Depuis l'époque des dinosaures, les plus gros animaux n'ont pas été les plus rapides, malgré leur masse musculaire accrue et leur puissance potentielle. En fait, beaucoup sont les plus lents de leurs classes respectives et, alors que vous vous attendriez à ce que les bêtes lourdes soient plus lentes que les créatures agiles, le mécanisme derrière ce comportement divise les scientifiques depuis des décennies.
Maintenant, des chercheurs dirigés par Myriam Hirt du Centre allemand de recherche sur la biodiversité intégrative, ont découvert que la réponse peut résider dans les vitesses d'accélération de chaque animal. En termes simples, le temps qu'il faut à un animal pour accélérer détermine sa vitesse globale maximale. Pendant l'accélération, le corps convertit l'énergie chimique et métabolique en énergie mécanique utilisée pour le mouvement. Ce processus se produit dans les fibres musculaires dites à contraction rapide par une méthode connue sous le nom de métabolisme anaérobie.
Les animaux n'ont qu'un temps limité pour accélérer à partir d'un départ arrêté avant de ne plus pouvoir accélérer. En particulier, ils peuvent accélérer jusqu'à ce que ces fibres épuisent leur carburant métabolique, ce qui signifie que le temps disponible pour l'accélération est limité par la quantité de ces fibres.
Comme les grands animaux ont plus de fibres musculaires à contraction rapide, ils peuvent accélérer plus longtemps, cependant, la masse de ces animaux signifie qu'ils mettent plus de temps à atteindre une vitesse absolue par rapport aux espèces plus petites. À un moment donné, le temps nécessaire pour accélérer à des vitesses plus rapides dépassera le temps fini disponible pour l'accélération, et les vitesses plus rapides ne sont donc jamais atteintes. Les animaux de taille moyenne, tels que les guépards, ont un équilibre parfait entre la masse et le nombre de muscles à contraction rapide pour atteindre ces vitesses absolues.
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De plus, la recherche montre que cette découverte est vraie pour les animaux nageurs et volants - un point auquel les hypothèses précédentes se sont effondrées.
Pour tester les prédictions de leur modèle, Hirt et ses collègues ont rassemblé des données sur les vitesses maximales de 474 animaux qui courent, volent et nagent, notamment des mammifères, des poissons et des oiseaux, mais aussi des reptiles, des mollusques et des arthropodes. Les masses corporelles de ces espèces allaient des mollusques aux baleines.
Nos résultats aident à résoudre l'une des questions les plus difficiles de l'écologie du mouvement au cours des dernières décennies: pourquoi les plus gros animaux ne sont-ils pas les plus rapides? a écrit Hirt en elle papier Une loi d'échelle générale révèle pourquoi les plus gros animaux ne sont pas les plus rapidespublié dans la revueÉcologie et évolution de la nature. En mesurant uniquement la taille du corps, le nouveau modèle peut prédire avec précision les limites de vitesse des animaux allant des mouches des fruits aux rorquals bleus, et explique pourquoi les animaux de taille moyenne sont généralement les plus rapides.
Ces résultats peuvent également être utilisés pour prédire les vitesses des espèces éteintes. Par exemple, les paléontologues ont longtemps débattu des vitesses de course potentielles des grands oiseaux et des dinosaures. Le modèle dépendant du temps de Hirt montre que le Tyrannosaurus Rex aurait roulé à une vitesse d’environ 27,05 km / h. Le Triceratops atteint un maximum de 24,36 km/h.
Images : Wikimedia Commons/Hirt et al./Écologie et évolution de la nature
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