多くの動物が速く走れるのは、4本足で、つま先立ちで走り、スピードに適した体つきをしているからです。

      動物の足の形は3種類に分けられます。植物型、指人形型、そして非指人形型です。

      私たちは植足類である。ネズミ、ウサギ、ハリネズミ、カンガルー、その他の動物とともに。ラテン語で「足裏」を意味するplantaと「歩く」を意味するgradusが語源です。足趾と中足趾を地面につけて歩く。中足骨は足の裏にある5本の長い骨である。足には大腿骨と上腕骨があり、それが足首まで降りてきて、その先は地面に平らになっているのが植物下目動物である。足趾動物が進化したのは、バランスと体重を支える能力のためである。また、体勢が力強くなるため、戦うときには有利になる。しかし、脚が短く、足が重いため、スピードに関しては不利である。走るときは、一歩一歩、足を床から離すのに相当なエネルギーが必要である。ウサギのように明らかにスピードのある植物下生動物もいますが、それはまた後日見ていきましょう。

      ネコ、ゾウ、カバ、ブタ、イヌ、オオカミなどの動物がデジタグレードである。デジタルの語源はラテン語のdigitで、「指・つま先」という意味です。つま先立ちで走る動物です。ただし、人間がつま先で走るのとは形が違う。足は足指だけで構成されている。中足骨はほぼ垂直に立ち上がり、足首は膝を後ろに回したような形をしている。猫の後ろ足を想像してもらえばわかると思う。そして、その上に上腕骨と大腿骨がある。走るときはつま先を地面から離すだけなので、とても楽で、足の形が自然なバネを生み出しているのです。

      そして、ウンギュリグレード。語源はラテン語のungulaで、「爪」や「蹄」を意味する。牛や馬など、蹄で走る動物のことである。足の形は有蹄類と同じだが、足の指が1つの蹄になっている。足の形は有趾動物と同じですが、足の指が一つの蹄になっています。

      つまり、足の形は有利だが、それだけが動物が速く走れる理由ではない。もちろん、動物が私たちより優れているのは、4本足であることだ。4本足であれば、走るときのバランスがよく、加速度も大きくなる。100m走の選手は、地面との接触時間を長くしようとしますが、それは、地面からどれだけ押し出せるかがスピードにつながるからです。しかし、動物によって、私たちが想像もつかないようなスピードを出すことができる適応力があるのです。

   例えば、チーターは陸上動物で最も速い動物です。時速70kmのスピードも出すことができます。これは、チーターの筋肉に膨大な数の速筋繊維があるからです。私たちの筋肉には速筋繊維と遅筋繊維があります。遅筋線維は血液の供給量が多く、酸素を多く含んでいます。疲労しにくいが、動きは遅い。速筋線維は血液や酸素が少ないが、非常に速く動くことができる。しかし、すぐに疲労してしまう。チーターは約70％が速筋である。また、チーターはバネのような働きをする背骨を持っています。歩調を合わせると、体が束になり、前方へ飛び出す。チーターは、引き伸ばせない爪を持っているため、優れたグリップ力を発揮し、頭は小さい。1秒間に3歩、1歩の長さは約6.5m。チーターはとんでもなく速いが、それを維持できるのは500mほどだ。

      馬が速く走れるのは、足の形だけでなく、速筋と遅筋のバランスが良いこと、筋肉に血管が多くあることなどが理由だ。馬の歩幅は約3.5mで、1秒間に2回歩きます。筋肉に酸素を送るために大きな心臓を持ち、脾臓は血液の循環量を増やすことができる。

      ウサギは足が軽いのと、後ろ足が太いので、とても速く走ることができる。後ろ足はバネのようなもので、驚くほどの加速ができる。カンガルーも同様です。カンガルーの脚には大きく伸び縮みする腱があり、これが巨大なバネのような働きをする。このため、カンガルーはエネルギーをあまり消費せずに速く跳ぶことができる。

      マウスも足が不自由だが、スピードは速い。これもまた、大きさと握力によるものだ。ネズミには鋭い爪があり、これが良い牽引力となり、筋肉量に対して体格が非常に小さい。そのため、とても速く走ることができるのです。しかし、マウスは私たちが思っているほど速くはありません。私たちは、自分の体長分の距離を移動するのにかかる時間で、速さを判断しがちです。だから、ネズミは速く、倒れた木は遅く見えるのです。もし、ネズミを開けた部屋に置いたら、それほど速く見えないし、猫なら簡単に捕まえられる。

      また、意外かもしれませんが、走る速さには体重が大きく影響することが分かっています。体重と筋肉の比率は50kgが最適で、チーターはまさにここに位置している。これ以上重くなると、より多くの筋肉が必要になり、より多くの重量とより多くのエネルギーが消費されることになる。だから、ゾウは馬を追い越すことができないのです。

      つまり、動物が速く走れるのは、足の形、体重、握力、背骨や後ろ足のようなバネ、筋繊維、足の本数などによるものなのです。そして、これが今日学んだことです。