He pasado mucho tiempo desarrollando extraterrestres para un cómic en el que estoy trabajando, en el departamento de estructura esquelética me he topado con un pequeño obstáculo, cómo diseñar una columna vertebral para una especie que es una especie de humanoide, pero pesa varios cientos de libras más. La columna vertebral también debe ser transferible a miembros de la misma especie que miden más de 30 pies de altura y viven en una gravedad algo reducida.
Mis ideas actuales son; hacer que los segmentos de la columna sean más anchos, brindando así más apoyo y agregando músculos para reducir el estrés; agregar una columna secundaria, por lo que en lugar de tener una sola columna en el medio de la espalda, tienen dos columnas que corren en arcos laterales hacia arriba de la espalda (esto no sería un gran problema en cuanto a ensanchar el torso, ya tener hombros muy anchos y tal); por último, estoy pensando en quitar la columna y reemplazarla con algo que se parezca a una columna oobleck, para que sea suave y maleable (lo que anularía el problema de destruir la espalda con el tiempo, ya que sería un órgano flexible con forma de tubo) , pero luego en tiempos de combate hay un sistema de músculos que aprieta la columna y hace que se endurezca.
¿Alguno de estos es factible o útil de alguna manera?
editar: las espinas de las jirafas tienen la misma cantidad de vértebras que un cuello humano, pero son mucho más grandes y parecen encajarse como piezas de un rompecabezas. ¿Podría ser útil usar menos vértebras más grandes en esta situación? Me imagino que haría la columna más fuerte, pero menos flexible.
Vacuolas y presión de turgencia! ( ¿Qué es la presión de turgencia? )
Un pepino firme y fresco es firme porque está lleno de agua. A medida que se seca (marchita), pierde contenido de agua y se vuelve débil y gomoso.
Se podría hacer una columna vertebral funcional a partir de un tubo compuesto por una red de células ricas en vacuolas que, cuando se hidratan adecuadamente, podrían permanecer firmes y erguidas indefinidamente. Sin embargo, para hacer eso, estas células necesitarían poseer una estructura análoga a las paredes celulares de una planta, porque la cantidad de presión de turgencia que ejercen las vacuolas completas de una célula vegetal sobre la célula vegetal (para proporcionar firmeza y estructura) haría que la membrana de una célula animal se rompa. lisis (explosión) y la célula moriría.
Un problema con esta sugerencia es que observamos cambios en la presión de turgencia en plantas y hongos que simplemente van mucho más lentos de lo que quisiéramos que nuestras nuevas espinas pudieran ajustarse por sí mismas con fines de motilidad: un tubo sólido de estas células no servirá. el truco. Por lo tanto, podría construir una red de vértebras a partir de estas células ricas en vacuolas en lugar de hueso que básicamente funciona de la misma manera, pero es mucho más "plástico" y más rápido de curar/autoajustar de lo que estamos acostumbrados. (¡Imagínese una hernia discal resolviéndose en 30 minutos!)
Supongo que por "transferible" te refieres a escalable, es decir, el mismo diseño funcionará para humanoides de 30 pies de altura en gravedad reducida. Supongo que un humanoide de 30 pies tendría una columna vertebral de ~ 10 pies, y aunque eso ciertamente lo empujaría a una estructura continua (las plantas que crecen hasta 30 pies de altura lo hacen con celulosa leñosa, es decir, una pared celular muy gruesa que no ofrece medio- término motilidad, en la forma en que una vid podría enroscarse alrededor de una rama en una tarde), no veo ninguna razón por la que la vacuola-vértebra no funcione en este caso.
¿Por qué necesita una columna vertebral como la tenemos? La columna proporciona un torso flexible y una vida terrestre, esto se desarrolló porque la locomoción en formas anteriores requería la ondulación de todo el organismo. Mira cómo se mueve una serpiente o nada un pez. En los mamíferos terrestres, la columna vertebral y la espalda también son una parte importante de la locomoción, ya que agregan potencia a la zancada.
