Диљем животињског царства, најбрже животиње су увек средње величине. Гепарди надмашују лавове, делфини превазилазе орке и соколе перегрине лете брже од ћелавих орлова.
Већа тела значе веће, снажније мишиће, тако да за то правило није постојао јасан разлог - уосталом, зашто веће животиње не би користиле своју моћ снаге за брзину?
Научници су сада открили математички разлог: Према новим истраживањима, највеће животиње су ограничене колико енергије могу да се мобилишу да убрзају.
"До тренутка када се велике животиње пењу већим брзинама током трчања, њихове брзо доступне енергетске резерве такође ускоро истекну", изјавила је водитељица студије Мириам Хирт, зоолог из Немачког центра за интегративно истраживање биодиверзитета у Лајпцигу.
Брза замка
Хирт је постала заинтересирана за разумијевање односа величине и брзине док је радила на пројекту који је захтијевао од ње да процијени максималне брзине животиња. Традиционалне методе процене брзине на основу величине тела резултирале су апсурдним бројевима за највеће животиње. На пример, за слонове је рачунање произашло са максималном брзином од 373 мпх (600 км / х), рекла је Ливе Сциенце. Слонови заправо трче максималном брзином од 21 км / х (34 км / х).
Хирт је био далеко од првог који је приметио да највеће копнене животиње нису баш брзе. Али како се више копала, схватила је да и овај модел одговара летећим животињама и пливачима.
"Ово ме је навело да схватим да темељни механизам мора бити веома општи принцип", рекла је она.
Хирт је изградио математички модел да би објаснио овај механизам. Животиње достижу своје максималне брзине трчања на кратким тркама, не на великим даљинама, рекла је она. Кратки спринти се напајају анаеробно, што значи да гориво које напаја мишиће долази из краткорочног складиштења и ограничено је. (Аеробни метаболизам који опскрбљује мишиће горивом направљеним уз помоћ кисеоника, ствара дуже напоре.)
Маса мора превазићи инерцију да се животиња креће, рекао је Хирт, тако да слон не може провалити у спринту онолико брзо колико то може миш. Док слон крене, већ је искористио добар део својих анаеробних складишта енергије. Као резултат, највеће животиње никада не достижу теоретске брзине трчања за које би могла да сугерира њихова величина мишића, објавио је Хирт данас (17. јула) у часопису Натуре Ецологи & Еволутион.
Однос између телесне масе и брзине је у облику грба: Брзина се повећава величином тела до тачке, а затим опада како величина тела надмашује расположивост енергије.
Величина и брзина
Хирт је свој модел тестирала на бази података од 474 врсте широм животињског царства. Открила је да предвиђа максималне брзине са готово 90 процената тачности за тркаче, пливаче и летаче. 10% преосталих за објашњење може се приписати разним питањима, као што су грешка мерења, прилагођене телесној прилагодби и животињском извору топлоте - да ли је животиња ендотермична (топлокрвна) или ектотермична (хладнокрвна), Хирт је рекла.
Ендотермне животиње на копну су нешто брже од ектотермичних животиња, једноставно зато што ендотермичке животиње могу бити активне без обзира на спољашњу температуру. Зачудо, тај се образац преокрене у води: Хладнокрвна бића су заправо бржа од топлокрвних. То је вјероватно због тога што су топлокрвна бића оцеана, попут пингвина и китова, или провести неко вријеме на копну или имају копненог предака, рекао је Хирт. Те су животиње вероватно развиле неке компромисе због којих су они нешто спорији у води, рекла је она.
Иако су људи у просеку нешто спорији, него што Хиртова формула предвиђа, Усаин Болт - рекордер у спринтерима од 100 и 200 метара - добро се уклапа у податке, рекао је Хирт. То је вероватно зато што људи немају типове прилагодби које помажу да гепарди буду тако брзи, као што су ултрафлексибилни бодљи и зглобови.
Нова формула брзине могла би бити корисна за будућа истраживања која укључују кретање и миграцију животиња, као и интеракције грабљивице-грабљивице, рекао је Хирт. Такође би се могао користити за боље откривање брзине изумирања животиња. Према Хиртовим прорачунима, Велоцираптор вероватно јурио уз максималну брзину од 54 мпх (54.5 км / х), Т. рек може да га баци у брзину до 17 мпх (27 км / х) и Брацхиосаурус лупио је брзином од 7 мпх (11,9 км / х) при свом најбржем.
Оригинални чланак о Ливе Сциенце.
