Biomecânica

@misc{muybridge1887animals21,
    author = "Muybridge, E",
    title = "Animals in Motion",
    year = "1887",
    howpublished = "New York, Dover Books [1957]",
    note = "talkorigins\_source = {true}; raw\_reference = {Muybridge, E., 1887, Animals in Motion: New York, Dover Books [1957].}"
}

@misc{gregory1912notes11,
    author = "Gregory, W. K",
    title = "Notas sobre os princípios da locomoção quadrúpede e os mecanismos das extremidades em animais ungulados",
    year = "1912",
    howpublished = "Annals of the New York Academy of Sciences, v. 22, p. 267-292",
    note = "talkorigins\_source = {true}; raw\_reference = {Gregory, W. K., 1912, Notas sobre os princípios da locomoção quadrúpede e os mecanismos das extremidades em animais ungulados: Annals of the New York Academy of Sciences, v. 22, p. 267-292.}"
}

@book{howell1944speed14,
    author = "Howell, A. B",
    title = "Speed in Animals",
    year = "1944",
    publisher = "Chicago, University of Chicago Press",
    note = "talkorigins\_source = {true}; raw\_reference = {Howell, A. B., 1944, Speed in Animals: Chicago, University of Chicago Press.}"
}

@article{newman1970stance22,
    author = "Newman, B. H",
    title = "Stance and gait in the flesh-eating dinosaur Tyrannosaurus",
    year = "1970",
    journal = "Biological Journal of the Linnean Society, v. 2; 119-123",
    note = "talkorigins\_source = {true}; raw\_reference = {Newman, B. H., 1970, Stance and gait in the flesh-eating dinosaur Tyrannosaurus: Biological Journal of the Linnean Society, v. 2; 119-123.}"
}

@book{schmidtnielsen1972how26,
    author = "Schmidt-Nielsen, K",
    title = "How Animals Work",
    year = "1972",
    publisher = "Cambridge, Cambridge University Press",
    note = "talkorigins\_source = {true}; raw\_reference = {Schmidt-Nielsen, K., 1972, How Animals Work: Cambridge, Cambridge University Press.}"
}

A frequência de passo na qual animais de diferentes tamanhos mudam de um andamento para outro (caminhar, trote, galope) muda de maneira regular com a massa corporal. A velocidade na transição do trote para o galope pode ser usada como uma velocidade equivalente para comparar animais de diferentes tamanhos. Este ponto de transição ocorre em velocidades mais baixas e frequências de passo mais altas em animais menores. Plotar a frequência de passo no ponto de transição trote-galope como função da massa corporal em coordenadas logarítmicas resulta em uma linha reta.

@article{doi101126science18641691112,
    author = "Heglund, N. C. e Taylor, C. Richard e McMahon, Thomas A.",
    title = "Escalonamento da Frequência de Passo e do Andamento ao Tamanho do Animal: De Camundongos a Cavalos",
    year = "1974",
    journal = "Science",
    abstract = "A frequência de passo na qual animais de diferentes tamanhos mudam de um andamento para outro (caminhar, trote, galope) muda de maneira regular com a massa corporal. A velocidade na transição do trote para o galope pode ser usada como uma velocidade equivalente para comparar animais de diferentes tamanhos. Este ponto de transição ocorre em velocidades mais baixas e frequências de passo mais altas em animais menores. Plotar a frequência de passo no ponto de transição trote-galope como função da massa corporal em coordenadas logarítmicas resulta em uma linha reta.",
    url = "https://doi.org/10.1126/science.186.4169.1112",
    doi = "10.1126/science.186.4169.1112",
    openalex = "W1985834661"
}

@misc{fedak1979reappraisal8,
    author = "Fedak, M. A. e Seeherman, H. J",
    title = "Reavaliação da energética da locomoção mostra custo idêntico em bípedes e quadrúpedes incluindo avestruz e cavalo",
    year = "1979",
    howpublished = "Nature, v. 282, p. 713-716",
    note = "talkorigins\_source = {true}; raw\_reference = {Fedak, M. A., e Seeherman, H. J., 1979, Reavaliação da energética da locomoção mostra custo idêntico em bípedes e quadrúpedes incluindo avestruz e cavalo: Nature, v. 282, p. 713-716.}"
}

@misc{olson1979flight24,
    author = "Olson, S. L. e Feduccia, A",
    title = "Capacidade de voo e a cintura peitoral de Archeopteryx",
    year = "1979",
    howpublished = "Nature, v. 278, p. 247-248",
    note = "talkorigins\_source = {true}; raw\_reference = {Olson, S. L., e Feduccia, A., 1979, Capacidade de voo e a cintura peitoral de Archeopteryx: Nature, v. 278, p. 247-248.}"
}

@article{clarke1982biomechanics,
    author = "Clarke, Ian C.",
    title = "Biomecânica",
    year = "1982",
    journal = "Clinicas Ortopédicas da América do Norte",
    url = "https://doi.org/10.1016/s0030-5898(20)30229-7",
    doi = "10.1016/s0030-5898(20)30229-7",
    number = "4",
    pages = "681-707",
    volume = "13"
}

@misc{thulborn1982speeds29,
    author = "Thulborn, R. A",
    title = "Velocidades e andamentos dos dinossauros",
    year = "1982",
    howpublished = "Paleogeografia, Paleoclimatologia, Paleoecologia, v. 38, p. 273-274",
    note = "talkorigins_source = {true}; raw_reference = {Thulborn, R. A., 1982, Velocidades e andamentos dos dinossauros: Paleogeografia, Paleoclimatologia, Paleoecologia, v. 38, p. 273-274.}"
}

@misc{lewin1983do18,
    author = "Lewin, R",
    title = "Do ape-size legs mean ape-like gait?",
    year = "1983",
    howpublished = "Science, v. 221, p. 537- 538",
    note = "talkorigins\_source = {true}; raw\_reference = {Lewin, R., 1983, Do ape-size legs mean ape-like gait?: Science, v. 221, p. 537- 538.}"
}

