Какие упражнения относятся к акробатике. Акробатические трюки для начинающих: варианты. Полуперевороты в парной акробатике

Многие виды выполняют быстрые движения конечностей как часть их продуманных проявлений ухаживания. Однако из-за того, что мышечная эффективность ограничена компромиссами между скоростью сокращения и силой, неясно, как животные развивают способность производить как необычно быстрое движение придатка, так и силу конечностей, необходимую для локомоции. Чтобы решить эту проблему, мы сравниваем скорости подергивания мышц передних конечностей в группе волонтерских птиц-волонтеров, которые производят различные проявления ухаживания.

Наши результаты показывают, что два таксона, которые выполняют исключительно быстрые проявления крыла, развили «сверхбыструю» сократительную кинетику в их основной плечевой втягивающей мышце. Напротив, две мускулы, которые генерируют большую часть аэродинамической силы для полета, показывают немодифицированную сократительную кинетику. В целом, эти результаты свидетельствуют о том, что адаптация мышц в сократительной скорости позволяет некоторым птицам обойти внутренний компромисс между мышечной скоростью и силой и тем самым использовать их передние конечности как для быстрых жестовых проявлений, так и для локомоции с питанием.

Многие животные придворные товарищи и сражаются с соперниками, выполняя физически сложные и эффектные проявления. Из мужских крабов-скрипачей, размахивающих когтями, чтобы привлечь самок, к прыгающим танцам копытных кранов, эти проявления часто связаны с чрезвычайно быстрыми движениями конечностей. Тем не менее, во многих случаях это вызывает недоумение, как животные могут выполнять эти поведения, потому что мышцы, которые двигают конечностями, часто направлены на создание силы для ходьбы, бега или полета, а не скорости.

Действительно, десятилетия исследований в области физиологии животных подтвердили, что мышцы, двигающиеся в конечности, могут сжиматься либо с большой силой, либо с большой скоростью, но никогда и с обоими. Небольшая группа тропических птиц, называемых манакинами, производит разные виды ухаживания, в том числе некоторые, в которых крылья перемещаются чрезвычайно быстро. На сегодняшний день никто не исследовал, могут ли или как мышцы конечностей генерировать такие сверхбыстрые движения.

Фактически, эта мышца может перемещать крыло со скоростью, которая более чем в два раза быстрее, чем те, которые необходимы для этих птиц, чтобы летать, и, по-видимому, является самой быстрой мышцей конечности для любого животного с позвоночником. Дальнейшие исследования теперь могут исследовать, как эта мышца может создавать такие сверхбыстрые движения крыла и могут ли мужские гормоны, такие как тестостерон, играть роль в регулировании скорости мышц.

Развитие сигнала у животных вызвало множество уникальных и необычных проявлений, включая сложные физические процедуры, выполняемые для социальной коммуникации и рекламы. Мало что понимают, как развиваются эти проявления, и их появление представляет собой функциональный подвиг в животном дизайне. Например, большинство физических проявлений включают в себя быстрые движения конечностей, которые контролируются одной и той же нейромоторной архитектурой, которая управляет другими «нормальными» движениями, используемыми для локомоции.

Однако, поскольку двигательная способность ограничена компромиссом между силой сокращения мышц и скоростью, мышцы конечностей теоретически не могут генерировать как быстрые движения придатка, включенные в эффектные физические проявления, так и силу, необходимую для движения локомоции. Как же тогда двигательные системы конечностей и их основная мускулатура контролируют необычайно быстрые движения конечностей, необходимые для производства адаптивных поведенческих дисплеев?

Компромиссы между силой мышц и скоростью сокращения явно существуют в мышцах крыльев птиц в пределах этого диапазона размеров, и данные свидетельствуют о том, что такие мышцы поддерживают достаточные силовые способности для полетов и регулируют скорость полета. Из изучаемого нами вида, однако, как золотистые, так и красноватые манакины производят исключительно быстрые движения крыла как часть их акробатических ухаживаний. Например, мужские золотистые манакины выполняют рулонные защелки, благодаря чему они ударяют свои крылья вместе над их спинами на ≈60 Гц, чтобы произвести громкое механическое сонаствование.

Кинематические анализы предполагают, что это поведение выполняется путем поднятия открытых крыльев, а затем путем многократного втягивания крыльев, чтобы заставить запястья столкнуться в быстрой последовательности. У обоих видов частоты колебаний крыла, используемые для ухаживания, превышают те, которые птицы-птицы одинакового размера используют для полета; таким образом, двигательная система передних конечностей, скорее всего, модифицирована, чтобы приводить в действие ухаживающие движения, сохраняя при этом силу, создающую способность, необходимую для движения локомоции с питанием.

Виды и мышцы, изученные в этом исследовании

Однако природа этих модификаций никогда не изучалась. Виды, включенные в наше исследование, с общими именами в наборе жирного шрифта и научными именами, выделенными курсивом. Описано краткое описание отображения каждого вида и причины его включения в исследование. Фотографии с разрешения Ника Афанаса. Иллюстрация трех основных мышц крыла в малакине с золотым воротником, которые участвуют в производстве рулона. Научные иллюстрации этих мышц можно найти в другом месте.

