Locomotion tournante dans les systèmes vivants wiki

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Autopropulsion rotationnelle des organismes

A toy animal with wheels
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Plusieurs organismes sont capables de rouler la locomotion. Cependant, de vraies roues et hélices – malgré leur utilité dans les véhicules humains – ne semblent pas jouer un rôle important dans le mouvement des êtres vivants (à l’exception de certaines flagelles, qui fonctionnent comme des tire-bouchons). Les biologistes ont offert plusieurs explications sur l’absence apparente de roues biologiques, et les créatures roulées sont souvent apparues dans la fiction spéculative.

Étant donné l’omniprésence de la roue dans la technologie humaine et l’existence d’analogues biologiques de nombreuses autres technologies (comme les ailes et les lentilles), le manque de roues dans le monde naturel semble exiger l’explication – et le phénomène est largement expliqué par deux Facteurs principaux. Premièrement, il existe plusieurs obstacles de développement et évolutifs à l’avènement d’une roue par sélection naturelle, abordant la question “Pourquoi la vie ne peut-elle pas faire évoluer les roues?” Deuxièmement, les roues sont souvent dans un désavantage concurrentiel par rapport à d’autres moyens de propulsion (comme la marche, la course ou la glissement) dans des environnements naturels, abordé la question “Si roues pourrait Evolve, pourquoi pourraient-ils être rares néanmoins? “Ce désavantage spécifique à l’environnement explique également pourquoi au moins une civilisation historique a abandonné la roue comme mode de transport.

Instances connues de rotation en biologie [ modifier ]]

Il existe deux modes distincts de locomotion Utilisation de la rotation: d’abord, le roulement simple; et deuxièmement, l’utilisation de roues ou d’hélices, qui tournent sur un essieu ou un arbre, par rapport à un corps fixe. Alors que de nombreuses créatures utilisent le premier mode, ce dernier est limité aux organismes microscopiques à célestes. [2] : 396

Roulant [ modifier ]]

A curled-up pangolin

Certains organismes utilisent le roulement comme moyen de locomotion. Ces exemples ne constituent pas l’utilisation d’une roue, car l’organisme tourne dans son ensemble, plutôt que d’utiliser des pièces distinctes qui tournent indépendamment. [3] [4]

Plusieurs espèces d’organismes allongés forment leur corps en boucle pour rouler, y compris certaines chenilles (qui le font pour échapper au danger), [3] [5] larves de coléoptère de tigre [6] , myriapodes, crevettes mantes, armadillidiidae et salamandres du mont Lyell. [7] [8] D’autres espèces adoptent des postures plus sphériques, principalement pour protéger leur corps des prédateurs; Cette posture a été observée dans les pangolins, les araignées de roue, les hérissons, les tatoues, les lézards girts de tatou, les isopodes et les trilobites fossilisés. [5] [9] Il a été observé que les pangolins et les araignées de roue s’éloignent délibérément des prédateurs. [5] [9] Ces espèces peuvent rouler passivement (sous l’influence de la gravité ou du vent) ou activement, généralement en modifiant leur forme pour générer une force propulsive. [5]

Tumbleweeds, qui sont les parties au-dessus du sol de certaines plantes, séparées de leur structure racinaire et roulent dans le vent pour distribuer leurs graines. Ces plantes se trouvent particulièrement dans des environnements ordinaires ouverts. [dix] Le plus connu d’entre eux comprend Tragus fort (aussi connu sous le nom Salsola Tragus ), ou chardon russe épineux, [11] qui est arrivé en Amérique du Nord à la fin du XIXe siècle et a acquis une réputation de mauvaise herbe nocive. [douzième] Champignons du genre Cow-boy sont connus pour utiliser la même stratégie pour disperser leurs spores. [13]

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Les rotifères sont un phylum d’animaux microscopiques mais multi-cellules, généralement trouvés dans des environnements d’eau douce. [14] Bien que le nom latin rotifère signifie «porte-roue», ces organismes n’ont pas de structures rotatives, mais plutôt un anneau de cils battant rythmiquement pour l’alimentation et la propulsion. [15]

Les kératinocytes, un type de cellule cutanée, migrent avec un mouvement de roulement pendant le processus de cicatrisation des plaies. [16] [17] Ces cellules servent à former une barrière contre les agents pathogènes et la perte d’humidité par le tissu blessé. [18]