@misc{tarsitano1983stance27,
    author = "Tarsitano, S",
    title = "Postura e locomoção em dinossauros terópodes",
    year = "1983",
    howpublished = "Acta Palaeontologica Polonica, v. 28, p. 251-264",
    note = "talkorigins\_source = {true}; raw\_reference = {Tarsitano, S., 1983, Postura e locomoção em dinossauros terópodes: Acta Palaeontologica Polonica, v. 28, p. 251-264.}"
}

@article{leveau1984biomechanics,
    author = "LeVeau, Barney F.",
    title = "Biomecânica",
    year = "1984",
    journal = "Fisioterapia",
    url = "https://doi.org/10.1093/ptj/64.12.1812",
    doi = "10.1093/ptj/64.12.1812",
    number = "12",
    pages = "1812-1812",
    volume = "64"
}

@misc{lewin1985how19,
    author = "Lewin, R",
    title = "Como uma metade de pássaro voa?",
    year = "1985",
    howpublished = "Science, v. 230, p. 530-531",
    note = "talkorigins\_source = {true}; raw\_reference = {Lewin, R., 1985, Como uma metade de pássaro voa?: Science, v. 230, p. 530-531.}"
}

@misc{nicholls1985structure23,
    author = "Nicholls, E. L. e Russell, A. P",
    title = "Estrutura e função da cintura escapular e da extremidade anterior de Struthiomimus altus (Theropoda",
    year = "1985",
    howpublished = "Ornithomimidae): Paleontologia, v. 28, p. 643-677",
    note = "talkorigins\_source = {true}; raw\_reference = {Nicholls, E. L., e Russell, A. P., 1985, Estrutura e função da cintura escapular e da extremidade anterior de Struthiomimus altus (Theropoda: Ornithomimidae): Paleontologia, v. 28, p. 643-677.}"
}

@misc{diamond1986how5,
    author = "Diamond, J. M",
    title = "Como tubarões-brancos, gatos-dentes-de-sabre e soldados matam",
    year = "1986",
    howpublished = "Nature, v. 322, p. 773-774",
    note = "talkorigins\_source = {true}; raw\_reference = {Diamond, J. M., 1986, Como tubarões-brancos, gatos-dentes-de-sabre e soldados matam: Nature, v. 322, p. 773-774.}"
}

@misc{parrish1986locomotor25,
    author = "Parrish, J. M",
    title = "Adaptações locomotoras na perna traseira e no pélvis dos Thecodontia",
    year = "1986",
    howpublished = "Hunteria, v. 1, p. 2-35",
    note = "talkorigins_source = {true}; raw_reference = {Parrish, J. M., 1986, Adaptações locomotoras na perna traseira e no pélvis dos Thecodontia: Hunteria, v. 1, p. 2-35.}"
}

@misc{kitchner1987function15,
    author = "Kitchner, A",
    title = "Função das garras",
    year = "1987",
    howpublished = "Nature, v. 325, p. 114",
    note = "talkorigins\_source = {true}; raw\_reference = {Kitchner, A., 1987, Função das garras: Nature, v. 325, p. 114.}"
}

@misc{crussemeyer2000biomechanics,
    author = "Crussemeyer, Jill A. e Dufek, Janet S.",
    title = "Biomecânica",
    year = "2000",
    booktitle = "Mulheres no Esporte",
    url = "https://doi.org/10.1002/9780470757093.ch6",
    doi = "10.1002/9780470757093.ch6",
    pages = "93-107"
}

Morcegos (Chiroptera) são geralmente arrastadores desajeitados, mas o morcego-vampiro comum (Desmodus rotundus) e o morcego de cauda curta da Nova Zelândia (Mystacina tuberculata) evoluíram independentemente a capacidade de manobrar bem no solo. Neste estudo, descrevemos a cinemática da locomoção em ambas as espécies e a cinética da locomoção em M. tuberculata. Buscamos determinar se esses morcegos se movem de forma terrestre da mesma maneira que outros quadrúpedes ou se possuem padrões de movimento no solo totalmente diferentes dos observados em quadrúpedes que não voam. Usando análises de vídeo de alta velocidade de morcegos se movendo em esteira rolante, observamos que ambas as espécies possuem gaits de sequência lateral simétricos semelhantes às caminhadas definidas cinematicamente de uma ampla gama de tetrápodes. Em altas velocidades, D. rotundus usa um gait de salto assimétrico que parece convergir para os gaits de salto de pequenos mamíferos terrestres, mas com os papéis das extremidades anteriores e posteriores invertidos. Este gait não foi realizado por M. tuberculata. Muitos animais que possuem um único gait cinemático mudam com o aumento da velocidade de uma caminhada cinética (onde a energia cinética e potencial do centro de massa oscilam fora de fase uma em relação à outra) para uma corrida cinética (onde elas oscilam em fase). Para determinar se o único gait cinemático de M. tuberculata atende à definição cinética de uma caminhada, uma corrida ou um gait que funciona como uma caminhada em baixa velocidade e como uma corrida em alta velocidade, usamos placas de força e gravações de vídeo de alta velocidade para caracterizar a energética do centro de massa nessa espécie. Embora as oscilações na energia cinética e potencial tenham magnitudes semelhantes, M. tuberculata não usou trocas de energia entre elas semelhantes a um pêndulo na mesma extensão que muitos outros animais quadrúpedes, e não transitou de uma caminhada cinética para uma corrida cinética com o aumento da velocidade. O gait de M. tuberculata é cinematicamente uma caminhada, mas cineticamente semelhante a uma corrida em todas as velocidades.