Si está dispuesto a renunciar a tener un torso flexible y tener un torso rígido, puede tener una sola columna de soporte, que va desde la pelvis hasta el cuello. Alternativamente, la columna de hueso podría ser ancha y hueca, con todas las partes venerables adentro, como un exoesqueleto, pero no necesariamente un caparazón, aún podría estar cubierta con piel y pelo/pelo/plumas...
Mira cómo se imaginan los torsos de los robots, rara vez tienen una columna vertebral flexible. Piensa en "Bender" de futurama.
La columna vertebral humana no es de lo que quieres inspirarte.
Además de haber evolucionado para permitir y facilitar la locomoción de criaturas parecidas a peces, todos nuestros ancestros terrestres eran cuadrúpedos. Para resumir, nuestra columna vertebral está optimizada para el apoyo horizontal y el movimiento lateral de cualquier parte de nuestro cuerpo, que definitivamente no es la forma en que definirías la posición de un humanoide.
En definitiva, nuestra columna vertebral es un puente suspendido y lo que buscas es una columna arquitectónica. El primero permite la libertad lateral y es fuerte y de apoyo siempre que sea horizontal, mientras que el segundo ofrece soporte siempre que sea vertical.
Si quieres ser riguroso, concéntrate en el medio ambiente y las formas de vida de tu planeta:
De esa manera, obtendrás algo compatible con su entorno y se parecerán a las otras criaturas del planeta. Nuestras espinas crecieron en peces que fueron los primeros vertebrados y ahora todos los vertebrados tienen espinas similares. Es tan antiguo y básico en nuestra evolución que en su mayoría no cambió, ya fueran reptiles, dinosaurios, pájaros, mamíferos o lo que sea. Es por eso que nuestra forma de pararnos y movernos es tan mala en comparación con cómo funciona nuestra columna vertebral, y por eso tantos humanos tienen problemas de espalda.
Espero que te haya dado algo de qué pensar y un comienzo de solución.
Nuestra arquitectura espinal actual es bastante escalable, fácilmente capaz de manejar masas corporales humanoides más grandes. Después de todo, los niños pequeños de 30 libras son esqueléticamente muy similares a los adultos de 250 libras sin problemas significativos. Muchos problemas de espalda modernos no se deben a un defecto estructural inherente en la columna, sino a situaciones ergonómicas deficientes (una docena de horas al día sentado encorvado en una silla de oficina/asiento de automóvil) combinado con una mala condición física. Es la consecuencia de la máxima flexibilidad adaptativa cuando se somete a un estrés repetitivo prolongado. También hay otras razones biológicas por las que los humanos en el extremo superior del espectro de tamaño tienen problemas, que no se deben realmente a problemas de columna, sino a personas con problemas de crecimiento óseo global. Entonces, al escalar humanos a 30 pies, incluso en gravedad reducida, tiene otros problemas a considerar,
La columna proporciona no solo estabilidad estructural a la parte superior del cuerpo, sino también absorción de impactos, flexibilidad al torso/cabeza y protección para la médula espinal. Simplemente hacer una columna vertebral sólida o rígida transferiría MUCHA tensión de impacto a nuestras caderas o cráneo. La columna vertebral también es el sitio de unión de muchos grupos musculares importantes, por lo que no puede simplemente eliminarla o duplicarla sin rediseñar también todo el sistema de musculatura.
A los nervios realmente no les gusta que los pellizquen, por lo que tampoco puede tener una columna fluida que se vuelva rígida porque podría comprimir fácilmente los nervios (las salidas de los nervios no estarían tan estáticas y protegidas como lo están con una columna segmentada). En una situación de estrés inesperado, incluso podría perder el control de las extremidades si se encontrara en una posición incómoda cuando la columna vertebral se contrae repentinamente debido a la contracción muscular y pellizca los nervios motores de los brazos o las piernas.
gary caminante
Nate blanco
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Cort Amón