Les coléoptères forment des boules sphériques d’excréments d’animaux, qu’ils roulent avec leur corps, généralement en marchant vers l’arrière et en poussant le ballon avec leurs jambes arrière. L’analyse phylogénétique indique que ce comportement de roulement a évolué indépendamment plusieurs fois. Le comportement de ces coléoptères a été noté dans la culture égyptienne ancienne, qui a donné une signification sacrée à leurs activités. Bien que ce soit la boule de fumier qui roule plutôt que le scarabée lui-même, les coléoptères sont confrontés à plusieurs des mêmes difficultés mécaniques auxquelles les organismes roulants sont confrontés. [5]

Rotation gratuite [ modifier ]]

Macroscopique [ modifier ]]

Illustrated dissection of the mussel Anodonta, showing the crystalline style (
Moule du genre Idonta , avec style (“st”) montré en noir
Illustrated dissection of the mussel Lampsilis, showing the crystalline style (
Lampsilis moule, avec style (“st”) en coupe transversale

Parmi les animaux, il existe un seul exemple connu d’une structure en rotation apparemment libre, bien qu’elle soit utilisée pour la digestion plutôt que la propulsion: le style cristallin de certains bivalves et gastéropodes. [19] : 89 Le style se compose d’une tige de glycoprotéine transparente qui se forme continuellement dans un sac doublé de cils et s’étend dans l’estomac. Les cils tournent la tige, de sorte qu’elle se met enveloppée dans des brins de mucus. Lorsque la tige se dissout lentement dans l’estomac, il libère des enzymes digestives. [19] Estimations de la vitesse de rotation du style en vain varient considérablement et il n’est pas clair si le style est tourné en continu ou par intermittence. [20]

Microscopique [ modifier ]]

Il existe deux exemples connus de structures rotatives à l’échelle moléculaire utilisée par les cellules vivantes. [21] L’ATP synthase est une enzyme utilisée dans le processus de stockage et de transfert d’énergie. [22] Il présente une certaine similitude avec les moteurs flagellaires discutés ci-dessous. [23] L’ATP synthase serait survenue par évolution modulaire, dans laquelle deux sous-unités avec leurs propres fonctions sont devenues associées et ont acquis une nouvelle fonctionnalité. [24]

Physical model of the base of a bacterial flagellum

Modèle de la base d’un flagelle bactérien, un véritable exemple biologique d’une structure rotative libre

Le seul exemple connu d’une «roue» biologique – un système capable de fournir un couple propulsif continu autour d’un corps fixe – est le flagelle, une queue de type tire-bouchon utilisé par des procaryotes à unifusion pour la propulsion. [2] : 396 Le flagelle bactérien est l’exemple le plus connu. [25] [26] Environ la moitié de toutes les bactéries connues ont au moins un flagelle, indiquant que la rotation peut en fait être la forme la plus courante de locomotion dans les systèmes vivants, bien que son utilisation soit limitée à l’environnement microscopique. [27]

À la base du flagelle bactérien, où il pénètre dans la membrane cellulaire, une protéine moteur agit comme un moteur rotatif. Le moteur est alimenté par la force de motif de protons, c’est-à-dire par le flux de protons (ions hydrogène) à travers la membrane de la cellule bactérienne due à un gradient de concentration mis en place par le métabolisme de la cellule. (Dans les espèces du genre Vibrio , il existe deux types de flagelles, latéraux et polaires, et certains sont entraînés par une pompe à ions sodium plutôt que par une pompe à protons. [28] ) Les flagelles sont assez efficaces, permettant aux bactéries de se déplacer à des vitesses allant jusqu’à 60 longueurs de cellules par seconde. [29] Le moteur rotatif à la base du flagelle est de structure similaire à l’ATP synthase. [21] Spirillum Les bactéries ont des corps hélicoïdaux avec des flagelles à chaque extrémité, et ils tournent autour de l’axe central de leur corps alors qu’ils se déplacent dans l’eau. [30]