@article{doi101242jeb02186,
    author = "Riskin, Daniel K. e Parsons, Stuart e Schutt, William A. e Carter, Gerald G. e Hermanson, John W.",
    title = "Locomoção terrestre do morcego de cauda curta da Nova Zelândia Mystacina tuberculata e do morcego-vampiro comum Desmodus rotundus",
    year = "2006",
    journal = "Journal of Experimental Biology",
    abstract = "Morcegos (Chiroptera) são geralmente arrastadores desajeitados, mas o morcego-vampiro comum (Desmodus rotundus) e o morcego de cauda curta da Nova Zelândia (Mystacina tuberculata) evoluíram independentemente a capacidade de manobrar bem no solo. Neste estudo, descrevemos a cinemática da locomoção em ambas as espécies e a cinética da locomoção em M. tuberculata. Buscamos determinar se esses morcegos se movem de forma terrestre da mesma maneira que outros quadrúpedes ou se possuem padrões de movimento no solo totalmente diferentes dos observados em quadrúpedes que não voam. Usando análises de vídeo de alta velocidade de morcegos se movendo em esteira rolante, observamos que ambas as espécies possuem gaits de sequência lateral simétricos semelhantes às caminhadas definidas cinematicamente de uma ampla gama de tetrápodes. Em altas velocidades, D. rotundus usa um gait de salto assimétrico que parece convergir para os gaits de salto de pequenos mamíferos terrestres, mas com os papéis das extremidades anteriores e posteriores invertidos. Este gait não foi realizado por M. tuberculata. Muitos animais que possuem um único gait cinemático mudam com o aumento da velocidade de uma caminhada cinética (onde a energia cinética e potencial do centro de massa oscilam fora de fase uma em relação à outra) para uma corrida cinética (onde elas oscilam em fase). Para determinar se o único gait cinemático de M. tuberculata atende à definição cinética de uma caminhada, uma corrida ou um gait que funciona como uma caminhada em baixa velocidade e como uma corrida em alta velocidade, usamos placas de força e gravações de vídeo de alta velocidade para caracterizar a energética do centro de massa nessa espécie. Embora as oscilações na energia cinética e potencial tenham magnitudes semelhantes, M. tuberculata não usou trocas de energia entre elas semelhantes a um pêndulo na mesma extensão que muitos outros animais quadrúpedes, e não transitou de uma caminhada cinética para uma corrida cinética com o aumento da velocidade. O gait de M. tuberculata é cinematicamente uma caminhada, mas cineticamente semelhante a uma corrida em todas as velocidades.",
    url = "https://doi.org/10.1242/jeb.02186",
    doi = "10.1242/jeb.02186",
    openalex = "W2112468692",
    references = "doi101016jjtbi200504004, doi101098rstb19870030, doi101111j146979981983tb04266x, doi101111j146979981991tb04794x, doi101113jphysiol1976sp011613, doi101126science1105113, doi101152ajpregu19772335r243, doi101242jeb1381301, doi104159harvard9780674184404, openalexw3081581194"
}

No último século, aproximadamente 30 hipóteses foram construídas para explicar a evolução da postura ereta e da locomoção humana. As mais importantes e recentes são discutidas aqui. Enquanto isso, estabeleceu-se que todas as principais hipóteses publicadas até a última década do século passado estão desatualizadas, pelo menos em relação a algumas de suas ideias principais: Primeiro, elas focaram-se em apenas uma causa para a evolução da bipedalia, enquanto o processo evolutivo foi muito mais complexo. Segundo, todas foram colocadas em um cenário de savana. Durante os anos 1990, o registro fóssil permitiu a reconstrução mais precisa da emergência da bipedalia em um habitat florestal (por exemplo, como relatado por Clarke e Tobias (Science 269:521-524, 1995) e WoldeGabriel et al. (Nature 412:175-178, 2001)). Além disso, os restos fósseis revelaram evidências crescentes de que essa parte da evolução humana ocorreu em um ambiente mais úmido do que anteriormente assumido. A Teoria do Generalista Anfíbio, apresentada pela primeira vez no ano 2000, sugere que a bipedalia começou em um habitat arborizado. As florestas não estavam longe de uma costa, onde nosso ancestral primitivo, juntamente com seus hábitos arborícolas, caminhava e nadava em águas rasas encontrando comida rica com pouco investimento. Em contraste com todas as outras teorias, o comportamento de wading (nadar/caminhar em águas rasas) não apenas desencadeia uma postura ereta, mas também força o indivíduo a manter essa posição e a caminhar de forma bípede. Até agora, este é o único cenário adequado para superar a considerável barreira anatômica e funcional da quadrupedia para a bipedalia. Isso é consistente com as descobertas paleoantropológicas e com a anatomia funcional, bem como com cálculos energéticos, e não menos, com a psicologia evolutiva. A nova síntese apresentada aqui é capaz de harmonizar muitas das teorias até então concorrentes.

@article{doi101007s0011400906373,
    author = "Niemitz, Carsten",
    title = "The evolution of the upright posture and gait—a review and a new synthesis",
    year = "2010",
    journal = "Die Naturwissenschaften",
    abstract = "During the last century, approximately 30 hypotheses have been constructed to explain the evolution of the human upright posture and locomotion. The most important and recent ones are discussed here. Meanwhile, it has been established that all main hypotheses published until the last decade of the past century are outdated, at least with respect to some of their main ideas: Firstly, they were focused on only one cause for the evolution of bipedality, whereas the evolutionary process was much more complex. Secondly, they were all placed into a savannah scenario. During the 1990s, the fossil record allowed the reconstruction of emerging bipedalism more precisely in a forested habitat (e.g., as reported by Clarke and Tobias (Science 269:521-524, 1995) and WoldeGabriel et al. (Nature 412:175-178, 2001)). Moreover, the fossil remains revealed increasing evidence that this part of human evolution took place in a more humid environment than previously assumed. The Amphibian Generalist Theory, presented first in the year 2000, suggests that bipedalism began in a wooded habitat. The forests were not far from a shore, where our early ancestor, along with its arboreal habits, walked and waded in shallow water finding rich food with little investment. In contrast to all other theories, wading behaviour not only triggers an upright posture, but also forces the individual to maintain this position and to walk bipedally. So far, this is the only scenario suitable to overcome the considerable anatomical and functional threshold from quadrupedalism to bipedalism. This is consistent with paleoanthropological findings and with functional anatomy as well as with energetic calculations, and not least, with evolutionary psychology. The new synthesis presented here is able to harmonise many of the hitherto competing theories.",
    url = "https://doi.org/10.1007/s00114-009-0637-3",
    doi = "10.1007/s00114-009-0637-3",
    openalex = "W2075013568",
    references = "doi101016s0047248484800792, doi10103712293000, doi101038385333a0, doi101038nature00879, doi101038nature03052, doi101038nature04789, doi101086281823, doi101126science2114480341, doi101242jeb00279, doi101353book59141, doi101537ase188722495, doi1023072792, doi105860choice352112"
}

