https://frosthead.com

Кой е ключът за прогнозиране на скоростта на животните?

Ако се стигне до чиста мускулна маса, африканският слон би бил най-бързото животно на Земята. Но това не е така. Както докладва Марлоу Худ за Agence France-Presse, се оказва, че размерът на тялото, а не мускулната маса може да прогнозира скоростта на животните. А победителите в надпреварата обикновено са тези със средни тела.

Скорошно проучване, публикувано в списанието Nature Ecology & Evolution, се вкопава в математиката зад бързите създания. Резултатите предполагат, че средните по големина ритници - като гепарди, пролетни бонбони, соколи и марлинчета - лежат на сладко място с размер на тялото: Те имат достатъчно мускулни влакна, за да се движат бързо, но не твърде много телесна маса, за да уморят мускулите си и бавно ускорение,

Мириам Хирт, биолог в Немския център за интегративно изследване на биоразнообразието в Лайпциг, търсеше формула, която да прогнозира скоростта на животното. Първоначалните й опити, разчитащи на мускулна маса, бяха голям флоп. Въз основа на този метод слоновете биха спечелили състезанието с изчислена скорост от 373 мили в час, "което разбира се не е вярно", казва тя на Хана Ланг от National Geographic . Истинската максимална скорост на слон е малко под 25 мили в час.

За да разрешат мистерията, Хирт и нейните колеги започнаха да анализират най-бързите животни на земята, търсейки модели или общости. Както съобщава Sid Perkins от Science, те анализирали 474 вида, включително същества като плодови мухи, китове, копринки, пъстърва, хора и стотици други. Начертавайки най-високите скорости на графиката, те намерили обърната U-образна крива, с много от бързите видове с умерен размер на върха.

Въз основа на данните те не можаха да намерят механична причина за скоростта. Например, всички бързи риби нямаха определена форма на перка. Вместо това изследователите откриха връзка между времето, което ще отнеме на животното да приведе масата си до своята теоретична максимална скорост и колко бързо му „мускулести влакна“, използвани за неща като спринтинг, отнемат, за да достигнат до изтощение.

При същества като слонове и китове, тези мускулни влакна изскачат навън, преди съществата да могат да изразходват достатъчно енергия, за да се ускорят до всичко, близко до 300 мили в час. Според Худ изследователите са разработили формула, която може да се използва за изчисляване на максималната скорост на животното с 90 процента точност въз основа на неговата маса и дали то се движи през въздух, вода или по суша.

Теоретично формулата трябва да работи и върху изчезнали животни и би могла да даде на учените нова представа за скоростите на динозаврите. Например, според формулата, велоцирапторите вероятно се движеха с 31 мили в час, докато T-Rex се движеше с около половината от тази скорост, съобщава Худ. Прозрението за бързината дава и на изследователите улики във всяка предпочитана плячка на животните.

Въпреки че формулата е добро начало за разбиране на скоростта, Томас Р. Холц-младши, палеонтолог от Университета в Мериленд, който не участва в изследването, казва на Перкинс, че не обяснява всички разлики. Двамата хора, включени в изследването, са средно 154 килограма и достигнаха скорост от 25, 4 мили в час. Най-странният гепард в изследването, който тежеше само единадесет килограма по-малко, все още може да спринтира над 60 мили в час, което означава, че структурните различия вероятно играят роля и при максимална скорост.

Изследователите предполагат, че тези разлики могат да са резултат от еволюционния натиск. Човеците, изглежда, изразходват голяма част от енергията си, надхитрявайки плячката си с неща като капани или копия за лов. Но много други видове, като гепардите, вместо това се развиват, за да стават все по-бързи. Но това означава, че най-вероятно тяхната плячка се е развила и по-бързо. „Видовете, които печелят най-селективното предимство - хищници и плячка с малко места, за да се скрият, например, ще се приближат до прогнозираните максимални скорости“, обяснява Hirt в изданието.

Това повдига нов въпрос: Кой гони Юсеин Болт?

Кой е ключът за прогнозиране на скоростта на животните?