Archaea, un groupe de procaryotes séparés des bactéries, présente également des flagelles – connues sous le nom d’archaella – entraînées par des protéines moteur rotatives, qui sont structurellement et évolutives distinctes des flagelles bactériennes: tandis que les flagelles bactériennes ont évolué à partir du système de sécrétion bactérien de type III, Archaella semble avoir a évolué à partir de pili IV de type IV. [trente et un]

Certaines cellules eucaryotes, comme le protiste Euglena et le sperme animal, possèdent un convergent et évolutif distinct [32] Structure de type flagelle connu sous le nom de cilium ou undulipodium. Contrairement aux flagelles bactériennes, ces structures ne tournent pas à la base; Au contraire, ils se penchent de telle manière que la pointe fouet en cercle. [33] : 1105

Cependant, certains protistes peuvent encore avoir été observés en utilisant une rotation libre. Bateau , un type de diatomée, peut posséder un mécanisme de roulement non conventionnel sans rapport avec le flagelle. [34] [35] [36] [37]

Barrières biologiques aux organismes roulés [ modifier ]]

L’absence de roues dans la nature est fréquemment attribuée aux contraintes imposées par la biologie: la sélection naturelle des contraintes des voies évolutives disponibles pour les espèces, [38] et les processus par lesquels les organismes multicellulaires se développent et se développent peut ne pas permettre la construction d’une roue fonctionnelle. [39]

Contraintes évolutives [ modifier ]]

Sketch of a fitness landscape

Illustration d’un paysage de fitness, indiquant le flux génétique des populations vers la location optima A, B et C. Les changements potentiellement bénéfiques qui nécessitent une descente dans une “vallée” de fitness sont saisis par une sélection naturelle.

Les processus d’évolution peuvent aider à expliquer pourquoi la locomotion à roues n’a pas évolué dans les organismes multicellulaires: tout simplement, une structure ou un système complexe n’évoluera pas si sa forme incomplète ne profite pas à l’organisme. [38]

Les adaptations sont produites progressivement par la sélection naturelle, de sorte que les changements phénotypiques majeurs ne se propagent généralement pas au sein des populations si elles diminuent l’aptitude des individus. [38] Bien que les changements neutres (ceux qui n’apportent aucun avantage) puissent se propager par la dérive génétique, [40] et les changements préjudiciables peuvent se propager dans certaines circonstances, [41] : 728–729 De grands changements qui nécessitent plusieurs étapes ne se produiront que si les stades intermédiaires augmentent la forme physique. Richard Dawkins décrit la question: “La roue peut être l’un de ces cas où la solution d’ingénierie peut être vue en vue, tout en étant inaccessible dans l’évolution car elle réside [de] l’autre côté d’une vallée profonde, coupant sans relâche à travers le massif du mont Improbable. ” [38] Dans un tel paysage de fitness, les roues peuvent s’asseoir sur un “pic” très favorable, mais la vallée autour de ce pic peut être trop profonde ou large pour que le bassin de gènes migre par la dérive génétique ou la sélection naturelle. Stephen Jay Gould note que l’adaptation biologique se limite à travailler avec les composants disponibles, commentant que “les roues fonctionnent bien, mais les animaux sont empêchés de les construire par des contraintes structurelles héritées comme un héritage évolutif”. [39] : 48

La sélection naturelle explique donc pourquoi les roues sont une solution improbable au problème de la locomotion: une roue partiellement évoluée, manquant une ou plusieurs caractéristiques clés, ne conférerait probablement pas un avantage à un organisme. L’exception à cela est le flagelle, le seul exemple connu d’un système propulsif en biologie librement rotatif; Dans l’évolution des flagelles, des composants individuels ont été recrutés à partir de structures plus anciennes, où ils ont effectué des tâches sans rapport avec la propulsion. Le corps basal qui est maintenant le moteur rotatif, par exemple, pourrait avoir évolué à partir d’une structure utilisée par la bactérie pour injecter des toxines dans d’autres cellules. [42] [43] [44] Ce recrutement de structures précédemment évoluées pour remplir de nouvelles fonctions est appelée exaptation . [45]

Le biologiste moléculaire Robin Holliday a écrit que l’absence de roues biologiques se soutient contre les comptes de conception créationnistes ou intelligents de la diversité de la vie, car un créateur intelligent – libre des limites imposées par l’évolution – devrait déployer des roues partout où ils seraient utiles . [quarante-six]

