Биологи выяснили, почему гепарды и лошади быстрее слонов

Слон - большой, но бежит медленнее лошади. Почему гигантские существа, у которых больше мышц, передвигаются не так быстро, как животные средних размеров?

Ученые проанализировали движения более 500 видов живых организмов, начиная от мух и заканчивая китами. И нашли ответ: чем больше мышц у животных, тем быстрее они расходуют энергию, так и не развив максимальную скорость сокращений.

Предыдущие исследования скорости животных концентрировались только на определенных видах, например, млекопитающих. Однако зоологи из Немецкого центра интегративного исследования биоразнообразия в Лейпциге преодолели это упущение.

474 вида, которые они рассматривали, включали "бегунов", "пловцов" и "летунов", масса которых варьировалась от 30 микрограмм до 100 тонн, передает журнал Science.

Когда ученые сравнивали максимальную скорость существа (в природе и лабораториях) с массой, получали график с показателями среднего размера и средней скорости. Учитывалась пластичность суставов, координация и функционирование всех частей тела каждой особи во время бега или полета.

Оказалось, что ограниченная или развитая скорость связана с фундаментальными метаболическими процессами: продолжительность времени, требуемого для достижения максимальной скорости, и сокращение мышечных волокон зависели друг от друга.

Чем активнее сокращались мышцы, тем скорее вырабатывали энергию, что быстрее приводило к усталости организма. Например, слоны или киты не в состоянии длительное время двигаться на большой скорости из-за того, что лишаются огромного количества энергии, задействуя все группы мышц.

При этом гепард весом 65 кг и более скромной мышечной массой бегает со скоростью до 120 км/ч. Кроме того ученые пришли к выводу, что теплокровные млекопитающие средних размеров обычно гораздо быстрее движутся, чем хладнокровные существа сопоставимых размеров.

Работа может помочь ученым оценить максимальную скорость динозавров - страшных, огромных и, похоже, не слишком расторопных. Например, Тираннозавр Рекс весом в 6т бегал со скоростью всего 27 км/ч (немного больше, чем средняя скорость бегущего человека, но ничто по сравнению со скоростью Усейна Болта - мирового рекордсмена).