中等体形动物运动速度最快

  为什么地球上运动最快的动物不是最大的?英国《自然·生态与进化》杂志近日在线发表的一篇论文给出了答案:动物加速到最大速度所需的时间,是限制动物可达到的最高速度的终极因素。科学家们创建的新模型通过测量动物(从果蝇到蓝鲸)的体形大小,就能准确预测其运动速度的上限,结果发现,中等体形动物运动速度最快。

  众所周知,包括猎豹在内的中型动物,尽管和大型动物相比肌肉更小,肌肉纤维也更少,却是陆地上速度最快的动物。相同的规律也存在于天空和水中,比如旗鱼和游隼这些中等体形的物种就符合这条规律。

  德国综合生物多样性研究中心(iDiv)的一个研究小组此次建立了一个广义理论模型,并证明对所有动物来说,加速所需的时间,才是限制动物可达到的最高速度的终极因素。这是因为在加速阶段,肌肉必须做厌氧运动,而这时可用的能量却十分有限。跟体形小的动物相比,体形大的动物需要更长的加速时间才能达到最大速度。因此,如果某种动物厌氧阶段能供肌肉所用的能量只能让它加速到某一速度,那么,这一速度便是它的最大速度极限。

  研究人员将模型的输出数据和从474种动物(从软体动物到鲸鱼,还包括飞行动物)中获得的数据进行比较后发现,他们的预测相当准确——大小超过中型的动物,随着体积的增加,其最大速度飞快下降,这也能解释为什么中等体形的动物通常是最快的。

  在论文相关的新闻和观点文章中,澳大利亚昆士兰博物馆科学家认为,该模型令人兴奋之处是,它不仅能用于陆地动物,也适用于天空和水中的动物。下一步,需要对体形相似的动物所表现出的运动行为的差异进行更深入的核实。腾 科