Contraintes de développement et anatomiques [ modifier ]]

L’utilisation de processus de fabrication humaine, des systèmes à roues de complexité variable se sont révélés assez simples à construire, et les problèmes de transmission et de frottement de puissance se sont révélés traitables. Il n’est pas clair, cependant, que les processus très différents de développement embryonnaire sont adaptés – ou même capables de produisant une roue fonctionnelle, pour des raisons décrites ci-dessous. [Note 1] [25] [38] [39] [47]

Le plus grand obstacle anatomique aux organismes multicellulaires à roues est l’interface entre les composants statiques et rotatifs de la roue. Dans un cas passif ou entraîné, la roue (et éventuellement l’essieu) doit être capable de tourner librement par rapport au reste de la machine ou de l’organisme. Contrairement aux articulations d’animaux, qui ont une amplitude de mouvement limitée, une roue doit être capable de tourner à travers un angle arbitraire sans jamais avoir besoin d’être “déroulé”. En tant que tel, une roue ne peut pas être fixée en permanence à l’essieu ou à l’arbre à propos de laquelle il tourne (ou, si l’essieu et la roue sont fixés, l’essieu ne peut pas être apposé sur le reste de la machine ou de l’organisme). [39] : 44 Il y a plusieurs problèmes fonctionnels créés par cette exigence, bien que ceux-ci puissent être en partie surmontables.

Transmission de puissance aux roues entraînées [ modifier ]]

Drawing of human arm muscles

Muscle squelettique, attaché à chaque extrémité

Dans le cas d’une roue entraînée, [Note 2] Un couple doit être appliqué pour générer la force de locomotive. Dans la technologie humaine, ce couple est généralement fourni par un moteur, dont il existe de nombreux types, notamment électrique, axé sur le piston, à turbine, pneumatique et hydraulique. (Le couple peut également être fourni par la puissance humaine, comme dans le cas d’un vélo.) Chez les animaux, le mouvement est généralement réalisé par l’utilisation de muscles squelettiques, qui tirent leur énergie du métabolisme des nutriments des aliments. [2] : 406 Parce que ces muscles sont attachés aux deux composants qui doivent se déplacer les uns par rapport aux autres, ils ne sont pas capables de conduire directement une roue et ne peuvent le faire que par un lien. De plus, les grands animaux ne peuvent pas produire de fortes accélérations, car l’inertie augmente rapidement avec la taille du corps. [47]

Friction [ modifier ]]

La réduction de la friction est vitale pour minimiser l’usure sur les composants mécaniques et empêcher la surchauffe. [49] : d’abord À mesure que la vitesse relative des composants augmente et que la force de contact entre eux augmente, l’importance de l’atténuation de la friction augmente. [49] : 2–3 Divers types de roulements et / ou de lubrifiant peuvent être utilisés pour réduire les frottements à l’interface entre deux composants. [50] Dans les articulations biologiques telles que le genou humain, la friction est réduite au moyen d’un cartilage avec un coefficient de frottement très faible, ainsi que du liquide synovial lubrifiant, qui a une très faible viscosité. [51] Gerhard Scholtz de l’Université de Humboldt de Berlin affirme qu’un lubrifiant sécrété similaire ou un matériau cellulaire mort pourrait permettre à une roue biologique de tourner librement. [5]

Transfert de nutriments et de déchets [ modifier ]]

Un autre problème potentiel qui se pose à l’interface entre la roue et l’essieu (ou essieu et corps) est la capacité limitée d’un organisme à transférer des matériaux à travers cette interface. Si les tissus qui constituent une roue vivent, ils devront être alimentés en oxygène et en nutriments et avoir des déchets éliminés pour maintenir le métabolisme. Un système circulatoire animal typique, composé de vaisseaux sanguins, ne serait pas en mesure de fournir un transport à travers l’interface. [38] [2] : 405 En l’absence de vaisseaux sanguins, de l’oxygène, des nutriments et des déchets devraient se diffuser à travers l’interface, un processus qui serait considérablement limité par la pression partielle et la surface disponibles, conformément à la loi de diffusion de Fick. [39] : 48 Pour les grands animaux multicellulaires, la diffusion serait insuffisante. [25] Alternativement, une roue pourrait être composée de matériaux excrétés et non vivants tels que la kératine (dont les cheveux et les ongles sont composés). [5] [25]

