Noslēpuma atrisināšana, kāpēc gepardi ir tik ātri, ļauj atklāt dinozauru ātrumu

Kopš dinozauru laikiem lielākie dzīvnieki nav bijuši visātrākie, neskatoties uz to palielināto muskuļu masu un potenciālo jaudu. Patiesībā daudzi ir vislēnākie viņu attiecīgajās klasēs, un, lai gan jūs sagaidāt, ka meža zvēri ir lēnāki nekā veiklās radības, šīs uzvedības mehānisms ir sadalījis zinātniekus gadu desmitiem.

Tagad Myriam Hirt vadītie pētnieki no Vācijas Integratīvās bioloģiskās daudzveidības pētījumu centra ir atklājuši, ka atbilde var būt katra dzīvnieka paātrinājuma ātrumā. Vienkārši sakot, laiks, kas dzīvniekam nepieciešams, lai paātrinātu, nosaka tā maksimālo kopējo ātrumu. Paātrinājuma laikā ķermenis pārveido ķīmisko, vielmaiņas enerģiju mehāniskajā enerģijā, ko izmanto kustībai. Šis process notiek tā sauktajās ātrās muskuļu šķiedrās, izmantojot metodi, kas pazīstama kā anaerobā vielmaiņa.

Dzīvniekiem ir tikai ierobežots laiks, lai paātrinātu no stāvoša sākuma, pirms tie vairs nevar paātrināties. Jo īpaši tie var paātrināties līdz brīdim, kad šīm šķiedrām beidzas vielmaiņas degviela, kas nozīmē, ka paātrināšanai pieejamo laiku ierobežo šo šķiedru daudzums.

Tā kā lielākiem dzīvniekiem ir vairāk ātru muskuļu šķiedru, tie var paātrināties ilgāk, tomēr šo dzīvnieku masa nozīmē, ka, lai sasniegtu absolūto ātrumu, salīdzinot ar mazākām sugām, viņiem vajadzīgs ilgāks laiks. Kādā brīdī laiks, kas nepieciešams, lai paātrinātu ātrumu, pārsniegs ierobežoto laiku, kas pieejams paātrinājumam, un tāpēc ātrāki ātrumi nekad netiek sasniegti. Lai sasniegtu šo absolūto ātrumu, vidēja izmēra dzīvniekiem, piemēram, gepardiem, ir ideāls masas līdzsvars, salīdzinot ar ātri raustāmo muskuļu skaitu.

kā izdzēst vēsturi

Skatīt saistīto Zinātnieki ir izmantojuši CRISPR, lai saglabātu GIF dzīvas šūnas DNS iekšpusē Dzīvnieki kosmosā: kādas radības devušās uz zvaigznēm?

Turklāt pētījums rāda, ka šis atklājums attiecas gan uz peldošiem, gan lidojošiem dzīvniekiem - brīdī, kad iepriekšējās hipotēzes ir kritušas.

Lai pārbaudītu modeļa prognozes, Hirts un viņas kolēģi apkopoja datus par maksimālo ātrumu 474 skrienošiem, lidojošiem un peldošiem dzīvniekiem, ieskaitot zīdītājus, zivis un putnu sugas, bet arī rāpuļus, mīkstmiešus un posmkājus. Šo sugu ķermeņa masas svārstījās no moluskiem līdz vaļiem.

kā instalēt google play uz

Mūsu atklājumi palīdz atrisināt vienu no visgrūtākajiem jautājumiem kustību ekoloģijā pēdējās desmitgadēs: kāpēc lielākie dzīvnieki nav ātrākie? rakstīja viņā Hirts papīrs Vispārējs mērogošanas likums atklāj, kāpēc lielākie dzīvnieki nav ātrākiepublicēts žurnālāDabas ekoloģija un evolūcija. Tikai izmērot ķermeņa lielumu, jaunais modelis var precīzi paredzēt dzīvnieku ātruma ierobežojumus, sākot no augļu mušām līdz zilajiem vaļiem, un izskaidro, kāpēc vidēja izmēra dzīvnieki parasti ir visātrākie.

Šos atklājumus var izmantot arī izmirušo sugu ātruma prognozēšanai. Piemēram, paleontologi jau sen ir apsprieduši lielo putnu un dinozauru iespējamo skriešanas ātrumu. Hirta laika atkarīgais modelis rāda, ka Tyrannosaurus Rex būtu skrējis ar ātrumu aptuveni 27,05 km / h. Triceratops maksimālais ātrums ir 24,36 km / h.

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