Я хочу к вам на тренировку, что делать?

Мы выдвигаем гипотезу о том, что у манакинов с золотым воротником и красным цветом основные мышцы, участвующие в плечевой ретракции, развили быструю сократительную кинетику, чтобы поддерживать маневрирование дисплея. Эта идея коренится в кинематических исследованиях, которые предполагают, что ретракция крыльев является важной особенностью рулонных щелчков и хлопка. Основываясь на этом понятии, мы ожидаем, что другие первичные мышцы крыла, которые обеспечивают основную силу для движения передних конечностей во время полета, не модифицируются.

В этом ключе мы прогнозируем, что эти последние две мышцы демонстрируют подобную сократительную кинетику, поскольку они, по-видимому, меньше способствуют быстрым движениям крыла, которые включены в эти дисплеи двух птиц. Таким образом, эти мышцы, вероятно, более ограничены естественным отбором для создания аэродинамической силы для полетов в полете. Второй вид - сумеречная муравейка, которая обитает в той же самой нише, что и описанные выше манакины, но производит сложные вокализации вместо физического дисплея.

Эти сравнения в совокупности обеспечивают основу для оценки того, как мышечные свойства, которые контролируют частоты дергания, различаются по видам, и связано ли с этим изменением быстрое маневрирование крыла, используемое для ухаживания. Поэтому, исходя из нашей гипотезы, описанной выше, мы прогнозируем, что быстрая кинетика плечевой втягивающей мышцы будет отсутствовать у синеватых манакинов, сумеречных муравьев и домашних кранов, так как эти виды не производят быстрые маневры крыла как часть их ухаживающих проявлений.

Валидация записей на месте

Поэтому наша первая цель состояла в том, чтобы проверить, что повторные стимуляции, вводимые в данный мускул, не исчерпывают или не повреждают ткань и тем самым не смешивают наши результаты. В целом мы не обнаружили существенной разницы в процентах релаксационных значений между этими двумя отдельными событиями стимуляции. Эти результаты указывают на то, что мышцы функционально не повреждены во время сеансов записи частоты дрожания.

Схема рабочего потока и процедурного проектирования. Поезда стимуляции находились на расстоянии 1 мин друг от друга. После тренительной тренировки с частотой 100 Гц мы провели вторую тренировочную поездку на 20 Гц. Для каждого человека процентное восстановление на данной частоте стимуляции рассчитывали путем усреднения процентных издержек первых восьми стимулов внутри вводимой тренировки.

Это соответствует разумным числам колебаний крыла, которые золотисто-овальные и красноватые манакины включают в свои соответствующие дисплеи с рулонами или хлопьями. Средняя процентная релаксация мышц в ответ на стимуляцию 20 Гц в начале и конце цикла стимуляции.

Есть ли абонемент на занятия?

Преимущество сбора мышечных твип-записей на месте - это то, что мы можем оценить, вырабатывает ли мышца движение в ответ на стимуляцию при нормальных условиях нагрузки. Действительно, мы обнаружили, что это было так, как мышечные стимуляции, которыми мы управляли, приводили к движению крыла. Эти данные указывают на то, что высокие скорости циклического сокращения скорости релаксации соответствуют соответствующим высокочастотным колебаниям крыла.

Различия в динамике динамики судорог передних конечностей

Нелинейные модели, созданные для описания взаимосвязи между средними релаксациями мышц в ответ на различные частоты стимуляции мышц. На каждом графике мышечная релаксация на данной частоте стимуляции представляет собой среднее значение для индивидуумов данного вида.

Эволюция необычно быстрой мышцы крыла в золотисто-воротниковых и красноватых манакинах

Основываясь на вышеприведенных анализах, мы исследовали разновидности разновидностей скоростей сокращения мышц, которые могли бы объяснить способность некоторых таксонов быстро перемещать свои конечности во время показа. Эта мера является оценкой регрессионных моделей внутреннего сократительного поведения и определяется как максимальная частота стимуляции, при которой процентная релаксация мышц составляет половину своего прогнозируемого функционального диапазона. Мы использовали эту меру, потому что она обеспечивает последовательную и несмещенную метрику, благодаря которой мы можем сравнивать скорости сокращения мышц у птиц.

Наши данные дают первое представление о том, как животные моторные системы предназначены для выполнения впечатляющих поведенческих дисплеев. Более того, мы знаем, что эти частоты заметно превышают типичные частоты крылатых биений во время полета для птиц одинакового размера, что опять же означает, что сексуальный отбор положительно благоприятствует возникновению феномена фенотипа крайней мускулатуры для адаптации к столь же экстремальному поведению.

Исследования манакинов с золотым воротником позволяют предположить, что самки преимущественно спариваются с самцами, которые выполняют определенные маневры на показаниях на более быстрых скоростях. При этом эти мышцы могут ограничить общую скорость, с которой может выполняться данный маневр, из-за эффектов естественного отбора, которые предположительно сохраняют силовые свойства этих тканей для полетов в полете.