Ученые выяснили, почему гепарды самые быстрые, а слоны далеко не самые медленные
Но задумывались ли вы когда-нибудь, почему слоны, несмотря на свои огромные размеры, далеко не самые медленные звери, и могут бежать со скоростью 40 км/ч?
Недавно ученые попытались ответить на этот вопрос, и проанализировали данные о скорости сотен животных с совершенно разной массой — от крошечных клещей до огромных бегемотов и слонов. Оказалось, что максимальная скорость бега животных подчиняется интересной закономерности и увеличивается с ростом размера тела до определенного момента, а затем снижается. Эта нелинейная зависимость противоречит закону мощности, согласно которому характеристики постепенно изменяются с ростом размера.
Ученые предполагают, что необычная тенденция возникает из-за «перетягивания каната» между двумя ключевыми характеристиками: рабочими и кинетическими энергетическими возможностями мышц. К примеру, что у мелких животных максимальная скорость ограничена максимальной кинетической энергией, которую мышцы могут генерировать за одно сокращение. Более крупные размеры тела позволяют развивать большую скорость, поскольку более длинные ноги и больший объем мышц увеличивают производство кинетической энергии.
Однако это правило работает только до достижения критической массы тела, около 50 кг. После этого ограничивающим фактором становится работоспособность мышц. Крупные животные могут генерировать много кинетической энергии, но их мышцы просто не в состоянии и дальше увеличивать скорость. Кроме того, гравитация начинает больше действовать на крупных животных, отнимая все больше и больше мышечных усилий.
Животные размером с гепарда находятся в «идеальном» весе около 50 кг, что позволяет им развивать самую высокую скорость, отмечает автор исследования профессор Кристофер Клементе из Университета Саншайн-Кост.