@incollection{masouros2010biomechanics,
    author = "Masouros, S. D. e McDermott, I. D. e Bull, A. M. J. e Amis, A. A.",
    title = "Biomecânica",
    year = "2010",
    booktitle = "O Menisco",
    url = "https://doi.org/10.1007/978-3-642-02450-4\_4",
    doi = "10.1007/978-3-642-02450-4\_4",
    pages = "29-37"
}

@incollection{hill2012biomechanics,
    author = "Hill, Keith e Baranowski, Tom e Schmidt, Walter e Prommer, Nicole e Audran, Michel e Connes, Philippe e Gutiérrez, Ramiro L. e Decker, Catherine F. e Plasqui, Guy e Westerterp, Klaas R. e Chilibeck, Phil e Newman, Christopher L. e Allen, Matthew R.",
    title = "Biomecânica",
    year = "2012",
    booktitle = "Enciclopédia de Medicina do Exercício em Saúde e Doença",
    url = "https://doi.org/10.1007/978-3-540-29807-6\_2151",
    doi = "10.1007/978-3-540-29807-6\_2151",
    pages = "119-119"
}

Dinossauros ornitíscios eram primitivamente bípedes, com membros anteriores modificados para preensão, mas o quadrupedismo evoluiu no clado em pelo menos três ocasiões independentemente. Fora do Ornithischia, o quadrupedismo a partir de ancestrais bípedes evoluiu apenas em duas outras ocasiões, tornando esta uma das transições locomotoras mais raras na história evolutiva dos tetrápodes. As mudanças osteológicas e miológicas associadas a essas transições foram documentadas apenas recentemente, e as consequências biomecânicas dessas mudanças ainda precisam ser examinadas. Aqui, revisamos abordagens anteriores para entender a locomoção em animais extintos, que podem ser amplamente divididas em abordagens forma-função usando analogia baseada em animais existentes, escalonamento de ossos de membros e abordagens computacionais. Em seguida, realizamos a primeira tentativa sistemática de quantificar mudanças na função muscular locomotora em dinossauros ornitíscios bípedes e quadrúpedes. Usando modelagem computacional tridimensional dos braços de momento dos principais músculos locomotores pélvicos, examinamos semelhanças e diferenças entre táxons individuais, entre táxons quadrúpedes e bípedes, e entre táxons representando as três principais linhagens ornitíscias (Thyreophora, Ornithopoda, Marginocephalia). Nossos resultados sugerem que o ceratopsídeo Chasmosaurus e o ornitópode Hypsilophodon têm braços de momento relativamente baixos para a maioria dos músculos e funções, talvez sugerindo desempenho locomotor pobre nesses táxons. Quadrúpedes têm braços de momento abdutores mais altos que bípedes, o que sugerimos ser devido aos corpos mais largos dos quadrúpedes modelados. Um pico nos braços de momento extensores em ângulos de quadril mais estendidos e menores braços de momento rotadores mediais em quadrúpedes do que em bípedes pode ser devido a um membro posterior mais colunar e perda de rotação medial como uma forma de suporte lateral do membro em quadrúpedes. Não somos capazes de identificar tendências na evolução do braço de momento em todo o Ornithischia, sugerindo que a ancestralidade bípede dos ornitíscios não restringiu o desenvolvimento da locomoção quadrúpede via um número limitado de vias funcionais. A anatomia funcional parece ter tido um efeito maior nos braços de momento do que a filogenia, e as diferenças identificadas entre táxons individuais e clados individuais podem estar relacionadas a diferenças no desempenho locomotor necessário para viver em diferentes ambientes ou para comportamentos específicos do clado.

@article{doi101111brv12071,
    author = "Maidment, Susannah C. R. and Bates, Karl T. and Falkingham, Peter and VanBuren, Collin S. and Arbour, Victoria M. and Barrett, Paul M.",
    title = "Locomoção em dinossauros ornitíscios: uma avaliação usando modelagem computacional tridimensional",
    year = "2013",
    journal = "Biological reviews/Revisões biológicas da Sociedade Filosófica de Cambridge",
    abstract = "Dinossauros ornitíscios eram primitivamente bípedes, com membros anteriores modificados para preensão, mas o quadrupedismo evoluiu no clado em pelo menos três ocasiões independentemente. Fora do Ornithischia, o quadrupedismo a partir de ancestrais bípedes evoluiu apenas em duas outras ocasiões, tornando esta uma das transições locomotoras mais raras na história evolutiva dos tetrápodes. As mudanças osteológicas e miológicas associadas a essas transições foram documentadas apenas recentemente, e as consequências biomecânicas dessas mudanças ainda precisam ser examinadas. Aqui, revisamos abordagens anteriores para entender a locomoção em animais extintos, que podem ser amplamente divididas em abordagens forma-função usando analogia baseada em animais existentes, escalonamento de ossos de membros e abordagens computacionais. Em seguida, realizamos a primeira tentativa sistemática de quantificar mudanças na função muscular locomotora em dinossauros ornitíscios bípedes e quadrúpedes. Usando modelagem computacional tridimensional dos braços de momento dos principais músculos locomotores pélvicos, examinamos semelhanças e diferenças entre táxons individuais, entre táxons quadrúpedes e bípedes, e entre táxons representando as três principais linhagens ornitíscias (Thyreophora, Ornithopoda, Marginocephalia). Nossos resultados sugerem que o ceratopsídeo Chasmosaurus e o ornitópode Hypsilophodon têm braços de momento relativamente baixos para a maioria dos músculos e funções, talvez sugerindo desempenho locomotor pobre nesses táxons. Quadrúpedes têm braços de momento abdutores mais altos que bípedes, o que sugerimos ser devido aos corpos mais largos dos quadrúpedes modelados. Um pico nos braços de momento extensores em ângulos de quadril mais estendidos e menores braços de momento rotadores mediais em quadrúpedes do que em bípedes pode ser devido a um membro posterior mais colunar e perda de rotação medial como uma forma de suporte lateral do membro em quadrúpedes. Não somos capazes de identificar tendências na evolução do braço de momento em todo o Ornithischia, sugerindo que a ancestralidade bípede dos ornitíscios não restringiu o desenvolvimento da locomoção quadrúpede via um número limitado de vias funcionais. A anatomia funcional parece ter tido um efeito maior nos braços de momento do que a filogenia, e as diferenças identificadas entre táxons individuais e clados individuais podem estar relacionadas a diferenças no desempenho locomotor necessário para viver em diferentes ambientes ou para comportamentos específicos do clado.",
    url = "https://doi.org/10.1111/brv.12071",
    doi = "10.1111/brv.12071",
    openalex = "W2133932331",
    references = "coombs1980swimming, doi101007s1126300701073, doi101080027246342011606857, doi101098rsbl20120263, doi101109tpami2009161, doi101126science17940791201, doi101130g23452a1, doi10114511419111141964, doi101152ajpregu19772335r243, doi101371journalpone0004591, doi101371journalpone0067182, doi1016660094837320000260450fpindi20co2, doi101666100041, doi104159harvard9780674184404, doi105860choice326223, doi105860choice392183, openalexw2183707334, openalexw2473973115, openalexw638862129"
}

