Раскрытие тайны того, почему гепарды такие быстрые, открывает ключи к разгадке скорости динозавров

Со времен динозавров самые крупные животные не были самыми быстрыми, несмотря на их увеличенную мышечную массу и потенциальную силу. Фактически, многие из них являются самыми медленными в своих классах, и, хотя можно было ожидать, что неуклюжие звери будут медленнее, чем проворные существа, механизм, лежащий в основе такого поведения, разделял ученых на протяжении десятилетий.

Теперь исследователи под руководством Мириам Хирт из Немецкого центра интегративных исследований биоразнообразия обнаружили, что ответ может заключаться в скорости ускорения каждого животного. Проще говоря, время, необходимое животному для ускорения, определяет их максимальную общую скорость. Во время ускорения тело преобразует химическую, метаболическую энергию в механическую энергию, используемую для движения. Этот процесс происходит в так называемых быстро сокращающихся мышечных волокнах посредством метода, известного как анаэробный метаболизм.

У животных есть только конечное количество времени, чтобы ускориться с места, прежде чем они больше не смогут ускоряться. В частности, они могут ускоряться до точки, в которой эти волокна исчерпывают свое метаболическое топливо, что означает, что время, доступное для ускорения, ограничено количеством этих волокон.

Поскольку у более крупных животных больше быстро сокращающихся мышечных волокон, они могут ускоряться дольше, однако масса этих животных означает, что им требуется больше времени для достижения абсолютной скорости по сравнению с более мелкими видами. В какой-то момент количество времени, необходимое для ускорения до более высоких скоростей, превысит конечное количество времени, доступное для ускорения, и поэтому более высокие скорости никогда не будут достигнуты. Животные среднего размера, такие как гепарды, имеют идеальный баланс массы и количества быстро сокращающихся мышц для достижения этих абсолютных скоростей.

как отметить кого-то на фейсбуке после публикации

См. Связанные Ученые использовали CRISPR для хранения GIF внутри ДНК живой клетки. Животные в космосе: какие существа направились к звездам?

Более того, исследования показывают, что это открытие верно как для плавающих, так и для летающих животных - точка, в которой предыдущие гипотезы не оправдались.

Fire Stick Home в настоящее время недоступен

Чтобы проверить предсказания своих моделей, Хирт и ее коллеги собрали данные о максимальной скорости 474 бегущих, летающих и плавающих животных, включая млекопитающих, рыб и птиц, а также рептилий, моллюсков и членистоногих. Масса тела этих видов варьировалась от моллюсков до китов.

Наши результаты помогают решить один из самых сложных вопросов экологии передвижения за последние десятилетия: почему самые крупные животные не самые быстрые? написал в ней Хирт бумага Общий закон масштабирования показывает, почему самые крупные животные не самые быстрые.опубликовано в журналеПрирода, экология и эволюция. Измеряя только размер тела, новая модель может точно предсказать ограничения скорости для животных, от плодовых мух до синих китов, и объясняет, почему животные среднего размера, как правило, самые быстрые.

Эти результаты также могут быть использованы для предсказания скорости исчезновения вымерших видов. Например, палеонтологи давно обсуждают потенциальную скорость бега крупных птиц и динозавров. Модель Хирта, зависящая от времени, показывает, что тираннозавр рекс мог бы бегать со скоростью около 27,05 км / ч. Трицератопс развивает максимальную скорость 24,36 км / ч.

Изображения: Wikimedia Commons / Хирт и др. / Природа, экология и эволюция.