攀爬使三足步态相较于其他更快的昆虫步态更具优势

为了逃避危险或捕获猎物，奔跑的脊椎动物依赖于地面接触极少的动态步态。相比之下，大多数昆虫使用在任何给定时间都保持至少三条腿着地的三足步态。对于这种快速运动策略差异的一种流行假说是，三足运动使昆虫能够在三维地形中快速穿梭。为了验证这一点，我们通过计算基于 Drosophila melanogaster 的模型发现了快速运动步态。事实上，在优化具有足部附着力的快速向上攀爬时，三足步态排除了许多其他可能的步态而脱颖而出。相比之下，在没有附着力的平坦地形上，该模型以及六足机器人中新型双足步态的速度最快。有趣的是，当真实 Drosophila 的足部附着结构被遮盖时，动物表现出非典型的类双足腿部协调。我们提出，攀爬垂直地形的需求可能促进了三足步态的普遍存在，使其优于地面接触极少且速度更快的其他替代步态。