De fleste forskere forsker på et laboratorium, eller ved å jobbe med beregninger eller simuleringer på datamaskiner. Noen driver feltarbeid, kanskje observerer dyr i naturen eller graver fossiler.
Deretter er det teamet av biologer fra Brown University ledet av Henry Astley som studerer dyrs bevegelse og har drevet en viss vitenskap i en avgjort mindre konvensjonell atmosfære. Nylig reiste de til Calaveras County Jumping Frog Jubilee i Angels Camp, California - fylket som ble berømt av Mark Twains novelle fra 1865 - for å filme og analysere 3124 av hoppene og prøve å finne ut nøyaktig hvordan okseskinnene i konkurransen hopper så langt.
Et team av biologer besøkte nylig det verdensberømte Calaveras County Jumping Frog Jubilee for å studere amfibienes rekordstore sprang og froskejockeyenes ekspertteknikker. Alle bilder med tillatelse fra Roberts Lab / Brown University
Ideen oppsto, sier de, med erkjennelsen av at ekspertfrosk “jockeys” (årlige konkurrenter som har med seg egne frosker og oppfordrer dem til å hoppe med spesielle teknikker) var langt bedre enn forskere til å få dyrene til å fjerne store avstander: Den lengste oksefro hopp som noen gang er registrert i et laboratorium var 4, 26 fot, mens frosker på konkurransen overgikk det tallet regelmessig, til tider hoppet 6 eller 7 fot.
For å finne ut hvordan dette var mulig - med tanke på biomekanikk, muskelstyrke og andre fysiologiske grenser - reiste gruppen til konkurransen og dokumenterte resultatene i en artikkel publisert i dag i Journal of Experimental Biology. De fanget kameraøkshoppe helt til 7, 2 fot, og beregnet at froskene slo laboratorierekorden på 4, 26 fot 58 prosent av tiden.
Hvordan gjør disse superlative oksekroppene det? Dataene indikerte at tilsynelatende jockeys 'merkelige utseende til å motivere froskene virkelig gjør en stor forskjell.
Jockeys tar sine håndverk på alvor - utover prisen på $ 50 for å ha brutt verdensrekorden, er det de enorme skryterettighetene for å vinne verdens fremste froskhoppekonkurranse, som tiltrekker tusenvis av deltakere årlig og dateres til 1893. Disse jockeiene, forfatterne skriver, "Ta med seg egne lokalt fangede frosker og er seriøse konkurrenter, og jobber ofte i familiegrupper som har gitt bort froskehopphemmeligheter gjennom generasjoner av konkurranse."
Reglene tilsier at hver konkurrents frosk tillates tre hopp på rad, og avstanden til hvert hopp kombineres for total score. Den nåværende rekorden, satt i 1986 av "Rosie the Ribiter" og jockey Lee Giudici, er 21 fot, 5 3/4 inches: 7, 16 fot per hopp. I gjennomsnitt observerte forskerne at jockeys frosker på det nylige jubileet hoppet nesten 5 meter per forsøk.
Men forskerne var glade for å finne at de ikke var alene om å bli utklasset av jockeys. Jubileums "utleie" frosker - som er tilgjengelige for amatører å leie slik at de kan delta i konkurransen selv - var bare gjennomsnittlig 3, 6 fot per hopp, tilsvarende de i laboratoriet.
En del av forklaringen på dette avviket ble tydeliggjort i forskernes beregninger, som de gjorde etter at de digitaliserte hvert filmet hopp slik at de kunne foreta en detaljert analyse. Disse viste at, sammenlignet med utleiefrosker, hadde jockeyene en større starthastighet, hoppet i en høyere vinkel sammenlignet med bakken og utførte mer arbeid med benmuskulaturen da de sprang av bakken.
Hva er den underliggende årsaken til denne overlegne ytelsen? Jockeys må bruke nøyaktig samme froskeart som amatørene, og forskerne rapporterte at de utvendig sett ikke så like annerledes ut.
De antok at forskjellen var det Astley kaller “jockeyens vilje.” Han forklarer i en pressemelding: “Frosken oppfatter om du er en forsker som håper den kommer til å hoppe bra, eller en dødelig reptil-aktig rovdyr som er kommer til å spise den. ”
For å ligne dette dødelige rovdyret, følger jockeys en ritualisert strategi som har blitt slått sammen de siste tiårene. På huk, gnir de froskenes bakben og slipper dem deretter kort vei til bakken. Et øyeblikk etter at frosken lander, jager de etter den først, enten roper på den eller blåser på den bakfra. Tilsynelatende utløser denne oppførselen kraftig froskenes fluktinstinkter, og fører dem til å hoppe størst mulig avstand.
For forskerne førte dette til et interessant spørsmål: Representerer de jubileumsvinnende 7-fotshopp høydepunktet til ren tyrefektighetsevne? Deres teoretiske beregninger, basert på vår kunnskap om froskenes muskelstyrke, energi, hopphastighet og vinkel, indikerer at svaret er ja - froskene kan sannsynligvis ikke hoppe lenger enn denne lengden.
Dette svaret støttes av historiske trender i konkurransen. I de første tiårene hvor tallene ble holdt, ble rekorden gjentatte ganger skutt opp med sprang og grenser, og gikk fra omtrent 12 fot (for 3 sammenlagte hopp) i 1930 til nesten 17 fot i 1953 til 20 fot i 1976. Siden den gang er det vært relativt stillestående, bare snik seg forbi 21 fot i 1986 og forblitt ubrutt i årene siden.
Denne typen trender indikerer at jockeys fant ut den beste metoden ved å prøve og feile, for så å treffe bullfrogs fysiologiske mur - og at når det gjelder froskhoppende jubileer, er det jockeys, ikke frosker, som vinner mesterskap.