@incollection{kassab2019biomechanics,
    author = "Kassab, Ghassan S.",
    title = "Biomecânica",
    year = "2019",
    booktitle = "Circulação Coronariana",
    url = "https://doi.org/10.1007/978-3-030-14819-5\_1",
    doi = "10.1007/978-3-030-14819-5\_1",
    pages = "1-28"
}

Resumo A interseção entre paleontologia e biomecânica pode ser reciprocamente esclarecedora, ajudando a melhorar o conhecimento paleobiológico sobre espécies extintas e aprofundar nossa compreensão da generalidade dos princípios biomecânicos derivados do estudo de espécies existentes. No entanto, trabalhar com dados obtidos principalmente do registro fóssil apresenta seus desafios. Baseando-nos em décadas de pesquisa anterior, delineamos e discutimos criticamente um fluxo de trabalho completo para análise biomecânica de espécies extintas, utilizando a biomecânica locomotora no dinossauro terópode do Triássico Coelophysis como estudo de caso. Avançamos da captura digital da morfologia óssea fóssil até a criação de modelos esqueléticos articulados, à reconstrução da musculatura e volumes de tecidos moles, ao desenvolvimento de modelos musculoesqueléticos computacionais e, finalmente, à execução de simulações biomecânicas. Utilizando um modelo musculoesquelético tridimensional composto por 33 músculos, uma simulação estática inversa da fase média da corrida mostra que o Coelophysis provavelmente usou posturas de membros posteriores mais eretas (estendidas) e foi capaz de suportar uma força de reação vertical do solo de magnitude superior a 2,5 vezes o peso corporal. Identificamos a capacidade de geração de força muscular como uma fonte chave de incerteza nas simulações, destacando a necessidade de métodos mais refinados para estimar parâmetros intrínsecos musculares, como o comprimento das fibras. Nossa abordagem enfatiza a aplicação explícita de técnicas quantitativas e princípios baseados na física, o que ajuda a maximizar a robustez e reprodutibilidade dos resultados. Embora nos concentremos em um táxon e uma questão específicos, muitas das técnicas e filosofias exploradas aqui têm muita generalidade, podendo ser aplicadas na investigação biomecânica de outros organismos extintos.

@article{doi101017pab202046,
    author = "Bishop, Peter J. and Cuff, Andrew R. and Hutchinson, John R.",
    title = "Como construir um dinossauro: modelagem e simulação biomecânica locomotora em animais extintos",
    year = "2020",
    journal = "Paleobiology",
    abstract = "Resumo A interseção entre paleontologia e biomecânica pode ser reciprocamente esclarecedora, ajudando a melhorar o conhecimento paleobiológico sobre espécies extintas e aprofundar nossa compreensão da generalidade dos princípios biomecânicos derivados do estudo de espécies existentes. No entanto, trabalhar com dados obtidos principalmente do registro fóssil apresenta seus desafios. Baseando-nos em décadas de pesquisa anterior, delineamos e discutimos criticamente um fluxo de trabalho completo para análise biomecânica de espécies extintas, utilizando a biomecânica locomotora no dinossauro terópode do Triássico Coelophysis como estudo de caso. Avançamos da captura digital da morfologia óssea fóssil até a criação de modelos esqueléticos articulados, à reconstrução da musculatura e volumes de tecidos moles, ao desenvolvimento de modelos musculoesqueléticos computacionais e, finalmente, à execução de simulações biomecânicas. Utilizando um modelo musculoesquelético tridimensional composto por 33 músculos, uma simulação estática inversa da fase média da corrida mostra que o Coelophysis provavelmente usou posturas de membros posteriores mais eretas (estendidas) e foi capaz de suportar uma força de reação vertical do solo de magnitude superior a 2,5 vezes o peso corporal. Identificamos a capacidade de geração de força muscular como uma fonte chave de incerteza nas simulações, destacando a necessidade de métodos mais refinados para estimar parâmetros intrínsecos musculares, como o comprimento das fibras. Nossa abordagem enfatiza a aplicação explícita de técnicas quantitativas e princípios baseados na física, o que ajuda a maximizar a robustez e reprodutibilidade dos resultados. Embora nos concentremos em um táxon e uma questão específicos, muitas das técnicas e filosofias exploradas aqui têm muita generalidade, podendo ser aplicadas na investigação biomecânica de outros organismos extintos.",
    url = "https://doi.org/10.1017/pab.2020.46",
    doi = "10.1017/pab.2020.46",
    openalex = "W3095550271",
    references = "doi101007s0001501000242, doi101016jcub201910050, doi101038s4158601808512, doi1010800272463420171427593, doi101098rsbl20120263, doi101098rsos160342, doi1011112041210x12226, doi101111brv12071, doi101111pala12329, doi101242jeb069567, doi101371journalpone0013120, doi101371journalpone0192172, doi101666100041, doi103389fbioe201800140, doi104202app20090075"
}

