Modellen, publicerad i tidskriften *Physical Review E*, antyder att mekaniken för benrörelse i grunden är lika över ett brett spektrum av djur, och att de olika gångarterna som djur använder helt enkelt är anpassningar till deras specifika miljöer och behov.
"Vi blev förvånade över att finna att vår enkla modell kunde förklara så många olika gångarter", säger studiens medförfattare Dr Daniel Goldman, professor vid Fysikskolan vid Georgia Tech. "Detta tyder på att det finns några grundläggande principer som styr benrörelser, och att dessa principer delas av alla fyrbenta djur, oavsett deras storlek eller form."
Modellen bygger på idén att benrörelse är en cyklisk process där varje ben svänger framåt och bakåt i ett upprepat mönster. Modellens enkelhet ligger i att den bara tar hänsyn till ett fåtal nyckelfaktorer, som längden på benen, djurets hastighet och vinkeln med vilken benen placeras på marken.
När forskarna körde modellen för olika kombinationer av dessa faktorer fann de att den kunde reproducera en mängd olika gångarter, inklusive gång, löpning, galopp och galopp.
Modellen förutspådde också att djur med längre ben och högre hastigheter skulle tendera att använda mer symmetriska gångarter, som att gå och springa, medan djur med kortare ben och lägre hastigheter skulle tendera att använda mer asymmetriska gångarter, som galopp och galopp. Denna förutsägelse överensstämmer med de gångarter som observeras i naturen.
Forskarna säger att deras modell kan bidra till att kasta ljus över utvecklingen av benrörelser och även kunna användas för att utveckla nya benrobotar som är mer effektiva och anpassningsbara.
"Vår modell ger ett nytt sätt att tänka om benrörelse," sa Goldman. "Det tyder på att de olika gångarterna som djur använder helt enkelt är anpassningar till deras specifika miljöer och behov, och att det finns några grundläggande principer som styr benrörelsen oavsett djurets storlek eller form."
