https://frosthead.com

Hva er nøkkelen til å forutsi dyrehastighet?

Hvis det kom til ren muskelmasse, ville den afrikanske elefanten være det raskeste dyret på jorden. Men det er ikke tilfelle. Som Marlowe Hood rapporterer for Agence France-Presse, viser det seg at kroppsstørrelse, ikke muskelmasse, som kan forutsi dyrehastighet. Og vinnerne av rasen er vanligvis de med mellomstore kropper.

En fersk studie publisert i tidsskriftet Nature Ecology & Evolution graver seg ned i regnestykket bak raske skapninger. Resultatene antyder at mellomstore critters - som geparder, springbokker, falker og marlins - ligger på et søt sted i kroppsstørrelse: De har rikelig med muskelfibre for å bevege seg raskt, men ikke for mye kroppsmasse til å trøtte musklene og sakte akselerasjon .

Myriam Hirt, en biolog ved det tyske senteret for integrativ biologisk mangfoldsforskning i Leipzig, lette etter en formel som kunne forutsi et dyrs hastighet. Men hennes første forsøk, avhengig av muskelmasse, var en stor flopp. Basert på denne metoden, ville elefanter vinne løpet med en beregnet hastighet på 373 miles per time, "noe som selvfølgelig ikke er sant, " forteller hun til Hannah Lang på National Geographic . En elefants virkelige toppfart er under 25 mil per time.

For å løse mysteriet begynte Hirt og kollegene å analysere de raskeste dyrene på jorden, og lete etter mønstre eller fellestrekk. Som Sid Perkins på Science rapporterer, analyserte de 474 arter, inkludert critters som fruktfluer, hvaler, krigsfangere, ørret, mennesker og hundrevis av andre. Ved å plotte topphastighetene på en graf, fant de en omvendt U-formet kurve, med mange av de moderat store raske artene øverst.

Basert på dataene kunne de ikke finne noen mekanisk grunn til hastigheten. For eksempel hadde ikke fastfisken en viss finform. I stedet fant forskerne en sammenheng mellom tiden det ville ta et dyr å bringe massen til sin teoretiske topphastighet og hvor raskt dens “raske rykninger” muskelfibre - brukt til ting som sprint - tar for å oppnå utmattelse.

I skapninger som elefanter og hvaler, spretter disse muskelfibrene ut før skapningene kan utøve nok energi til å akselerere til noe som er nær 300 miles per time. I følge Hood utviklet forskerne en formel som kan brukes til å beregne et dyrs maksimale hastighet med 90 prosent nøyaktighet basert på dens masse og om det beveger seg gjennom luft, vann eller på land.

Teoretisk sett skal formelen også fungere på utdødde dyr, og kunne gi forskere ny innsikt i dinosaurhastigheter. For eksempel, ifølge formelen, sank velociraptorer sannsynligvis med seg 31 mil i timen mens T-Rex lammet rundt omtrent halvparten av hastigheten, melder Hood. Innblikkene i hastighet gir også forskere ledetråder i hvert dyr som favoriseres byttedyr.

Mens formelen er en god start for å forstå hastighet, forteller Thomas R. Holtz Jr., en paleontolog ved University of Maryland, som ikke var involvert i studien, til Perkins at den ikke forklarer alle forskjellene. De to menneskene som var inkludert i studien var i gjennomsnitt 154 pund og toppet på 25, 4 miles per time. Studiens chunkeste gepard, som veide bare 11 kilo mindre, kan fortsatt sprint over 60 miles per time, noe som betyr at strukturelle forskjeller sannsynligvis også spiller en rolle i maks hastighet.

Forskerne antyder at disse forskjellene kan være et resultat av evolusjonært press. Mennesker, ser det ut til, brukte mye av sin energi på å outsmarted byttet sitt med ting som feller eller spyd til jakt. Men mange andre arter, som geparder, utviklet seg i stedet til å bli stadig raskere. Men dette betyr at byttet deres sannsynligvis også utviklet seg til å bli raskere. "Arter som får den mest selektive fordelen - rovdyr og byttedyr med få steder å gjemme seg for eksempel - vil nærme seg de forutsagte makshastighetene, " forklarer Hirt i utgivelsen.

Det reiser et nytt spørsmål: Hvem har jaget Usain Bolt?

Hva er nøkkelen til å forutsi dyrehastighet?