Um marco na evolução dos vertebrados, a transição da água para a terra, deve seu sucesso ao desenvolvimento de um plano corporal espalhado que permitiu um estilo de vida anfíbio. O corpo, originalmente adaptado para natação, evoluiu para se beneficiar de membros que aprimoraram suas capacidades de locomoção em ambientes submersos e em terra seca. Os primeiros animais terrestres usaram locomoção espalhada, um tipo de locomoção com membros em que os membros se estendem lateralmente do corpo (em oposição à locomoção ereta, em que os membros se estendem verticalmente abaixo do corpo). Este tipo de locomoção — exibido, por exemplo, por salamandras, lagartos e crocodilos — tem sido estudado em diversas áreas, incluindo neurociência, biomecânica, evolução e paleontologia. A robótica pode se beneficiar desses estudos para projetar robôs anfíbios capazes de nadar e andar, com aplicações interessantes em robótica de campo, em particular para busca e resgate, inspeção e monitoramento ambiental. Em troca, a robótica pode fornecer ferramentas científicas úteis para testar hipóteses em neurociência, biomecânica e paleontologia. Por exemplo, robôs têm sido usados para testar hipóteses sobre a organização de circuitos neurais que podem alternar entre natação e caminhada sob o controle de sinais de modulação simples, bem como para identificar os padrões de movimento mais prováveis de animais espalhados extintos. Aqui, reviso diferentes aspectos da locomoção anfíbia e espalhada, a saber, características de marcha, neurobiologia, modelos numéricos e robôs espalhados, e discuto interações frutíferas entre a robótica e outras áreas científicas.

@article{doi101146annurevcontrol091919095731,
    author = "Ijspeert, Auke Jan",
    title = "Amphibious and Sprawling Locomotion: From Biology to Robotics and Back",
    year = "2020",
    journal = "Annual Review of Control Robotics and Autonomous Systems",
    abstract = "A milestone in vertebrate evolution, the transition from water to land, owes its success to the development of a sprawling body plan that enabled an amphibious lifestyle. The body, originally adapted for swimming, evolved to benefit from limbs that enhanced its locomotion capabilities on submerged and dry ground. The first terrestrial animals used sprawling locomotion, a type of legged locomotion in which limbs extend laterally from the body (as opposed to erect locomotion, in which limbs extend vertically below the body). This type of locomotion—exhibited, for instance, by salamanders, lizards, and crocodiles—has been studied in a variety of fields, including neuroscience, biomechanics, evolution, and paleontology. Robotics can benefit from these studies to design amphibious robots capable of swimming and walking, with interesting applications in field robotics, in particular for search and rescue, inspection, and environmental monitoring. In return, robotics can provide useful scientific tools to test hypotheses in neuroscience, biomechanics, and paleontology. For instance, robots have been used to test hypotheses about the organization of neural circuits that can switch between swimming and walking under the control of simple modulation signals, as well as to identify the most likely gaits of extinct sprawling animals. Here, I review different aspects of amphibious and sprawling locomotion, namely gait characteristics, neurobiology, numerical models, and sprawling robots, and discuss fruitful interactions between robotics and other scientific fields.",
    url = "https://doi.org/10.1146/annurev-control-091919-095731",
    doi = "10.1146/annurev-control-091919-095731",
    openalex = "W2998026442",
    references = "doi101086physzool67130163845, doi101098rsif20151089, doi103390biomimetics4030060"
}

@inproceedings{han2020effects,
    author = "Han, Pan e Wang, Junshi e Dong, Haibo",
    title = "Efeitos do Andamento de Natação Intermitente na Locomoção Tipo Peixe",
    year = "2020",
    booktitle = "Fórum AIAA Scitech 2020",
    url = "https://doi.org/10.2514/6.2020-1779",
    doi = "10.2514/6.2020-1779",
    openalex = "W2998233015",
    references = "doi101007s1040901706943, doi101016030096299190382m, doi101016jjcp201904062, doi101017cbo9780511983641005, doi101017jfm2017533, doi1010881748318243036001, doi101098rspb19710085, doi10110948757275, doi101242jeb008128, openalexw2744262668"
}

As águas-vivas (Medusozoa) foram consideradas os animais mais energeticamente eficientes do mundo. Sua morfologia de sino e sistemas nervosos relativamente simples tornam-nas atraentes para os robóticos. Embora a comunidade científica tenha dedicado muita atenção a entender seu desempenho de natação, ainda há muito a ser aprendido sobre o padrão de locomoção propulsivo por jato exibido pelas águas-vivas prolatas. Tradicionalmente, os cientistas computacionais assumiram cinemáticas de ciclo de trabalho uniformes ao modelar computacionalmente a locomoção de águas-vivas. Neste estudo, usamos modelagem de interação fluido-estrutura para determinar possíveis melhorias no desempenho ao embaralhar diferentes ciclos de trabalho juntos em múltiplos números de Reynolds e frequências de contração. Aumentos na velocidade e reduções no custo de transporte foram observados de até 80% e 50%, respectivamente. Geralmente, os efeitos líquidos foram maiores para casos envolvendo frequências de contração mais baixas. No geral, foram determinadas combinações robustas de ciclo de trabalho que levaram a um desempenho aprimorado ou prejudicado.

