Waarom De Grootste Dieren Niet De Snelste Zijn

{h1}

Dit is de reden waarom olifanten niet zo snel kunnen rennen als cheeta's.

Over het dierenrijk zijn de snelste dieren altijd middelmatig groot. Jachtluipaarden overtreffen leeuwen, dolfijnen overtreffen orka's en slechtvalken vliegen sneller dan Amerikaanse zeearenden.

Grotere lichamen betekenen grotere, krachtiger spieren, dus er was geen duidelijke reden voor deze regel - waarom zouden grotere dieren tenslotte hun machtsvoordeel niet gebruiken voor snelheid?

Nu hebben wetenschappers een wiskundige reden ontdekt: volgens nieuw onderzoek worden de grootste dieren beperkt door de hoeveelheid energie die ze kunnen mobiliseren om te versnellen.

"Tegen de tijd dat grote dieren tijdens het sprinten op hogere snelheden uitkomen, raken hun snel beschikbare energiereserves snel uitgeput," zei studieleider Myriam Hirt, een zoöloog bij het Duitse centrum voor Integrative Biodiversity Research, in Leipzig. [De 9 snelste dieren ter wereld]

Snelheidscontrole

Hirt raakte geïnteresseerd in het begrijpen van de relatie tussen grootte en snelheid tijdens het werken aan een project waarbij ze de maximale snelheid van dieren moest schatten. Traditionele methoden voor het schatten van snelheid op basis van lichaamsgrootte resulteerden in absurde getallen voor de grootste dieren. Voor olifanten, bijvoorbeeld, kwam de berekening uit op een maximale snelheid van 373 mph (600 km / h), vertelde ze WordsSideKick.com. Olifanten lopen zelfs met een maximale snelheid van 34 km / u.

Hirt was nog lang niet de eerste die opmerkte dat de grootste landdieren niet erg snel zijn. Maar terwijl ze meer aan het graven was, realiseerde ze zich dat het patroon ook gold voor vliegende dieren en zwemmers.

"Dit deed me beseffen dat het onderliggende mechanisme een zeer algemeen principe moest zijn," zei ze.

Hirt heeft een wiskundig model gebouwd om dit mechanisme te verklaren. Dieren bereiken hun maximale loopsnelheid over korte sprints, niet over lange afstanden, zei ze. Korte sprints worden anaëroob aangedreven, wat betekent dat de brandstof die de spieren aandrijft afkomstig is van opslag op korte termijn en beperkt is. (Aerobe metabolisme, dat de spieren herwint met brandstof gemaakt met behulp van zuurstof, voorziet in langere inspanningen.)

De massa moet de traagheid van een dier overwinnen om te bewegen, zei Hirt, zodat een olifant niet zo snel in een sprint kan springen als een muis. Tegen de tijd dat de olifant in beweging komt, heeft het al een groot deel van zijn anaerobe energiereserves gebruikt. Als gevolg hiervan bereiken de grootste dieren nooit de theoretische hardloopsnelheden die volgens hun spieromvang mogelijk zijn, meldde Hirt vandaag (17 juli) in het tijdschrift Nature Ecology & Evolution.

De relatie tussen lichaamsmassa en snelheid is bultvormig: de snelheid neemt toe met de lichaamslengte tot een punt en neemt af naarmate de lichaamslengte de beschikbaarheid van energie overtreft.

Grootte en snelheid

Hirt testte haar model tegen een database van 474 soorten in het dierenrijk. Ze ontdekte dat het maximale snelheden voorspelde met bijna 90 procent nauwkeurigheid voor hardlopers, zwemmers en flyers. De resterende 10 procent kan worden toegeschreven aan een groot aantal problemen, zoals meetfouten, soortspecifieke lichaamsaanpassingen en de warmtebron van een dier - of een dier endotherm (warmbloedig) of ectotherm (koelbloedig) is, Hirt zei.

Endotherme dieren op het land zijn iets sneller dan ectotherme dieren, eenvoudigweg omdat endotherme dieren actief kunnen zijn, ongeacht de buitentemperatuur. Vreemd genoeg is dat patroon omgekeerd in het water: koudbloedige wezens zijn eigenlijk sneller dan warmbloedige wezens. Dit komt waarschijnlijk omdat de warmbloedige wezens van de oceaan, zoals pinguïns en walvissen, ofwel wat tijd op het land doorbrengen of een land-gebaseerde voorouder hebben, zei Hirt. Die dieren hebben waarschijnlijk een aantal compromissen ontwikkeld die ze iets langzamer maken in het water, zei ze.

Hoewel mensen gemiddeld wat langzamer zijn dan de formule van Hirt voorspelt, past Usain Bolt - de recordhouder voor de 100- en 200-meter sprints - goed bij de gegevens, zei Hirt. Dat komt waarschijnlijk omdat mensen niet het soort aanpassingen hebben dat cheetahs zo snel maakt, zoals ultraflexibele stekels en gewrichten.

De nieuwe snelheidsformule kan van pas komen voor toekomstig onderzoek met dierenbewegingen en migratie, evenals roofdier-prooi-interacties, zei Hirt. Het kan ook worden gebruikt om beter te bepalen hoe snel uitgestorven dieren kunnen bewegen. Volgens de berekeningen van Hirt, velociraptor waarschijnlijk doorgevoerd met een maximale snelheid van 34 mph (54,5 km / h), T. rex zou het in een versnelling kunnen schakelen met een snelheid tot 17 km / u (27 km / h) en brachiosaurus humped langs op 7 mph (11,9 km / h) op zijn snelst.

Oorspronkelijk artikel over WordsSideKick.com.


Video Supplement: 10 ENGSTE Dieren Ooit (Nu Uitgestorven).




WordsSideKick.com
Alle Rechten Voorbehouden!
Reproductie Van Materialen Toegestaan Alleen Prostanovkoy Actieve Link Naar De Site WordsSideKick.com

© 2005–2019 WordsSideKick.com