Sebességkorlát

Az állatvilágban számos tulajdonság a mérettel együtt nő, ilyenek például az élettartam, az erő, a végtagok mérete, vagy épp az agy nagysága. Van azonban valami, ami nem. A sebesség területén a közepes termetűek a legjobbak. No de miért? Egy nemzetközi kutatócsoport tárta fel az okokat, a Nature Communications-ben megjelent kutatási eredményről a Londoni Imperial College számolt be.

A kutatók egy olyan modellt készítettek, amelyben az állati „motor”, az izomzat és a csúcssebesség összefüggéseit tudták vizsgálni. Dr. Daniel Labonte, a kutatás vezetője elmondta: „A leggyorsabbak nem a nagy testű elefántok vagy az aprócska hangyák, hanem a köztes méretűek, mint a gepárd. Miért nem érvényes a futás sebességére az a szabályosság, ami az állati anatómia és a teljesítmény egyéb vonatkozásai közt fennáll?” A kutatás feltárta, hogy ezt két dolog is akadályozza: az, hogy mennyire, és milyen gyorsan tudnak összehúzódni az izmok.

„A gepárd méretű állatok nagyjából 50 kilogramm körüliek, és ez az a kedvező méret, amelynél e két korlátozó tényező találkozik. Ezért lehetnek ezek az állatok a leggyorsabbak, kb. 105 kilométer per óra sebességűek” – magyarázta az ausztrál Cristofer Clemente professzor, a kutatás egyik résztvevője.

A túl apró állatok esetében, amelyek a tömegükhöz képest nagy erőket képesek létrehozni, az a legfőbb korlát, hogy mennyire gyorsan tud összehúzódni az izmuk. Ezt valahogy úgy képzeljük el, mintha alacsony sebességfokozatban szeretne valaki biciklivel egy lejtőn lefelé gyorsítani. A második limit esetében az izmok teljesítményét az összehúzódás mértéke korlátozza, a nagy testű állatok testméretéhez képest az izmaik kevesebb erőt tudnak létrehozni. Az ő esetükben a helyzet olyan, mintha hegynek felfelé, nagy sebességfokozaton próbálna a biciklis gyorsítani.

A kutatók mintegy 400 vadállat esetében tesztelték is az elméletüket, a nagy termetű emlősöktől az egészen apró ízeltlábúakig, és úgy tűnik, minden megállta a helyét. Mindegy, hogy egy 0,1 milligrammos atkáról, vagy egy 6 tonnás elefántról van szó, a szabályosság mindegyik esetében bebizonyosodott.

Az elmélet arra is választ adhat, hogy mi irányította az izmok evolúcióját és a kutatók a segítségével azt is meghatározták, hogy hol húzódik a mérethatár a szárazföldi állatoknál. Arra jutottak, hogy a 40 tonnát meghaladó tömegű szárazföldi állatok már nem tudnának mozogni, holott létezett ennél feltehetően nagyobb is. A szauropodák közé tartozó Patagotitan a számítások szerint akár 57 tonnás is lehetett. A kutatók szerint ez a fura eredmény azt jelzi, hogy óvatosan kellene megbecsülni a kihalt állatok izomzatának felépítést a jelenleg élők alapján. Könnyen lehet, hogy ezek a gigászok egészen egyedi izomzatot fejleszthettek ki, amit érdemes lenne alaposabban tanulmányozni.

Az óriás dinók mozgásán túl a kutatók az apróbb végletről, így például a pókokról is szeretnének többet megtudni. Emellett a következő kutatások során a repülő és úszó állatok mozgását szabályozó tényezőket is szeretnék majd feltárni.