منذ زمن الديناصورات ، لم تكن أكبر الحيوانات هي الأسرع ، على الرغم من زيادة كتلة عضلاتها وقوتها الكامنة. في الواقع ، العديد منهم هم الأبطأ في فصولهم الخاصة ، وبينما تتوقع أن تكون الوحوش المتثاقلة أبطأ من المخلوقات الذكية ، فإن الآلية الكامنة وراء هذا السلوك قد قسمت العلماء لعقود.
الآن ، اكتشف الباحثون بقيادة ميريام هيرت من المركز الألماني لأبحاث التنوع البيولوجي التكاملي ، أن الإجابة قد تكمن في سرعات التسارع لكل حيوان. ببساطة ، الوقت الذي يستغرقه حيوان للإسراع يحدد سرعته الإجمالية القصوى. أثناء التسارع ، يحول الجسم الطاقة الكيميائية الأيضية إلى طاقة ميكانيكية تستخدم للحركة. تحدث هذه العملية فيما يسمى بالألياف العضلية ذات النتوء السريع من خلال طريقة تعرف باسم التمثيل الغذائي اللاهوائي.
الحيوانات لديها فقط مقدار محدود من الوقت للإسراع من بداية الوقوف قبل أن تتوقف عن التسارع. على وجه الخصوص ، يمكن أن تتسارع حتى النقطة التي تنفد فيها هذه الألياف من وقودها الأيضي ، مما يعني أن الوقت المتاح للتسريع محدود بكمية هذه الألياف.
نظرًا لأن الحيوانات الأكبر حجمًا تمتلك أليافًا عضلية سريعة الارتعاش ، فإنها يمكن أن تتسارع لفترة أطول ، ومع ذلك ، فإن كتلة هذه الحيوانات تعني أنها تستغرق وقتًا أطول للوصول إلى السرعة المطلقة مقارنة بالأنواع الأصغر. في مرحلة ما ، سيتجاوز مقدار الوقت المطلوب للتسريع إلى سرعات أعلى مقدار الوقت المحدود المتاح للتسريع ، وبالتالي لا يتم الوصول إلى السرعات الأعلى مطلقًا. تتمتع الحيوانات متوسطة الحجم ، مثل الفهود ، بتوازن مثالي في الكتلة مقابل عدد العضلات ذات النتوء السريع لتحقيق هذه السرعات المطلقة.
كيفية تشغيل نقطة الاتصال الشخصية
انظر ذات الصلة استخدم العلماء تقنية كريسبر لتخزين صورة GIF داخل الحمض النووي لخلية حية الحيوانات في الفضاء: ما هي المخلوقات التي توجهت نحو النجوم؟
علاوة على ذلك ، يُظهر البحث أن هذا الاكتشاف صحيح لكل من الحيوانات السابحة والطائرة - وهي النقطة التي سقطت فيها الفرضيات السابقة.
لاختبار تنبؤاتهم النموذجية ، جمعت هيرت وزملاؤها بيانات عن السرعات القصوى لـ474 من الحيوانات الجريئة والطائرة والسباحة بما في ذلك الثدييات والأسماك وأنواع الطيور وكذلك الزواحف والرخويات والمفصليات. تراوحت كتل أجسام هذه الأنواع من الرخويات إلى الحيتان.
تساعد النتائج التي توصلنا إليها في حل أحد أكثر الأسئلة تحديًا في بيئة الحركة على مدار العقود الأخيرة: لماذا لا تكون أكبر الحيوانات هي الأسرع؟ كتبت هيرت فيها ورق يكشف قانون القياس العام عن سبب عدم كون الحيوانات الكبيرة هي الأسرعنشرت في المجلةبيئة الطبيعة وتطورها. من خلال قياس حجم الجسم وحده ، يمكن للنموذج الجديد أن يتنبأ بدقة بحدود السرعة للحيوانات التي تتراوح من ذباب الفاكهة إلى الحيتان الزرقاء ، ويشرح سبب كون الحيوانات متوسطة الحجم هي الأسرع عمومًا.
يمكن أيضًا استخدام هذه النتائج للتنبؤ بسرعات الأنواع المنقرضة. على سبيل المثال ، ناقش علماء الحفريات منذ فترة طويلة سرعات الجري المحتملة للطيور الكبيرة والديناصورات. يُظهر نموذج هيرت المعتمد على الوقت أن الديناصور ريكس كان سيعمل بسرعات تبلغ حوالي 27.05 كم / ساعة. يبلغ الحد الأقصى لسيارة ترايسيراتوبس 24.36 كم / ساعة.
نقل Google Authentic إلى هاتف جديد
الصور: ويكيميديا كومنز / هيرت وآخرون / علم البيئة الطبيعي والتطور
