Sedan dinosauriernas tid har de största djuren inte varit de snabbaste, trots sin ökade muskelmassa och potentiella kraft. Faktum är att många är de långsammaste inom sina respektive klasser, och även om du kan förvänta dig att jävla djur är långsammare än kvicka varelser, har mekanismen bakom detta beteende splittrat forskare i årtionden.
Nu har forskare under ledning av Myriam Hirt från German Center for Integrative Biodiversity Research upptäckt att svaret kan ligga i varje djurs accelerationshastigheter. Enkelt uttryckt bestämmer den tid det tar för ett djur att accelerera deras maximala totala hastighet. Under acceleration omvandlar kroppen kemisk, metabolisk energi till mekanisk energi som används för rörelse. Denna process sker i så kallade fast-twitch muskelfibrer genom en metod som kallas anaerob metabolism.
Djur har bara en begränsad tid på sig att accelerera från stående start innan de inte längre kan accelerera. Speciellt kan de accelerera tills dessa fibrer tar slut ur deras ”metaboliska bränsle”, vilket innebär att den tillgängliga tiden för acceleration begränsas av mängden av dessa fibrer.
Eftersom större djur har fler snabba muskelfibrer kan de accelerera längre, men massan på dessa djur gör att de tar längre tid att nå en absolut hastighet jämfört med mindre arter. ”Vid någon tidpunkt kommer den tid som krävs för att accelerera till högre hastigheter att överstiga den begränsade mängden tid som är tillgänglig för acceleration, och därför uppnås aldrig snabbare hastigheter.” Mellanstora djur, såsom geparder, har en perfekt balans mellan massa och antalet snabba muskler för att uppnå dessa absoluta hastigheter.
Dessutom visar forskningen att denna upptäckt är sant för både simmande och flygande djur – en punkt där tidigare hypoteser har fallit ner.
För att testa sina modellförutsägelser samlade Hirt och hennes kollegor data om maxhastigheten för 474 springande, flygande och simmande djur inklusive däggdjur, fiskar och fågelarter men även reptiler, blötdjur och leddjur. Kroppsmassan av dessa arter varierade från blötdjur till valar.
”Våra resultat hjälper till att lösa en av de mest utmanande frågorna inom rörelseekologi under de senaste decennierna: varför är inte de största djuren de snabbaste?” skrev Hirt i henne papper En allmän skalningslag avslöjar varför de största djuren inte är de snabbaste publicerad i tidskriften Naturekologi och evolution. ”Enbart genom att mäta kroppsstorleken kan den nya modellen exakt förutsäga hastighetsgränserna för djur, allt från fruktflugor till blåvalar, och förklarar varför medelstora djur i allmänhet är snabbast.”
Dessa fynd kan också användas för att förutsäga hastigheten för utdöda arter. Till exempel har paleontologer länge diskuterat de potentiella löphastigheterna för stora fåglar och dinosaurier. Hirts tidsberoende modell visar att Tyrannosaurus Rex skulle ha kört i hastigheter runt 27,05 km/h. Triceratops maxar på 24,36 km/h.
Bilder: Wikimedia Commons/Hirt et al./Nature Ecology & Evolution
