Größenschlüssel zur Höchstgeschwindigkeit bei Tieren, Studienfunde

Anonim

Es ist nicht ganz E = mc 2, aber die Wissenschaftler enthüllten Montag eine einfache, kraftvolle Formel, die erklärt, warum manche Tiere schneller laufen, fliegen und schwimmen als alle anderen.

Nennen Sie es die "Geschwindigkeitsregel": Stärke allein bestimmt nicht die Höchstgeschwindigkeit, weil Landsäugetiere, Vögel und Fische nur so lange beschleunigen können, wie sie die verfügbare Energie im Muskelgewebe nutzen können.

Eine Zwischenkörpergröße - denken Sie Gepard, Falke oder Marlin - ist optimal für das Treffen dieses süssen Punktes zwischen Muskelmasse und Energieexplosion, die Forscher entdeckten.

Zu klein und es gibt nicht genug Muskulatur; zu groß, und es gibt zu viel Masse.

Das Gewicht eines Tieres und das Medium, in dem es sich bewegt - Wasser, Luft oder Land -, reichen aus, um die maximale Geschwindigkeit mit einer Genauigkeit von 90 Prozent zu berechnen.

Das Axiom funktioniert sogar rückwirkend für Dinosaurier, berichteten sie in der Zeitschrift Nature Ecology & Evolution .

"Wissenschaftler haben lange damit zu kämpfen, dass die größten Tiere nicht die schnellsten sind", sagte Erstautorin Myriam Hirt, Biologin am Deutschen Zentrum für Integrative Biodiversitätsforschung in Leipzig.

Wären nur Muskeln wichtig, "würden die Elefanten Höchstgeschwindigkeiten von etwa 600 km / h erreichen", sagte sie AFP.

Stattdessen erreichen die Tusker ihren Höhepunkt mit etwa 34 km / h.

Große Tiere haben also keine sogenannte anaerobe Energie mehr, die von den Muskeln geliefert wird, bevor sie ihre theoretisch maximale Geschwindigkeit erreichen können.

Unter den Vögeln sind Falken und Falken mit einer Geschwindigkeit von weit über 140 Stundenkilometer die fünftesten. Fast so schnell konnten die Felsentaube, wandernde Albatrosse und die Fregatte Ascension in ihrem Windschatten fliegen.

Cheetahs halten den Landrekord, komfortabel über 100 km / h (62 mph).

Nicht zufällig kann eine ihrer bevorzugten Beute - der Springbock - fast genauso schnell rennen wie andere Antilopen, wie der Schwarzbock, der historisch von Großkatzen gejagt wurde.

T-Rex nicht Flotte von Fuß

Das ist Evolution bei der Arbeit, erklärte Hirt.

"Arten, die den selektivsten Vorteil erzielen - Raubtiere und Beutetiere mit wenigen Versteckplätzen - werden sich den vorhergesagten Höchstgeschwindigkeiten annähern", sagte sie.

Im Gegensatz dazu haben sich Menschen im Laufe von Millionen von Jahren nicht entwickelt, um schnellen Beutetieren (oder Raubtieren) zu entkommen, selbst wenn sie in die mittlere Gewichtsklasse fallen, die der extremen Geschwindigkeit entspricht.

Wie es scheint, investierte der Homo Sapiens stattdessen in die Auslistung anderer Tiere.

Langbeinige Giraffen können, wenn sie motiviert sind, 60 km / h erreichen, und Bären - Grizzly, Braun und Polar - können für einige Sekunden 45 km / h (28 mph) überholen, bevor ihre fetten Körper sie abbremsen.

Der Schwarze Marlin hält den bekannten Rekord im Meer und schneidet mit 130 km / h Schnellstraße Wasser, sogar schneller als sein schneller Cousin der Atlantiksegelfisch.

Ausgewachsene Finn- und Blauflossenthun können 70 km / h schwimmen und sind nur geringfügig schneller als der schnellste Hai, der Kurzflossenmakro.

Killerwale - die, wie die Menschen, ihre jungen Jagdtechniken lehren - sind etwas langsamer, regieren aber unangefochten an der Spitze der marinen Nahrungskette.

Insgesamt testeten die Forscher ihre neue Hypothese mit Daten von 454 Arten, die zwischen einem Gramm und 10 Tonnen wiegen, von Mollusken bis zu Blauwalen, von Mücken bis zu Schwänen.

"Hirt und Kollegen liefern eine vereinheitlichende Erklärung dafür, was die Grenze für Höchstgeschwindigkeit setzt", schrieben Christopher Clemente und Peter Bishop, Wissenschaftler an der Universität der Sunshine Coast in Australien, in einem Kommentar.

"Der aufregende Teil … ist, dass es genauso gut für Tiere an Land, in der Luft und im Wasser gilt."

Und auch für Dinos.

Das Modell stimmte mit Daten über eine Handvoll Dinosaurier überein, für die die Wissenschaftler die Laufgeschwindigkeit schätzen konnten.

Die Studie schätzt, dass schlanke Velociraptoren mit 50 km / h sprinten können, während sich der schwerfällige T-Rex kaum mit der halben Geschwindigkeit bewegen konnte.

Aber das war immer noch schnell genug, um einen pflanzenfressenden Triceratops oder den noch langsameren Brachiosaurus zu fangen, die für den Dino-König geeignet waren.

Die magische Formel ist übrigens k = cM d-1. (wobei k-Beschleunigungskonstante, M-Körpermasse)

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