Inconvénients des roues [ modifier ]]

Les roues entraînent des inconvénients mécaniques et d’autres inconvénients dans certains environnements et situations qui représenteraient une diminution de la forme physique par rapport à la locomotion limbée. [38] Ces inconvénients suggèrent que, même à l’exception des contraintes biologiques discutées ci-dessus, l’absence de roues dans la vie multicellulaire n’est peut-être pas l’occasion de la biologie qu’il semble d’abord. [5] En fait, étant donné les inconvénients mécaniques et l’utilité restreinte des roues par rapport aux membres, la question centrale peut être inversée: non “Pourquoi la nature ne produit-elle pas des roues?”, Mais plutôt, “pourquoi les véhicules humains ne font-ils pas davantage d’utiliser les membres? ” [25] L’utilisation de roues plutôt que des membres dans la plupart des véhicules d’ingénierie peut probablement être attribuée à la complexité de la conception requise pour construire et contrôler les membres, plutôt qu’à un avantage fonctionnel cohérent des roues sur les membres. [52] [53]

Efficacité [ modifier ]]

Résistance au roulement [ modifier ]]

Diagram of the forces acting on a wheel

Une roue dure roulant sur – et déformant – une surface douce, résultant en une force de réaction N , avec un composant s’opposant au mouvement. ( DANS est le poids de la roue plus la partie prise en charge du véhicule; F est une force propulsive; r est le rayon de la roue.)

Bien que les roues rigides soient plus économes en énergie que les autres moyens de locomotion lorsqu’ils voyagent sur un terrain dur et de niveau (comme les routes pavées), les roues ne sont pas particulièrement efficaces sur les terrains mous tels que le sol, car ils sont vulnérables à la résistance au roulement. Dans la résistance au roulement, un véhicule perd de l’énergie à la déformation de ses roues et de la surface sur laquelle il roule. Les roues plus petites sont particulièrement sensibles à cet effet. [2] : 401 Les surfaces plus douces se déforment davantage et récupèrent moins que les surfaces fermes, entraînant une plus grande résistance. La résistance au roulement sur le sol moyen à dur peut être cinq à huit fois supérieure à celle du béton, et sur le sable, elle peut être de dix à quinze fois plus élevée. [25] Alors que les roues doivent déformer la surface le long de tout leur chemin, les membres n’induisent qu’une petite déformation localisée autour de la région du contact du pied. [54]

Pour cette raison, la résistance au roulement a conduit au moins une civilisation historique à abandonner les roues. [25] À l’époque de l’Empire romain, des chars à roues étaient communs au Moyen-Orient et en Afrique du Nord. Pourtant, lorsque l’empire s’est effondré et que ses routes sont tombées en ruine, les roues sont tombées en disgrâce avec les populations locales, qui se sont tournées vers des chameaux pour transporter des marchandises dans le climat du désert de sable. Dans son livre Les dents de la poule et les orteils de cheval , Stephen Jay Gould explique cette curiosité de l’histoire, affirmant qu’en l’absence de routes maintenues, les chameaux nécessitaient moins de main-d’œuvre et d’eau qu’un chariot à roues tiré par des bœufs. [55]

Efficacité de la locomotion aquatique [ modifier ]]

Lors du passage à travers un fluide, les systèmes rotatifs ne bénéficient d’un avantage d’efficacité qu’à des nombres de Reynolds extrêmement faibles (c’est-à-dire des écoulements dominés par la viscosité) tels que ceux ressentis par les flagelles bactériennes, tandis que les systèmes oscillants ont l’avantage à des nombres de Reynolds plus élevés (dominés par l’inertie). [56] : 5451 Tandis que les hélices de navire ont généralement des gains d’efficacité autour de 60% et des hélices d’avion jusqu’à environ 80% (atteignant 88% dans la puissance humaine Condor Gossamer ), des efficacités beaucoup plus élevées, dans la plage de 96% à 98%, peuvent être obtenues avec un papier d’oscillaire flexible comme une queue de poisson ou une aile à oiseaux. [2] : 398 [25]

