Sprendžiant paslaptį, kodėl gepardai tokie greiti, atskleidžiami dinozaurų greičio įkalčiai

Nuo dinozaurų laikų didžiausi gyvūnai nebuvo greičiausi, nepaisant padidėjusios raumenų masės ir galimos galios. Tiesą sakant, daugelis jų yra lėčiausi savo atitinkamose klasėse ir, nors ir galima tikėtis miško žvėrių būti lėtesniems nei vikrūs padarai, dėl tokio elgesio mechanizmo mokslininkai nesutaria dešimtmečius.

Sprendžiant paslaptį, kodėl gepardai tokie greiti, atskleidžiami dinozaurų greičio įkalčiai

Dabar mokslininkai, vadovaujami Myriam Hirt iš Vokietijos integruoto biologinės įvairovės tyrimų centro, išsiaiškino, kad atsakymas gali slypėti kiekvieno gyvūno pagreičio greityje. Paprasčiau tariant, laikas, per kurį gyvūnas įsibėgėja, lemia maksimalų bendrą jo greitį. Įsibėgėjimo metu kūnas cheminę, medžiagų apykaitos energiją paverčia mechanine energija, naudojama judėjimui. Šis procesas vyksta vadinamosiose greitai susitraukiančiose raumenų skaidulose, naudojant metodą, žinomą kaip anaerobinis metabolizmas.

Gyvūnai turi tik ribotą laiką įsibėgėti nuo stovimos pradžios, kol nebegali įsibėgėti. Visų pirma, jie gali įsibėgėti iki taško, kai šiems pluoštams baigsis „metabolinis kuras“, o tai reiškia, kad greitėjimo laiką riboja šių skaidulų kiekis.

snip20170717_18

Kadangi didesni gyvūnai turi daugiau greitai trūkčiojančių raumenų skaidulų, jie gali ilgiau įsibėgėti, tačiau šių gyvūnų masė reiškia, kad absoliučiam greičiui pasiekti jiems reikia ilgiau nei mažesniems rūšių. „Tam tikru momentu laikas, reikalingas įsibėgėti iki didesnio greičio, viršys ribotą įsibėgėjimui skirtą laiką, taigi ir didesnius greičius. niekada nepasiekiami“. Vidutinio dydžio gyvūnai, tokie kaip gepardai, turi tobulą masės ir greitai trūkčiojančių raumenų skaičiaus pusiausvyrą, kad pasiektų šį absoliutų greitį.

Žiūrėti susijusius 

Mokslininkai naudojo CRISPR, kad saugotų GIF gyvos ląstelės DNR
Gyvūnai kosmose: kokie padarai nukeliavo į žvaigždes?

 Be to, tyrimai rodo, kad šis atradimas tinka ir plaukiojantiems, ir skraidantiems gyvūnams – tai taškas, kai ankstesnės hipotezės žlugo.

Norėdami patikrinti savo modelio prognozes, Hirt ir jos kolegos surinko duomenis apie maksimalų 474 bėgimo greitį, skraidantys ir plaukiantys gyvūnai, įskaitant žinduolius, žuvis ir paukščių rūšis, taip pat roplius, moliuskus ir nariuotakojų. Šių rūšių kūno masė svyravo nuo moliuskų iki banginių.

snip20170717_20

„Mūsų išvados padeda išspręsti vieną iš sudėtingiausių pastarųjų dešimtmečių judėjimo ekologijos klausimų: kodėl didžiausi gyvūnai nėra greičiausi? joje parašė Hirtas popieriusBendras mastelio dėsnis atskleidžia, kodėl didžiausi gyvūnai nėra greičiausi paskelbtas žurnale Gamtos ekologija ir evoliucija. „Vien matuojant kūno dydį naujasis modelis gali tiksliai numatyti gyvūnų greičio ribas nuo vaisinių muselių iki mėlynųjų banginių, ir paaiškina, kodėl vidutinio dydžio gyvūnai paprastai yra greičiausias“.

Šie atradimai taip pat gali būti naudojami prognozuojant išnykusių rūšių greitį. Pavyzdžiui, paleontologai ilgai diskutavo apie galimą didelių paukščių ir dinozaurų bėgimo greitį. Hirto modelis, priklausantis nuo laiko, rodo, kad Tyrannosaurus Rex būtų važiavęs maždaug 27,05 km/h greičiu. Triceratops maksimalus greitis yra 24,36 km/val.

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