentido, los elefantes corren; en otros sentidos, no.
“El desplazamiento locomotriz a gran velocidad de un elefante no encaja del todo en ninguna de las categorías clásicas, como ‘carrera’ o ‘trote’. Lo cierto es que depende de qué definición de ‘correr’ se utilice”, apunta Heglund.
Para ello, el estudio, que se publica ahora en Journal of Experimental Biology, permitió construir y calibrar una plataforma de fuerzas de ocho metros de largo y del tamaño de un elefante a partir de dieciséis placas de fuerza de un metro cuadrado. Las placas de fuerza de 300 kg, las cámaras y los ordenadores se enviaron desde Bélgica hasta el Centro de Conservación de Elefantes de Lampang (Tailandia). Los científicos construyeron además unos cimientos de hormigón reforzados y montaron la plataforma de fuerza para medir las enormes fuerzas de reacción del suelo generadas por los animales.
Las plataformas hicieron moverse a los 34 elefantes del estudio, desde un recién nacido de 870 kg a un adulto de cuatro toneladas. Los animales pasaron sobre la plataforma de fuerza con velocidades que oscilaron entre un paseo a 0,38 m/s y una embestida a 4,97 m/s. A partir de las medidas de las fuerzas, el equipo belga pudo reconstruir el movimiento del centro de masa de cada animal. Los resultados demostraron que los movimientos de los elefantes son “extremadamente económicos”.
“El coste de transporte de los elefantes es bajo porque la frecuencia de pasos del animal es mayor de lo previsto y mejoran su estabilidad manteniendo una media de dos patas en el suelo incluso a velocidades elevadas, y tres al moverse más despacio”, señala Heglund. Al combinar estos dos recursos, el centro de masa del elefante sube y baja menos que el de otros animales, lo cual reduce el coste de transporte de estos gigantes.
Reciclar la energía
Para comprobar si los elefantes corren o no, el equipo realizó un seguimiento del proceso de reciclaje de energía potencial en energía cinética durante una zancada para determinar si los animales que se desplazaban a gran velocidad corrían o caminaban. Para ello calculó la forma en que cada animal recicla la energía potencial en energía cinética.
Según Heglund, los animales que corren convierten continuamente la energía potencial almacenada en los tendones y en los músculos en energía cinética, como un saltador, mientras que los animales que caminan convierten la energía potencial al comienzo de una zancada en energía cinética a medida que dan el paso hacia adelante, de forma parecida a un péndulo oscilante invertido.
Los investigadores descubrieron que los animales caminaban como un péndulo invertido a velocidades bajas, pero a medida que aumentaba la velocidad, las gráficas de energía potencial y cinética pasaban a ser semejantes a las de los corredores.
No obstante, cuando el equipo analizó los movimientos del centro de masa de los elefantes, comprobaron que casi mantenía un nivel constante mientras el animal desplazaba su peso de un lado a otro. Durante la segunda mitad de la zancada, el centro de masa subía y bajaba como el de un corredor. Según esta medición, los elefantes corren, pero según otra, no; es decir, las patas delanteras trotan mientras que los miembros traseros caminan a velocidades elevadas.
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Referencia bibliográfica:
Genin, J. G., Willems, P. A., Cavagna, G. A., Lair, R. and Heglund, N. C. “Biomechanics of locomotion in Asian elephants” Journal of Experimental Biology 213(694-706), 12 de febrero de 2010.
Fuente: SINC
