Le modèle, décrit dans une étude publiée dans la revue *Physical Review E*, suggère que le choix de la démarche est déterminé par une combinaison de facteurs, notamment la vitesse, la taille et la longueur des pattes de l'animal.
"Notre modèle fournit un cadre unifié pour comprendre les allures de différents animaux à quatre pattes", a déclaré David Hu, co-auteur de l'étude et professeur à l'École de physique de Georgia Tech. "Cela montre que ces animaux adoptent des allures similaires parce qu'ils tentent tous de minimiser le coût énergétique de la marche ou de la course."
Le modèle est basé sur l’idée que les animaux utilisent une certaine quantité d’énergie pour bouger leurs pattes d’avant en arrière. Ce coût énergétique dépend de la vitesse à laquelle l’animal se déplace, de la longueur de ses pattes et de la masse de son corps.
Le modèle prend également en compte le fait que les animaux ne peuvent bouger leurs pattes qu’à une certaine vitesse maximale. Cela est dû aux limitations de leurs muscles et de leurs articulations.
Le modèle prédit que les animaux adopteront une démarche qui minimise le coût énergétique total de la marche ou de la course. C’est pourquoi différents animaux, malgré leurs formes et tailles corporelles différentes, adoptent souvent des allures similaires.
Par exemple, les humains, les chiens et les chevaux marchent tous à une vitesse d’environ 1 mètre par seconde. Ils ont également tous des pattes qui ont à peu près la même longueur par rapport à leur taille. Cela signifie qu’ils adoptent tous une démarche similaire, appelée marche, pour minimiser le coût énergétique de la marche.
À des vitesses plus élevées, les humains, les chiens et les chevaux adoptent tous une démarche appelée course. En effet, courir est plus efficace que marcher à des vitesses plus élevées. Le modèle prédit que la transition de la marche à la course se produit à une vitesse d’environ 2 mètres par seconde pour les humains, les chiens et les chevaux.
Le modèle prédit également que les animaux plus petits adopteront une démarche plus rapide que les animaux plus gros. En effet, les animaux plus petits ont des pattes plus courtes et une masse plus faible, ce qui signifie qu'ils peuvent bouger leurs pattes plus rapidement et plus efficacement.
Les chercheurs ont testé le modèle en comparant ses prédictions aux allures de différents animaux à quatre pattes. Ils ont constaté que le modèle prédisait avec précision les allures d’une grande variété d’animaux, notamment les humains, les chiens, les chevaux, les chats, les lapins et les cerfs.
Les chercheurs affirment que leur modèle pourrait aider à expliquer pourquoi différents animaux à quatre pattes adoptent des allures similaires. Il pourrait également être utilisé pour concevoir des robots capables de marcher ou de courir efficacement.