Traction [ modifier ]]

Les roues sont sujettes à glisser – une incapacité à générer de la traction – sur un terrain lâche ou glissant. Le glissement de gaspillage de l’énergie et peut potentiellement entraîner une perte de contrôle ou de rester coincé, comme avec une automobile sur la boue ou la neige. Cette limitation des roues peut être vue dans le domaine de la technologie humaine: dans un exemple d’ingénierie biologiquement inspirée, les véhicules à pattes trouvent une utilisation dans l’industrie de l’exploitation forestière, où ils permettent l’accès à un terrain trop difficile pour que les véhicules à roues puissent naviguer. [57] Les véhicules à voile souffrent moins de glissement que de véhicules à roues, en raison de leur plus grande zone de contact avec le sol [58] : 354 – mais ils ont tendance à avoir des rayons de virage plus grands que les véhicules à roues, et ils sont moins efficaces et plus complexes mécaniquement. [58] : 419

Navigation d’obstacle [ modifier ]]

Mountain goats on rocky terrain
Une chèvre de montagne naviguant dans un paysage rocheux. Les chèvres de montagne illustrent la polyvalence des jambes sur un terrain difficile.
Overturned car

Une voiture renversée. Sans articulation, un véhicule dans cette position ne peut pas se remettre.

Les travaux de l’ingénieur des véhicules Mieczysław G. Bekker impliquent que la distribution des irrégularités sur les terrains naturels est log-normale; Autrement dit, les petits obstacles sont beaucoup plus courants que les plus grands. Ainsi, la navigation sur les obstacles est un défi pour la locomotion dans les terrains naturels à toutes les échelles de taille. [2] : 400–401 Le principal moyen de navigation sur les obstacles sur terre est de faire le tour des obstacles et de les passer en revue; Chacun a ses défis qui en découlent. [25]

Aller autour [ modifier ]]

L’anatomiste Michael Labarbera de l’Université de Chicago illustre la pauvre maniabilité des roues en comparant les rayons tournant des humains de marche et d’utilisation des fauteuils roulants. [2] : 402 Comme le souligne Jared Diamond, la plupart des exemples biologiques de roulement se trouvent dans un terrain grand ouvert et dur, y compris l’utilisation de roulement par des coléoptères et des tumbles. [25] [59] [60]

Aller sur [ modifier ]]

Les roues sont médiocres pour traiter les obstacles verticaux, en particulier les obstacles à la même échelle que la roue elle-même, et peuvent être incapables de grimper des obstacles verticaux plus élevés que 40% de la hauteur de la roue. [59] : 148 En raison de cette limitation, les roues destinées à un terrain rugueux nécessitent un diamètre plus grand. [2] : 400

De plus, sans articulation , un véhicule à roues peut se coincer au-dessus d’un obstacle, avec l’obstacle entre les roues, les empêchant de contacter le sol. [60] Les membres, en revanche, sont utiles pour l’escalade et sont équipés pour faire face à un terrain inégal. [2] : 402–403

Avec des roues non articulées, les obstacles grimpants feront l’inclinaison du corps d’un véhicule. Si le centre de masse du véhicule se déplace à l’extérieur de l’empattement ou de la piste d’essieu, le véhicule devient statiquement instable et aura tendance à faire basculer. [soixante-et-un] À vitesse, un véhicule peut devenir dynamiquement instable – c’est-à-dire qu’il peut être renversé par un obstacle plus petit que sa limite de stabilité statique, ou par une accélération excessive ou un virage serré. [62] Les systèmes de suspension atténuent souvent la tendance des véhicules à roues à se renverser, mais contrairement aux membres entièrement articulés, ils ne fournissent aucune capacité à se remettre d’une position renversée.

