Sinds de tijd van de dinosauriërs zijn de grootste dieren niet de snelste geweest, ondanks hun toegenomen spiermassa en potentiële kracht. In feite zijn velen de langzaamste binnen hun respectievelijke klassen en, hoewel je zou verwachten dat logge beesten langzamer zijn dan behendige wezens, heeft het mechanisme achter dit gedrag wetenschappers decennia lang verdeeld.
Nu hebben onderzoekers onder leiding van Myriam Hirt van het Duitse Centrum voor Integratief Biodiversiteitsonderzoek ontdekt dat het antwoord kan liggen in de versnellingssnelheden van elk dier. Simpel gezegd, de tijd die een dier nodig heeft om te versnellen, bepaalt hun maximale algehele snelheid. Tijdens het versnellen zet het lichaam chemische, metabole energie om in mechanische energie die wordt gebruikt voor beweging. Dit proces vindt plaats in zogenaamde snelle spiervezels via een methode die bekend staat als anaëroob metabolisme.
Dieren hebben maar een beperkte hoeveelheid tijd om vanuit stilstand te accelereren voordat ze niet meer kunnen accelereren. In het bijzonder kunnen ze versnellen tot het punt waarop deze vezels hun metabolische brandstof opraken, wat betekent dat de beschikbare tijd voor versnelling wordt beperkt door de hoeveelheid van deze vezels.
Omdat grotere dieren meer spiervezels met snelle spiertrekkingen hebben, kunnen ze langer accelereren, maar door de massa van deze dieren duurt het langer voordat ze een absolute snelheid bereiken in vergelijking met kleinere soorten. Op een gegeven moment zal de hoeveelheid tijd die nodig is om naar hogere snelheden te accelereren, de eindige hoeveelheid tijd die beschikbaar is voor acceleratie overschrijden, en dus worden hogere snelheden nooit bereikt. Middelgrote dieren, zoals cheeta's, hebben een perfecte balans tussen massa en het aantal snel trillende spieren om deze absolute snelheden te bereiken.
hoe maak je gladde steen?
Zie gerelateerd Wetenschappers hebben CRISPR gebruikt om een GIF op te slaan in het DNA van een levende cel Dieren in de ruimte: welke wezens zijn op weg naar de sterren?
Bovendien toont het onderzoek aan dat deze ontdekking geldt voor zowel zwemmende als vliegende dieren - een punt waarop eerdere hypothesen zijn gevallen.
Om hun modelvoorspellingen te testen, verzamelden Hirt en haar collega's gegevens over de maximale snelheden van 474 rennende, vliegende en zwemmende dieren, waaronder zoogdieren, vissen en vogelsoorten, maar ook reptielen, weekdieren en geleedpotigen. De lichaamsgewichten van deze soorten varieerden van weekdieren tot walvissen.
Onze bevindingen helpen bij het oplossen van een van de meest uitdagende vragen in de bewegingsecologie van de afgelopen decennia: waarom zijn de grootste dieren niet de snelste? schreef Hirt in haar papier Een algemene schaalwet maakt duidelijk waarom de grootste dieren niet de snelste zijngepubliceerd in het tijdschriftNatuurecologie en evolutie. Door alleen de lichaamsgrootte te meten, kan het nieuwe model nauwkeurig de snelheidslimieten van dieren voorspellen, variërend van fruitvliegjes tot blauwe vinvissen, en het verklaart waarom middelgrote dieren over het algemeen de snelste zijn.
Deze bevindingen kunnen ook worden gebruikt om de snelheden van uitgestorven soorten te voorspellen. Paleontologen hebben bijvoorbeeld lang gedebatteerd over de mogelijke rijsnelheden van grote vogels en dinosauriërs. Het tijdsafhankelijke model van Hirt laat zien dat de Tyrannosaurus Rex met snelheden van ongeveer 27,05 km / u zou hebben gelopen. De Triceratops haalt een maximale snelheid van 24,36 km / u.
Afbeeldingen: Wikimedia Commons / Hirt et al./ Nature Ecology & Evolution
hoe krijg je een gladde steen in minecraft
