En enkel modell utvecklad av forskare vid Georgia Institute of Technology kan hjälpa till att förklara varför olika fyrbenta djur, inklusive människor, antar liknande gångarter trots att de har olika kroppsformer och storlekar.

Modellen, som beskrivs i en studie publicerad i tidskriften *Physical Review E*, tyder på att valet av gång bestäms av en kombination av faktorer, inklusive djurets hastighet, kroppsstorlek och benlängd.

"Vår modell ger ett enhetligt ramverk för att förstå gångarterna hos olika fyrbenta djur", säger studiens medförfattare David Hu, professor vid School of Physics vid Georgia Tech. "Det visar att dessa djur antar liknande gångarter eftersom de alla försöker minimera energikostnaderna för att gå eller springa."

Modellen bygger på tanken att djur använder en viss mängd energi för att flytta sina ben fram och tillbaka. Denna energikostnad beror på hastigheten med vilken djuret rör sig, längden på dess ben och massan på dess kropp.

Modellen tar också hänsyn till att djur endast kan röra sina ben med en viss maxhastighet. Detta beror på begränsningarna i deras muskler och leder.

Modellen förutspår att djur kommer att anta en gång som minimerar den totala energikostnaden för att gå eller springa. Det är därför olika djur, trots att de har olika kroppsformer och storlekar, ofta antar liknande gångarter.

Till exempel går människor, hundar och hästar alla med en hastighet av cirka 1 meter per sekund. De har alla också ben som är ungefär lika långa i förhållande till deras kroppsstorlek. Detta innebär att de alla antar en liknande gång, kallad promenad, för att minimera energikostnaden för att gå.

Vid högre hastigheter byter människor, hundar och hästar alla till en gång som kallas löpning. Detta beror på att löpning är effektivare än att gå i högre hastigheter. Modellen förutspår att övergången från gång till löpning sker med en hastighet av cirka 2 meter per sekund för människor, hundar och hästar.

Modellen förutspår också att mindre djur kommer att anta en gång som är snabbare än större djur. Det beror på att mindre djur har kortare ben och lägre massa, vilket gör att de kan röra sina ben snabbare och mer effektivt.

Forskarna testade modellen genom att jämföra dess förutsägelser med gångarterna hos olika fyrbenta djur. De fann att modellen exakt förutspådde gångarterna för en mängd olika djur, inklusive människor, hundar, hästar, katter, kaniner och rådjur.

Forskarna säger att deras modell kan hjälpa till att förklara varför olika fyrbenta djur antar liknande gångarter. Det kan också användas för att designa robotar som kan gå eller springa effektivt.