Risolvere il mistero del perché i ghepardi sono così veloci sblocca indizi sulla velocità dei dinosauri

Sin dai tempi dei dinosauri, gli animali più grandi non sono stati i più veloci, nonostante la loro maggiore massa muscolare e la loro potenza potenziale. In effetti, molti sono i più lenti all'interno delle rispettive classi e, mentre ti aspetteresti bestie pesanti essere più lenti delle creature agili, il meccanismo alla base di questo comportamento ha diviso gli scienziati per decenni.

Risolvere il mistero del perché i ghepardi sono così veloci sblocca indizi sulla velocità dei dinosauri

Ora, i ricercatori guidati da Myriam Hirt del Centro tedesco per la ricerca sulla biodiversità integrativa, hanno scoperto che la risposta potrebbe risiedere nelle velocità di accelerazione di ciascun animale. In parole povere, il tempo impiegato da un animale per accelerare determina la sua velocità massima complessiva. Durante l'accelerazione, il corpo converte l'energia chimica e metabolica in energia meccanica utilizzata per il movimento. Questo processo si verifica nelle cosiddette fibre muscolari a contrazione rapida attraverso un metodo noto come metabolismo anaerobico.

Gli animali hanno solo un tempo limitato per accelerare partendo da fermi prima di non poter più accelerare. In particolare, possono accelerare fino al punto in cui queste fibre esauriscono il loro "carburante metabolico", il che significa che il tempo disponibile per l'accelerazione è limitato dalla quantità di queste fibre.

snip20170717_18

Poiché gli animali più grandi hanno più fibre muscolari a contrazione rapida, possono accelerare più a lungo, tuttavia, il massa di questi animali significa che impiegano più tempo per raggiungere una velocità assoluta rispetto ai più piccoli specie. "Ad un certo punto, la quantità di tempo necessaria per accelerare a velocità più elevate supererà la quantità finita di tempo disponibile per l'accelerazione, e quindi velocità più elevate non vengono mai raggiunti”. Gli animali di taglia media, come i ghepardi, hanno un perfetto equilibrio tra massa e numero di muscoli a contrazione rapida per raggiungere queste velocità assolute.

Vedi correlati 

Gli scienziati hanno usato CRISPR per immagazzinare una GIF all'interno del DNA di una cellula vivente
Animali nello spazio: quali creature si sono dirette verso le stelle?

 Inoltre, la ricerca mostra che questa scoperta è vera sia per gli animali che nuotano che per quelli volanti, un punto in cui le ipotesi precedenti sono cadute.

Per testare le previsioni del modello, Hirt e i suoi colleghi hanno raccolto dati sulle velocità massime di 474 in esecuzione, animali volanti e nuotatori inclusi mammiferi, specie di pesci e uccelli ma anche rettili, molluschi e artropodi. Le masse corporee di queste specie variavano dai molluschi alle balene.

snip20170717_20

"I nostri risultati aiutano a risolvere una delle domande più impegnative nell'ecologia del movimento negli ultimi decenni: perché gli animali più grandi non sono i più veloci?" ha scritto Hirt in lei cartaUna legge di scala generale rivela perché gli animali più grandi non sono i più veloci pubblicato sulla rivista Natura Ecologia ed Evoluzione. “Misurando solo le dimensioni del corpo, il nuovo modello può prevedere con precisione i limiti di velocità degli animali che vanno dai moscerini della frutta alle balenottere azzurre, e spiega perché gli animali di taglia media sono generalmente i più veloce.”

Questi risultati possono anche essere usati per prevedere le velocità delle specie estinte. Ad esempio, i paleontologi hanno a lungo dibattuto sulle potenziali velocità di corsa di grandi uccelli e dinosauri. Il modello dipendente dal tempo di Hirt mostra che il Tyrannosaurus Rex avrebbe corso a velocità di circa 27,05 km/h. Il triceratopo raggiunge il massimo a 24,36 km/h.

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