@article{doi10108817483190ac2afe,
    author = "Baldwin, Tierney e Battista, Nicholas",
    title = "Hopscotching Jellyfish: combinar diferentes cinemáticas de ciclo de trabalho pode levar a um desempenho de natação aprimorado",
    year = "2021",
    journal = "arXiv (Universidade de Cornell)",
    abstract = "As águas-vivas (Medusozoa) foram consideradas os animais mais energeticamente eficientes do mundo. Sua morfologia de sino e sistemas nervosos relativamente simples tornam-nas atraentes para os robóticos. Embora a comunidade científica tenha dedicado muita atenção a entender seu desempenho de natação, ainda há muito a ser aprendido sobre o padrão de locomoção propulsivo por jato exibido pelas águas-vivas prolatas. Tradicionalmente, os cientistas computacionais assumiram cinemáticas de ciclo de trabalho uniformes ao modelar computacionalmente a locomoção de águas-vivas. Neste estudo, usamos modelagem de interação fluido-estrutura para determinar possíveis melhorias no desempenho ao embaralhar diferentes ciclos de trabalho juntos em múltiplos números de Reynolds e frequências de contração. Aumentos na velocidade e reduções no custo de transporte foram observados de até 80\% e 50\%, respectivamente. Geralmente, os efeitos líquidos foram maiores para casos envolvendo frequências de contração mais baixas. No geral, foram determinadas combinações robustas de ciclo de trabalho que levaram a um desempenho aprimorado ou prejudicado.",
    url = "https://doi.org/10.1088/1748-3190/ac2afe",
    doi = "10.1088/1748-3190/ac2afe",
    openalex = "W3204959302",
    references = "han2020effects"
}

A colonização de ecossistemas de água doce e marinhos por vertebrados terrestres ocorreu repetidamente em anfíbios, répteis, aves e mamíferos ao longo de 300 milhões de anos. As interpretações funcionais do registro fóssil são cruciais para compreender as forças que moldam essas transições evolutivas. Tetrapodos secundariamente aquáticos adquiriram um conjunto de adaptações anatômicas, fisiológicas e comportamentais para a locomoção na água. No entanto, grande parte dessas informações está perdida para clados extintos, com evidências fósseis frequentemente restritas a dados osteológicos e a poucos espécimes extraordinários com preservação de tecidos moles. Tradicionalmente, a morfologia funcional em tetrapodos secundariamente aquáticos fósseis foi investigada através da anatomia comparativa e correlação com análogos funcionais vivos. No entanto, nas últimas duas décadas, a biomecânica na paleobiologia experimentou uma mudança metodológica notável. As abordagens baseadas na anatomia estão se tornando cada vez mais rigorosas, informadas por técnicas quantitativas para análise de forma. Além disso, a incorporação de métodos baseados na física permitiu testes objetivos de hipóteses funcionais, revelando a importância das forças hidrodinâmicas como impulsionadoras de inovação e adaptação evolutivas. Aqui, apresentamos uma visão geral das pesquisas mais recentes sobre a locomoção de tetrapodos secundariamente aquáticos extintos, com foco em amniotas, destacando as abordagens experimentais de última geração utilizadas neste campo. Discutimos a adequação dessas técnicas para explorar diferentes aspectos da adaptação locomotora, analisando suas vantagens e limitações e estabelecendo recomendações para sua aplicação, com o objetivo de informar estratégias experimentais futuras. Além disso, delineamos algumas áreas de pesquisa não exploradas que foram com sucesso implementadas em outras áreas de pesquisa paleobiomecânica, como o uso de modelos dinâmicos em mecânica alimentar e locomoção terrestre, fornecendo assim uma nova síntese metodológica para o campo da biomecânica locomotora em vertebrados secundariamente aquáticos extintos. Avanços na tecnologia de imagem e software de modelagem tridimensional, novos desenvolvimentos em robótica e maior disponibilidade e conscientização sobre métodos numéricos como dinâmica dos fluidos computacional tornam este um momento emocionante para analisar forma e função em vertebrados antigos.

@article{doi101111brv12790,
    author = "Gutarra, Susana and Rahman, Imran A.",
    title = "The locomotion of extinct secondarily aquatic tetrapods",
    year = "2021",
    journal = "Biological reviews/Biological reviews of the Cambridge Philosophical Society",
    abstract = "A colonização de ecossistemas de água doce e marinhos por vertebrados terrestres ocorreu repetidamente em anfíbios, répteis, aves e mamíferos ao longo de 300 milhões de anos. As interpretações funcionais do registro fóssil são cruciais para compreender as forças que moldam essas transições evolutivas. Tetrapodos secundariamente aquáticos adquiriram um conjunto de adaptações anatômicas, fisiológicas e comportamentais para a locomoção na água. No entanto, grande parte dessas informações está perdida para clados extintos, com evidências fósseis frequentemente restritas a dados osteológicos e a poucos espécimes extraordinários com preservação de tecidos moles. Tradicionalmente, a morfologia funcional em tetrapodos secundariamente aquáticos fósseis foi investigada através da anatomia comparativa e correlação com análogos funcionais vivos. No entanto, nas últimas duas décadas, a biomecânica na paleobiologia experimentou uma mudança metodológica notável. As abordagens baseadas na anatomia estão se tornando cada vez mais rigorosas, informadas por técnicas quantitativas para análise de forma. Além disso, a incorporação de métodos baseados na física permitiu testes objetivos de hipóteses funcionais, revelando a importância das forças hidrodinâmicas como impulsionadoras de inovação e adaptação evolutivas. Aqui, apresentamos uma visão geral das pesquisas mais recentes sobre a locomoção de tetrapodos secundariamente aquáticos extintos, com foco em amniotas, destacando as abordagens experimentais de última geração utilizadas neste campo. Discutimos a adequação dessas técnicas para explorar diferentes aspectos da adaptação locomotora, analisando suas vantagens e limitações e estabelecendo recomendações para sua aplicação, com o objetivo de informar estratégias experimentais futuras. Além disso, delineamos algumas áreas de pesquisa não exploradas que foram com sucesso implementadas em outras áreas de pesquisa paleobiomecânica, como o uso de modelos dinâmicos em mecânica alimentar e locomoção terrestre, fornecendo assim uma nova síntese metodológica para o campo da biomecânica locomotora em vertebrados secundariamente aquáticos extintos. Avanços na tecnologia de imagem e software de modelagem tridimensional, novos desenvolvimentos em robótica e maior disponibilidade e conscientização sobre métodos numéricos como dinâmica dos fluidos computacional tornam este um momento emocionante para analisar forma e função em vertebrados antigos.",
    url = "https://doi.org/10.1111/brv.12790",
    doi = "10.1111/brv.12790",
    openalex = "W3197611735",
    references = "doi101006jfls19931012, doi101017pab201615, doi101017s0022112060001110, doi101038nature02000, doi101038ncomms10825, doi101038ncomms4460, doi101038s4158601805214, doi101038s415980160028x, doi101038scientificamerican039564, doi101038srep02120, doi10108002693445201611963958, doi101098rsos160342, doi101098rspb19710085, doi101126science1774045222, doi101371journalpone0183070, doi101371journalpone0216148, doi105860choice324494"
}

