https://frosthead.com

מה המפתח לחיזוי מהירות בעלי חיים?

אם מדובר במסת שריר טהורה, הפיל האפריקאי היה החיה המהירה ביותר בכדור הארץ. אבל זה לא המקרה. כפי שמדווח מארלו הוד עבור סוכנות הידיעות הצרפתית, מתברר שגודל גוף ולא מסת שריר יכולים לחזות את מהירות בעלי החיים. והמנצחים מההפסקה הם בדרך כלל בעלי גופים בינוניים.

מחקר שפורסם לאחרונה בכתב העת Nature Ecology & Evolution חופר במתמטיקה שמאחורי יצורים מהירים. מהתוצאות עולה כי נוצרים בגודל בינוני - כמו ברדלסים, קפיצים, בזים ומרלינות - שוכנים במקום מתוק בגודל גוף: יש להם שפע של סיבי שריר כדי לנוע מהר אך לא יותר מדי מסת גוף כדי לעייף את שריריהם ולהאיץ את האטיות. .

מיאם חירט, ביולוג במרכז הגרמני לחקר המגוון הביולוגי האינטגרטיבי בלייפציג חיפש נוסחה שיכולה לחזות את מהירות בעל החיים. אבל הניסיונות הראשוניים שלה, בהסתמך על מסת שריר, היו פלופ גדול. בהתבסס על שיטה זו, פילים ינצחו במירוץ במהירות מחושבת של 373 מיילים לשעה, "וזה כמובן לא נכון", היא אומרת לחנה לאנג בנשיונל ג'יאוגרפיק . המהירות הגבוהה ביותר של הפיל היא קצת פחות מ -25 מיילים לשעה.

כדי לפתור את התעלומה החלו הירט ועמיתיה לנתח את החיות המהירות ביותר על פני כדור הארץ, בחיפוש אחר דפוסים או משותפות. כפי שמדווח סיד פרקינס במדע, הם ניתחו 474 מינים, ובהם נוצרים כמו זבובי פרי, לווייתנים, לוחמים, פורל, בני אדם ומאות אחרים. על ידי עלילת המהירויות העליונות בתרשים, הם מצאו עקומה הפוכה בצורת U, עם רבים מהזנים המהירים בגודל בינוני בחלקם העליון.

בהתבסס על הנתונים, הם לא הצליחו למצוא שום סיבה מכנית למהירות. למשל, לכל הדגים המהירים לא הייתה צורה מסוימת של סנפיר. במקום זאת, החוקרים מצאו קשר בין הזמן בו ייקח בעל חיים להביא את המסה שלו למהירות העליונה התיאורטית, ועד כמה מהר ייקח סיבי השריר "העווית המהירים" - המשמשים לדברים כמו ריצוף.

ביצורים כמו פילים ולווייתנים, סיבי שריר אלה קופצים החוצה לפני שהיצורים יכולים להפעיל מספיק אנרגיה כדי להאיץ לכל דבר הקרוב ל -300 מיילים לשעה. על פי הוד, החוקרים פיתחו נוסחה שניתן להשתמש בה כדי לחשב את המהירות המרבית של בעל חיים ברמת דיוק של 90 אחוזים על בסיס המסה שלו והאם היא עוברת באוויר, במים או ביבשה.

באופן תיאורטי, הנוסחה צריכה לעבוד גם על בעלי חיים שנכחדו, ויכולה לתת לחוקרים תובנות חדשות לגבי מהירויות הדינוזאורים. לדוגמה, על פי הנוסחה, כנראה ש- velociraptors התחלפו במהירות של 31 מייל לשעה בזמן ש- T-Rex דשדש בערך במחצית המהירות הזו, מדווח הוד. התובנות לגבי מהירות נותנות גם לחוקרים רמזים לכל טרף מועדף על בעלי חיים.

בעוד שהנוסחה היא התחלה טובה להבנת המהירות, תומאס ר. הולץ הבן, פליאונטולוג מאוניברסיטת מרילנד, שלא היה מעורב במחקר, אומר לפרקינס שזה לא מסביר את כל ההבדלים. שני בני האדם שנכללו במחקר היו בממוצע 154 פאונד והושגו על 25.4 קמ"ש. הברדלס הצ'ונקי ביותר במחקר, ששקל רק 11 ק"ג פחות, עדיין יכול לרוץ מעל 60 מיילים לשעה, כלומר ההבדלים המבניים עשויים למלא תפקיד גם במהירות המרבית.

החוקרים טוענים כי ההבדלים הללו עשויים להיות תוצאה של לחץ אבולוציוני. בני אדם, כך נראה, בילו חלק ניכר מהאנרגיה שלהם בהעברת הטרף שלהם בדברים כמו מלכודות או חניתות לציד. אולם מינים רבים אחרים, כמו ברדלסים, התפתחו להיות מהירים יותר ויותר. אולם פירוש הדבר שטרףיהם התפתח ככל הנראה גם הוא מהיר יותר. "מינים שזוכים ליתרון הסלקטיבי ביותר - טורפים וטרף עם מעט מקומות להסתיר אותם, למשל - יתקרבו למהירויות המרביות החזויות, " מסביר Hirt במהדורה.

זה מעלה שאלה חדשה: מי רדף אחרי אוסיין בולט?

מה המפתח לחיזוי מהירות בעלי חיים?