¿Cómo se compara la locomoción bípeda, cuadrúpeda y hexa y octapada en términos de eficiencia?

La eficiencia en este contexto debe referirse a la utilidad de múltiples pares de extremidades para la locomoción contra sus desventajas. Al considerar la fisiología o la morfología de los animales, es muy raro que pueda llegar a una escala estandarizada que sea justa para cada ejemplo. Todo depende del entorno y el estilo de locomoción que el organismo esté mejor adaptado para manejar: qué “nicho” ha desarrollado ese organismo para adaptarse.

-TL; DR (Cortesía de Omanshu en los comentarios): los cuadrúpedos probablemente ofrecen la mejor compensación entre estabilidad, velocidad y ‘facilidad de uso’ en el mundo natural.

Los organismos bípedos más notablemente incluyen a los humanos. Las aves también encajan en esta categoría y esto ilustra mi punto: aunque un humano es evidentemente mucho más experto que la mayoría de los cuadrúpedos en viajes de larga distancia, es lento y conducirá a problemas vertebrales dolorosos en la edad adulta. Las aves también son caminantes horribles (excluyendo avestruces y emús y similares). Se reducen a saltar debido a las adaptaciones que sus piernas han desarrollado para mantenerlas enganchadas a las ramas. Sin embargo, su modus operandi preferido es el vuelo, que podría decirse que es mucho más rápido y les permite cubrir distancias mayores (posiblemente con mayor eficiencia energética) y más rápido que un humano sin asistencia.

El cuadrupedalismo describe el resto del reino animal terrestre. Casi todos los mamíferos, reptiles y anfibios son cuadrúpedos y lo han sido durante gran parte de la historia reciente. Este plan de carrocería ofrece una excelente estabilidad en terrenos irregulares incluso a gran velocidad. Sin embargo, debido al requisito de que las manos y los pies golpeen el suelo con bastante fuerza, los viajeros de cuadrúpedos más rápidos tienen una destreza extraordinariamente limitada, ya que solo tienen patas o pezuñas endurecidas. Aquellos que mantienen la destreza en sus manos lo hacen y en su lugar se vuelven hacia los árboles para mantenerlos alejados del suelo y lejos de los depredadores más pesados ​​y rápidos. El cuadrupedalismo, al menos en la Tierra, parece ofrecer la mejor compensación entre estabilidad, velocidad y complejidad anatómica.

No parece haber ningún otro tipo de hexápodo más allá de los insectos. Uno se pregunta si esta morfología podría funcionar bien para animales más grandes: seis extremidades requerirían grandes cantidades de energía para operar en organismos más grandes que podrían no haber pagado dividendos en este planeta (en comparación con un planeta con un tirón gravitacional más pequeño, tal vez). Además, el desarrollo de una anatomía que tenga los marcos necesarios y los puntos de anclaje muscular podría haber sido una pesadilla evolutiva. En los insectos, la suficiencia de un exoesqueleto como marco parece haber evitado este problema.

Los octopeds, curiosamente, han evolucionado dos veces: en los pulpos (o pulpos, ambos funcionan) y con los arácnidos. En tierra, parece que tener ocho patas agravaría aún más el problema de tener mucho peso y una anatomía compleja si se extendiera más allá de los organismos de tamaños pequeños. Sin embargo, el pulpo es verdaderamente elegante pero elimina cualquier sistema esquelético. En este formato, ocho patas solo podrían funcionar bajo el agua donde el peso no es tan problemático como en tierra.

Todo esto, antes de considerar organismos sin extremidades o aletas en lugar de extremidades articuladas. Sin embargo, una cosa que no dejará de notar es cuán bien adaptado está cada organismo a su entorno. Ciertamente, cada organismo está mejor con sus extremidades en su propio entorno que en el entorno de otro. ¿Qué es más eficiente: tracción total en un buggy o tracción trasera en un drag-racer? Es lo mismo.

Supongo que depende de más que cuántas piernas.

Seis patas son las más eficientes, ya que tienen dos juegos de trípodes que se alternan.

Pero esto difícilmente funcionaría para un ciempiés, ya que es muy largo en comparación con su ancho.

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