Resumo Archosauria diversificou-se durante o Período Triássico antes de experimentar duas extinções em massa perto do seu fim ∼201 Mya, deixando apenas a linhagem de crocodilos (Crocodylomorpha) e a linhagem de aves (Dinosauria) como sobreviventes; juntamente com os répteis voadores pterossauros. Há cerca de 50 anos, a "hipótese da superioridade locomotora" (LSH) propôs que os dinossauros acabaram dominando no Período Jurássico Inferior porque sua locomoção era superior à de outros arcosáurios. Essa ideia tem sido debatida continuamente desde então, com análises taxonômicas e morfológicas sugerindo que os dinossauros foram "sortudos" em vez de sobreviverem devido à superioridade biológica. No entanto, a LSH nunca foi testada biomecanicamente. Aqui apresentamos a integração de dados experimentais de locomoção em arcosáurios existentes com simulações inversas e preditivas dos mesmos comportamentos usando modelos musculoesqueléticos, mostrando que podemos prever de forma confiável como os arcosáurios existentes caminham, correm e pulam. Essas simulações têm guiado simulações preditivas de arcosáurios extintos para estimar como eles se moviam, e mostramos nosso progresso nessa empreitada. Os modelos musculoesqueléticos usados nessas simulações também podem ser usados para análises mais simples de forma e função, como alavancas musculares, que nos informam sobre semelhanças e diferenças biomecânicas mais básicas entre arcosáurios. Colocando todos esses dados em um contexto evolutivo e biomecânico, damos uma nova olhada na LSH como parte de uma revisão crítica de hipóteses concorrentes sobre por que os dinossauros (e alguns outros clados de arcosáurios) sobreviveram às extinções do Triássico Superior. Os primeiros dinossauros tinham algumas diferenças quantificáveis na função e performance locomotora em comparação com alguns outros arcosáurios, mas outras características derivadas dos dinossauros (por exemplo, taxas metabólicas ou de crescimento, capacidades ventilatórias) não são necessariamente mutuamente exclusivas da LSH; ou talvez até mesmo uma hipótese de substituição oportunista; ao explicar o sucesso dos dinossauros.

@article{doi101093icbicac049,
    author = "Cuff, Andrew R. e Demuth, Oliver E. e Michel, K e Otero, Alejandro e Pintore, Romain e Polet, Delyle T. e Wiseman, Ashleigh L. A. e Hutchinson, John R.",
    title = "Walking—and Running and Jumping—with Dinosaurs and their Cousins, Viewed Through the Lens of Evolutionary Biomechanics",
    year = "2022",
    journal = "Integrative and Comparative Biology",
    abstract = "Resumo Archosauria diversificou-se durante o Período Triássico antes de experimentar duas extinções em massa perto do seu fim ∼201 Mya, deixando apenas a linhagem de crocodilos (Crocodylomorpha) e a linhagem de aves (Dinosauria) como sobreviventes; juntamente com os répteis voadores pterossauros. Há cerca de 50 anos, a "hipótese da superioridade locomotora" (LSH) propôs que os dinossauros acabaram dominando no Período Jurássico Inferior porque sua locomoção era superior à de outros arcosáurios. Essa ideia tem sido debatida continuamente desde então, com análises taxonômicas e morfológicas sugerindo que os dinossauros foram "sortudos" em vez de sobreviverem devido à superioridade biológica. No entanto, a LSH nunca foi testada biomecanicamente. Aqui apresentamos a integração de dados experimentais de locomoção em arcosáurios existentes com simulações inversas e preditivas dos mesmos comportamentos usando modelos musculoesqueléticos, mostrando que podemos prever de forma confiável como os arcosáurios existentes caminham, correm e pulam. Essas simulações têm guiado simulações preditivas de arcosáurios extintos para estimar como eles se moviam, e mostramos nosso progresso nessa empreitada. Os modelos musculoesqueléticos usados nessas simulações também podem ser usados para análises mais simples de forma e função, como alavancas musculares, que nos informam sobre semelhanças e diferenças biomecânicas mais básicas entre arcosáurios. Colocando todos esses dados em um contexto evolutivo e biomecânico, damos uma nova olhada na LSH como parte de uma revisão crítica de hipóteses concorrentes sobre por que os dinossauros (e alguns outros clados de arcosáurios) sobreviveram às extinções do Triássico Superior. Os primeiros dinossauros tinham algumas diferenças quantificáveis na função e performance locomotora em comparação com alguns outros arcosáurios, mas outras características derivadas dos dinossauros (por exemplo, taxas metabólicas ou de crescimento, capacidades ventilatórias) não são necessariamente mutuamente exclusivas da LSH; ou talvez até mesmo uma hipótese de substituição oportunista; ao explicar o sucesso dos dinossauros.",
    url = "https://doi.org/10.1093/icb/icac049",
    doi = "10.1093/icb/icac049",
    openalex = "W4281254995",
    references = "doi101002jmor20973, doi101038s4159802207074x, doi101111brv12638, doi101111pala12502, doi103389feart2021723973"
}

@incollection{crossrefNonebiomechanics,
    title = "Biomecânica",
    year = "None",
    booktitle = "Física Médica e Engenharia Biomédica",
    url = "https://doi.org/10.1887/0750303689/b319c1",
    doi = "10.1887/0750303689/b319c1"
}