為什么地球上運(yùn)動(dòng)最快的動(dòng)物不是最大的?英國(guó)《自然·生態(tài)與進(jìn)化》雜志近日在線發(fā)表的一篇論文給出了答案:動(dòng)物加速到最大速度所需的時(shí)間,是限制動(dòng)物可達(dá)到的最高速度的終極因素。科學(xué)家們創(chuàng)建的新模型通過測(cè)量動(dòng)物(從果蠅到藍(lán)鯨)的體型大小,就能準(zhǔn)確預(yù)測(cè)其運(yùn)動(dòng)速度的上限,結(jié)果發(fā)現(xiàn),中等體型動(dòng)物運(yùn)動(dòng)速度最快。
眾所周知,包括獵豹在內(nèi)的中型動(dòng)物,盡管和大型動(dòng)物相比肌肉更小,肌肉纖維也更少,但卻是陸地上速度最快的動(dòng)物。相同的規(guī)律也存在于天空和水中,比如旗魚和游隼這些中等體形的物種就符合這條規(guī)律。
德國(guó)綜合生物多樣性研究中心(iDiv)的一個(gè)研究小組此次建立了一個(gè)廣義理論模型,并證明對(duì)所有動(dòng)物來說,加速所需的時(shí)間,才是限制動(dòng)物可達(dá)到的最高速度的終極因素。這是因?yàn)樵诩铀匐A段,肌肉必須做厭氧運(yùn)動(dòng),而這時(shí)可用的能量卻十分有限。跟體型小的動(dòng)物相比,體型大的動(dòng)物需要更長(zhǎng)的加速時(shí)間才能達(dá)到最大速度。因此,如果某種動(dòng)物厭氧階段能供肌肉所用的能量只能讓它加速到某一速度,那么,這一速度便是它的最大速度極限。
研究人員將模型的輸出數(shù)據(jù)和從474種動(dòng)物(從軟體動(dòng)物到鯨魚,還包括飛行動(dòng)物)中獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較后發(fā)現(xiàn),他們的預(yù)測(cè)相當(dāng)準(zhǔn)確——大小超過中型的動(dòng)物,隨著體積的增加,其最大速度飛快下降,這也能解釋為什么中等體型的動(dòng)物通常是最快的。
在論文相關(guān)的新聞和觀點(diǎn)文章中,澳大利亞昆士蘭博物館科學(xué)家認(rèn)為,該模型令人興奮之處是,它不僅能用于陸地動(dòng)物,也適用于天空和水中的動(dòng)物。下一步,需要對(duì)體型相似的動(dòng)物所表現(xiàn)出的運(yùn)動(dòng)行為的差異進(jìn)行更深入的核實(shí)。(記者張夢(mèng)然)
中等體型動(dòng)物運(yùn)動(dòng)速度最快
圖文簡(jiǎn)介
眾所周知,包括獵豹在內(nèi)的中型動(dòng)物,盡管和大型動(dòng)物相比肌肉更小,肌肉纖維也更少,但卻是陸地上速度最快的動(dòng)物。
- 來源: 科普信息化建設(shè)2
- 上傳時(shí)間:2017-07-24