https://frosthead.com

Co je klíčem k předpovídání rychlosti zvířat?

Pokud by došlo k čisté svalové hmotě, byl by africký slon nejrychlejším zvířetem na Zemi. Ale to není ten případ. Jak hlásí Marlowe Hood pro agenturu Agence France-Presse, ukázalo se, že velikost těla, ne svalová hmota, dokáže předpovídat rychlost zvířete. A vítězi této rasy jsou obvykle ti, kteří mají středně velká těla.

Nedávná studie publikovaná v časopise Nature Ecology & Evolution se vrací do matematiky za rychlými stvořeními. Výsledky naznačují, že zvířátka střední velikosti - jako jsou gepardi, jarní ptáci, sokoli a marlíni - leží na sladké skvrně velikosti těla: Mají dostatek svalové hmoty, aby se pohybovali rychle, ale ne příliš mnoho tělesné hmoty, aby unavili svaly a zpomalili zrychlení. .

Myriam Hirt, biologka Německého centra pro integrovaný výzkum biologické rozmanitosti v Lipsku, hledala recept, který by mohl předpovídat rychlost zvířete. Ale její první pokusy, opírající se o svalovou hmotu, byly velkou flop. Podle této metody by sloni vyhráli závod s vypočtenou rychlostí 373 mil za hodinu, „což samozřejmě není pravda, “ říká Hannah Lang na National Geographic . Skutečná nejvyšší rychlost slona je málo pod 25 mil za hodinu.

K vyřešení záhady začala Hirt a její kolegové analyzovat nejrychlejší zvířata na Zemi, hledat vzory nebo společné rysy. Podle zpráv Sid Perkins at Science analyzovali 474 druhů, včetně tvorů jako ovocné mušky, velryby, pěnice, pstruhy, lidi a stovky dalších. Vynesením špičkových rychlostí do grafu našli obrácenou křivku ve tvaru písmene U a nahoře mnoho rychlých druhů střední velikosti.

Na základě těchto údajů nemohli najít žádný mechanický důvod pro rychlost. Například všechna rychlá ryba neměla určitý tvar ploutve. Místo toho vědci našli korelaci mezi časem, který by zvířeti trvalo, než přivedl svou hmotu na svou teoretickou maximální rychlost, a jak rychle její svalová vlákna „rychlého záškubu“ - používaná pro věci jako sprinting - potřebují k dosažení vyčerpání.

U stvoření, jako jsou sloni a velryby, tato svalová vlákna vyčnívají daleko před tím, než stvoření mohou vyvinout dostatek energie, aby zrychlila na cokoli, co se blíží 300 mil za hodinu. Podle Hooda vědci vyvinuli vzorec, který lze použít k výpočtu maximální rychlosti zvířete s přesností 90 procent na základě jeho hmotnosti a toho, zda se pohybuje vzduchem, vodou nebo po souši.

Teoreticky by vzorec měl fungovat také na zaniklých zvířatech a mohl by vědcům poskytnout nový pohled na rychlosti dinosaurů. Například, podle vzorce, velociraptors pravděpodobně skočil podél u 31 mílí za hodinu, zatímco T-Rex se hrabal kolem u poloviny ta rychlost, Hood hlásí. Vhled do rychlosti také dává vědcům stopy do každého zvířete upřednostňovaného kořisti.

Zatímco vzorec je dobrým začátkem pro pochopení rychlosti, Thomas R. Holtz Jr., paleontolog z University of Maryland, který se nezúčastnil studie, říká Perkinsovi, že nevysvětluje všechny rozdíly. Dva lidé zahrnutí do studie v průměru činili 154 liber a vrcholili rychlostí 25, 4 mil za hodinu. Chunkiest gepard ve studii, který vážil jen jedenáct liber méně, ještě může sprintovat přes 60 mílí za hodinu, znamenat strukturální rozdíly pravděpodobně hrají roli v maximální rychlosti také.

Vědci naznačují, že tyto rozdíly mohou být výsledkem evolučního tlaku. Zdá se, že lidé utráceli většinu své energie tím, že překonali svou kořist věcmi, jako jsou pasti nebo oštěpy na lov. Ale mnoho jiných druhů, jako gepardi, se místo toho vyvinulo čím dál rychleji. Ale to znamená, že jejich kořist se pravděpodobně také vyvinula rychleji. "Druhy, které získají nejelektivnější výhodu - dravci a kořisti, například s několika místy, která se schovávají - se přiblíží k předpovězeným maximálním rychlostem, " vysvětluje Hirt ve svém vydání.

To vyvolává novou otázku: Kdo pronásledoval Usaina Bolta?

Co je klíčem k předpovídání rychlosti zvířat?