Конечно откриена тајната на најбрзото животно на светот: Еве како тежината и големината влијаат на брзината

Постојат големи разлики во животинскиот свет. Додека некои клучни особини како силата, должината на екстремитетите, животниот век и големината на мозокот обично се разликуваат во зависност од големината на животното, брзината е најголема кај животните со средна големина, како што е најбрзото копнено животно во светот, гепардот. За да откријат зошто, истражувачите од Империјалниот колеџ во Лондон, Харвард, Универзитетот во Квинсленд и Универзитетот во долината на Сонцето изградија физички модел за тоа како мускулите, универзалниот двигател, ја ограничуваат максималната брзина на копнените животни.

– Најбрзите животни не се ниту огромни слонови, ниту ситни мравки, туку средни, како гепарди. Зошто максималната брзина не е во согласност со моделите што ги контролираат повеќето други аспекти на анатомијата и перформансите на животните? – рече д-р Дејвид Лабонт, водечки автор на студијата и истражувач на Империал колеџ во Лондон, во соопштението.

Нивните наоди сугерираат дека не постои само едно ограничување на максималната брзина, како што претходно се мислеше, туку две – колку брзо мускулите се собираат и колку долго трае нивната контракција. Максималната брзина што може да ја достигне животното се определува со една од овие две граници, која и да се достигне прво, а таа граница се одредува според големината на животното.

– Клучот за нашиот модел е откритието дека максималната брзина се одредува и од тоа колку брзо се собираат мускулите и од тоа колку можат да се скратат за време на контракцијата. Животните како гепардите се на физичка точка од околу 50 килограми, каде што овие две граници се совпаѓаат. Овие животни се најбрзи и можат да достигнат брзина до 104 километри на час – изјави Кристофер Клементе, коавтор на студијата и професор на Универзитетот на Саншајн Коуст и Универзитетот во Квинсленд.

Студијата е објавена во Nature Communications .

Првото ограничување, наречено ограничување на капацитетот на кинетичката енергија , сугерира дека мускулите на помалите животни го ограничуваат тоа колку брзо тие можат да се контрахираат. Помалите животни генерираат релативно поголема сила во однос на нивната тежина, па трчањето по нив е како да се обидувате да забрзате во помала брзина додека се тркате со велосипед по удолница.

Друго ограничување, наречено ограничување на работниот капацитет, сугерира дека мускулите на поголемите животни се ограничени со тоа колку долго можат да се контрахираат. Бидејќи големите животни се потешки, нивните мускули произведуваат помалку сила во однос на нивната тежина, а трчањето е како да се обидувате да забрзате додека возите велосипед на угорницата со голема брзина.

– За големите животни како носорозите или слоновите, трчањето е како кревање огромна тежина бидејќи нивните мускули се релативно послаби, а гравитацијата бара повисока цена. Резултатот е што колку се поголеми животните, толку стануваат побавни – вели д-р Питер Бишоп од Харвард, коавтор на студијата.

За да го тестираат нивниот модел, истражувачите ги споредија предвидувањата на моделот со податоците за брзината од 400 копнени животни, од големи цицачи до гуштери до пајаци и инсекти. Овој модел исто така покажа дека животните тешки повеќе од 4 тони нема да можат да се движат. Најтешкото животно денес е африканскиот слон, кој обично тежи околу 6,6 тони, но некои копнени диносауруси тежеле и до 40 тони.