Жук медленнее, чем мышь, которая медленнее, чем кролик, который медленнее, чем гепард…, который медленнее, чем слон? Нет! Никакое другое животное на земле не быстрее, чем гепард – слон действительно более крупный, но медленнее. Для малых и средних животных, более крупных также, означает быстрее, но для действительно больших животных, когда дело доходит до скорости, все спускается снова.
Впервые, теперь возможно описать, как эти подобные параболе отношения между размером тела и скоростью появляются.Модель удивительно проста: единственной информацией, которой это должно ‘питаться’, является вес конкретного животного, а также среды, это приближается, таким образом, или земля, воздух или вода.
На одной только этой основе это вычисляет максимальную скорость, которой животное может достигнуть почти с 90%-й точностью. «Лучшая особенность нашей модели – то, что это универсально применимо», говорит ведущий автор относительно исследования, Мириам Хирт из iDiv научно-исследовательского центра и Университета Йены. «Это может быть выполнено для всех размеров тела животных, от клещей голубым китам, со всеми средствами передвижения, от управления и плавания к полету, и может быть применено во всех средах обитания». Кроме того, модель ни в коем случае не ограничена видами животных, которые в настоящее время существуют, но могут быть применены одинаково хорошо к вымершим видам.Тираннозавр достиг скорости только 17 миль/час«Чтобы проверить, можем ли мы использовать нашу модель, чтобы вычислить максимальную скорость животных, которые являются уже вымершими, мы применили его к видам динозавров, скорость которых была до сих пор моделирована, используя очень сложные биомеханические процессы», объясняет Хирт. Результат состоит в том, что простая модель поставила результаты для трицератопса, Тираннозавра, Брахиозавра и других, которые соответствовали тем от сложных моделирований – и не были точно рекордными для Тираннозавра, который достиг скорости только 27 км/ч (17 миль/ч). «Это означает, что в будущем, наша модель позволит нам оценить очень простым способом, как быстро другие вымершие животные смогли бежать», говорит ученый.
Масса должна преодолеть инерциюДва предположения – основание модели. Первое предположение связано на том, что животные достигают своих максимальных скоростей во время сравнительно коротких спринтов, и не, переезжая большие расстояния.
В отличие от того, чтобы переезжать более долгие расстояния, где тело постоянно пополнения запаса мышцы с энергией (аэробный метаболизм), бегущая энергия использования, которая сохранена в самих мышцах, но которая исчерпана относительно быстро (анаэробный метаболизм). Это кажется достаточно логичным: чем больше животное, тем больше мышцы это имеет – и таким образом быстрее, она может убежать.
Однако законы Ньютона движения также применяются в животном мире, мы знаем, что масса должна преодолеть инерцию, и таким образом, пятитонный африканский слон просто не может начать двигаться так же быстро как 2,5-граммовая этрусская землеройка. К тому времени, когда большие животные, такие как слон занимаются максимальной скоростью при спринте, их быстро доступные энергетические запасы также скоро заканчиваются.
Взятый вместе, эти два предположения приводят к ранее упомянутой кривой: жук медленнее, чем мышь, которая медленнее, чем кролик, который медленнее, чем гепард – который быстрее, чем слон.