Å løse mysteriet om hvorfor geparder er så raske, låser opp ledetråder til dinosaurernes hastighet

Siden dinosaurenes tid har de største dyrene ikke vært de raskeste, til tross for økt muskelmasse og potensiell kraft. Faktisk er mange de tregeste innen sine respektive klasser, og selv om du forventer at tunge dyr skal være tregere enn kvikke skapninger, har mekanismen bak denne oppførselen delt forskere i flere tiår.

Nå har forskere ledet av Myriam Hirt fra det tyske senteret for integrativ biologisk mangfoldsforskning oppdaget at svaret kan ligge i hvert dyrs akselerasjonshastigheter. Enkelt sagt, den tiden det tar et dyr å akselerere, bestemmer maksimal totalhastighet. Under akselerasjon omdanner kroppen kjemisk, metabolsk energi til mekanisk energi som brukes til bevegelse. Denne prosessen skjer i såkalte fast-rykkende muskelfibre gjennom en metode kjent som anaerob metabolisme.

Dyr har bare en begrenset tid til å akselerere fra en stående start før de ikke lenger kan akselerere. Spesielt kan de akselerere til det punktet hvor disse fibrene går tom for metabolsk drivstoff, noe som betyr at tiden som er tilgjengelig for akselerasjon er begrenset av mengden av disse fibrene.

Siden større dyr har flere muskler med hurtig rykk, kan de akselerere lenger, men massen til disse dyrene betyr at det tar lengre tid å oppnå en absolutt hastighet sammenlignet med mindre arter. På et eller annet tidspunkt vil tiden det tar å akselerere til raskere hastigheter overstige den endelige tiden som er tilgjengelig for akselerasjon, og raskere hastigheter oppnås aldri. Mellomstore dyr, som geparder, har en perfekt balanse mellom masse og antall raske muskler for å oppnå disse absolutte hastighetene.

hvorfor fungerer ikke startknappen i Windows 10

Se relatert Forskere har brukt CRISPR til å lagre en GIF inne i DNAet til en levende celle Dyr i verdensrommet: Hvilke skapninger har gått mot stjernene?

I tillegg viser forskningen at denne oppdagelsen gjelder både svømmende og flygende dyr - et punkt der tidligere hypoteser har falt.

For å teste modellforutsigelsene samlet Hirt og hennes kolleger data om maksimal hastighet på 474 løpende, flygende og svømmende dyr, inkludert pattedyr, fisk og fuglearter, men også reptiler, bløtdyr og leddyr. Kroppsmassene til disse artene varierte fra bløtdyr til hval.

Våre funn er med på å løse et av de mest utfordrende spørsmålene i bevegelsesøkologi de siste tiårene: hvorfor er ikke de største dyrene de raskeste? skrev Hirt i henne papir En generell skaleringslov avslører hvorfor de største dyrene ikke er de raskestepublisert i tidsskriftetNaturøkologi og evolusjon. Ved å måle kroppsstørrelse alene, kan den nye modellen nøyaktig forutsi fartsgrensene for dyr som spenner fra fruktfluer til blåhval, og forklarer hvorfor mellomstore dyr generelt er de raskeste.

Disse funnene kan også brukes til å forutsi hastigheten til utdøde arter. For eksempel har paleontologer lenge diskutert de potensielle løpehastighetene til store fugler og dinosaurer. Hirts tidsavhengige modell viser at Tyrannosaurus Rex ville ha kjørt i hastigheter på rundt 27,05 km / t. Triceratops maksimerer med 24,36 km / t.

fjerne connect app windows 10

Bilder: Wikimedia Commons / Hirt et al./Nature Ecology & Evolution