Seit der Zeit der Dinosaurier waren die größten Tiere trotz ihrer erhöhten Muskelmasse und potenziellen Kraft nicht die schnellsten. Tatsächlich sind viele der langsamsten in ihren jeweiligen Klassen, und obwohl man erwarten würde, dass schwerfällige Bestien langsamer sind als flinke Kreaturen, hat der Mechanismus hinter diesem Verhalten Wissenschaftler seit Jahrzehnten gespalten.
Forscher unter der Leitung von Myriam Hirt vom Deutschen Zentrum für Integrative Biodiversitätsforschung haben nun herausgefunden, dass die Antwort in den Beschleunigungsgeschwindigkeiten der einzelnen Tiere liegen kann. Einfach ausgedrückt, bestimmt die Zeit, die ein Tier zum Beschleunigen benötigt, seine maximale Gesamtgeschwindigkeit. Während der Beschleunigung wandelt der Körper chemische, metabolische Energie in mechanische Energie um, die für die Bewegung verwendet wird. Dieser Prozess findet in sogenannten schnell zuckenden Muskelfasern nach einer Methode statt, die als anaerober Stoffwechsel bekannt ist.
Tiere haben nur eine begrenzte Zeit, um von einem stehenden Start aus zu beschleunigen, bevor sie nicht mehr beschleunigen können. Insbesondere können sie bis zu dem Punkt beschleunigen, an dem diese Fasern keinen Stoffwechselbrennstoff mehr haben, was bedeutet, dass die für die Beschleunigung verfügbare Zeit durch die Menge dieser Fasern begrenzt ist.
Da größere Tiere schneller zuckende Muskelfasern haben, können sie länger beschleunigen. Aufgrund der Masse dieser Tiere dauert es jedoch länger, bis sie im Vergleich zu kleineren Arten eine absolute Geschwindigkeit erreichen. Irgendwann überschreitet die Zeit, die erforderlich ist, um auf schnellere Geschwindigkeiten zu beschleunigen, die begrenzte Zeit, die für die Beschleunigung zur Verfügung steht, sodass schnellere Geschwindigkeiten niemals erreicht werden. Mittelgroße Tiere wie Geparden haben ein perfektes Gleichgewicht zwischen Masse und Anzahl der schnell zuckenden Muskeln, um diese absoluten Geschwindigkeiten zu erreichen.
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Darüber hinaus zeigt die Forschung, dass diese Entdeckung sowohl für schwimmende als auch für fliegende Tiere gilt - ein Punkt, an dem frühere Hypothesen gefallen sind.
Um ihre Modellvorhersagen zu testen, sammelten Hirt und ihre Kollegen Daten zu den Höchstgeschwindigkeiten von 474 rennenden, fliegenden und schwimmenden Tieren, darunter Säugetiere, Fische und Vogelarten, aber auch Reptilien, Weichtiere und Arthropoden. Die Körpermassen dieser Arten reichten von Weichtieren bis zu Walen.
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Unsere Ergebnisse helfen, eine der schwierigsten Fragen der Bewegungsökologie der letzten Jahrzehnte zu lösen: Warum sind die größten Tiere nicht die schnellsten? schrieb Hirt in sie Papier- Ein allgemeines Skalierungsgesetz zeigt, warum die größten Tiere nicht die schnellsten sindin der Zeitschrift veröffentlichtNaturökologie und Evolution. Durch die alleinige Messung der Körpergröße kann das neue Modell die Geschwindigkeitsbegrenzungen von Tieren, die von Fruchtfliegen bis zu Blauwalen reichen, genau vorhersagen und erklärt, warum mittelgroße Tiere im Allgemeinen die schnellsten sind.
Diese Ergebnisse können auch verwendet werden, um die Geschwindigkeit ausgestorbener Arten vorherzusagen. Zum Beispiel haben Paläontologen lange über die möglichen Laufgeschwindigkeiten großer Vögel und Dinosaurier diskutiert. Das zeitabhängige Modell von Hirt zeigt, dass der Tyrannosaurus Rex mit einer Geschwindigkeit von etwa 27,05 km / h gelaufen wäre. Der Triceratops erreicht eine Höchstgeschwindigkeit von 24,36 km / h.
Bilder: Wikimedia Commons / Hirt et al./Nature Ecology & Evolution
