Ни за что не догадаетесь. Ученые рассказали, что помогло гепарду стать самым быстрым животным на суше
Международная группа исследователей, включая ученых из Imperial College London, Гарвардского университета и других, разработала модель, объясняющую, почему максимальная скорость бега обычно самая высокая у животных среднего размера.
Считается, что чем крупнее животное, тем большую скорость оно может развивать благодаря большой мышечной массе. Но на практике это не так — слоны довольно медлительные, а относительно некрупный гепард является самым быстрым млекопитающим на Земле.
Группа ученых решила объяснить это явление и построила мышечную модель, которая покажет механику движения тела в зависимости от его размеров.
Оказалось, что максимальная скорость бега определяется двумя факторами: скоростью сокращения мышц и силой, с которой они могут сокращаться. По словам доктора Дэвида Лабонте из Imperial College London, самыми быстрыми животными оказались именно средние по размеру звери.
Первый фактор, называемый «пределом емкости кинетической энергии», предполагает, что мышцы мелких животных ограничены скоростью сокращения. Поскольку мелкие животные генерируют большие силы относительно своего веса, бег для них немного похож на попытку ускориться на низкой передаче при спуске на велосипеде.
Второй фактор, названный «пределом работоспособности», предполагает, что мышцы более крупных животных ограничены тем, силой сокращения. Поскольку крупные животные тяжелее, их мышцы производят меньшую силу по сравнению с их весом, и бег больше похож на попытку ускориться при подъеме на велосипеде в гору на высокой передаче.
Соавтор доктор Питер Бишоп из Гарвардского университета поясняет: «Для крупных животных, таких как носороги или слоны, бег может ощущаться как подъем огромного веса, потому что их мышцы относительно слабее, а гравитация требует больших затрат. В результате и того, и другого животные в конечном итоге приходится замедляться, поскольку они становятся больше».
Ученые утверждают, что максимальная скорость, которой может достичь животное, зависит от того, какой из двух факторов достигнет предела первым, и это определяется размером животного. Например, секрет гепардов, которые могут бежать со скоростью 130 км/ч, объясняется их небольшим весом — всего 50 кг.
Результаты исследования были опубликованы в журнале Nature Communications и помогут лучше понять, как физические характеристики животных влияют на их способность бегать