Polyvalence [ modifier ]]

Les membres utilisés par les animaux pour la locomotion terrestre sont souvent également utilisés à d’autres fins, tels que la saisie, la manipulation, l’escalade, le swing, la natation, la fouille, le saut, le lancement, la frappe et le toilettage. Sans articulation, les roues ne peuvent pas remplir ces fonctions. [2] : 399

Dans la fiction et la légende [ modifier ]]

Illustration of the demon Buer

Les légendes et la fiction spéculative révèlent une fascination humaine de longue date pour les créatures roulantes et roulées. De telles créatures apparaissent dans les mythologies d’Europe, [63] Japon, [soixante-quatre] Mexique précolombien, [d’abord] les États-Unis et l’Australie. [8]

Créatures roulantes [ modifier ]]

Le cerceau Snake, une créature de légende aux États-Unis et en Australie, saisirait sa queue dans sa bouche et son rouleau comme une roue vers sa proie. [8] La culture japonaise comprend une créature mythique similaire, le Tsuchinoko . [soixante-quatre] Buer, un démon mentionné dans le Grimoire du XVIe siècle Démons pseudomonarchiques , a été décrit et illustré dans Collin de Plancy Dictionnaire Infernal comme ayant des bras radialement arrangés sur lesquels il roulait. [63] [65]

Le graphiste néerlandais M. C. Escher a illustré une créature vallonnée de sa propre invention dans une lithographie de 1951. [66] Les créatures roulantes sont également présentées dans des œuvres écrites par l’auteur de bandes dessinées Carl Barks, [soixante-sept] écrivains de science-fiction Fredric Brown, [68] George R. R. Martin, [69] et Joan Slonczewski, [70] [71] et dans le Sonic l’hérisson série de jeux vidéo. [72] [soixante-treize]

Créatures à roues [ modifier ]]

Les animaux jouets avec des roues datant de l’ère précolombienne ont été découverts par des archéologues à Veracruz, au Mexique, dans les années 40. Les peuples autochtones de cette région n’utilisaient pas de roues pour le transport avant l’arrivée des Européens. [d’abord]

Wikisource a un texte original lié à cet article:

Plusieurs écrivains du XXe siècle ont exploré les possibilités de créatures à roues. Le roman pour enfants de L. Frank Baum en 1907 Ozma d’Oz Comprend des créatures humanoïdes avec des roues au lieu des mains et des pieds, appelés roues. [74] Leurs roues sont composées de kératine, qui a été suggérée par les biologistes comme moyen d’éviter les problèmes de transfert de nutriments et de déchets avec les roues vivantes. [5] [25] Bien qu’ils se déplacent rapidement sur un terrain ouvert ferme, les roues ne peuvent pas traverser le sable et sont bloqués par des obstacles sur leur chemin qui ne gênent pas les créatures avec des membres. [74]

Dans la seconde moitié du XXe siècle, des créatures roulées ou usinantes figuraient dans des œuvres d’écrivains de fantasme et de science-fiction, dont Clifford D. Simak, [75] Piers Anthony, [76] David Brin, [77] K. A. Applegate, [78] Philip Pullman, [79] et les partenaires d’écriture Ian Stewart et Jack Cohen. [80] Certaines de ces œuvres abordent les contraintes de développement et biomécaniques sur les créatures à roues: les créatures de Brin souffrent d’essieux arthritiques, [77] : 109 et Mulefa de Pullman ne sont pas nés avec des roues, mais roulent sur des gousses de graines avec lesquelles ils ont coévolu. [79]

Voir également [ modifier ]]

  • Biomimétisme, qui comprend l’ingénierie d’inspiration biologique
  • Utilisation de projectiles par les systèmes vivants, une autre adaptation généralement associée à la technologie humaine
  • La locomotion du robot, dans laquelle les problèmes de locomotive rencontrés par les systèmes vivants sont abordés dans un contexte technologique
  • Issus , l’un des nombreux genres de plantes qui utilisent des mécanismes de vitesse pour synchroniser leurs jambes tout en sautant
  1. ^ Bien que des contraintes évolutives et de développement puissent empêcher la possibilité d’une roue comme partie D’un organisme, ils n’empêchent pas l’utilisation d’objets étrangers comme des “roues”, soit instinctivement (comme dans le cas des coléoptères de bouse discutés ci-dessus), soit par l’utilisation d’outils intelligemment dirigée (comme dans la technologie humaine).
  2. ^ Les roues peuvent être considérées comme tombant en deux types: passive et entraînée. Une roue passive roule simplement librement sur une surface, réduisant la friction par rapport à la traînée. Une roue entraînée est alimentée et transmet de l’énergie à la surface pour générer un mouvement. [48]

Les références [ modifier ]]

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