Risolvere il mistero del perché i ghepardi sono così veloci sblocca indizi sulla velocità dei dinosauri

Sin dai tempi dei dinosauri, gli animali più grandi non sono stati i più veloci, nonostante la loro maggiore massa muscolare e potenza potenziale. In effetti, molti sono i più lenti all'interno delle rispettive classi e, mentre ti aspetteresti che le bestie pesanti siano più lente delle creature agili, il meccanismo alla base di questo comportamento ha diviso gli scienziati per decenni.

Ora, i ricercatori guidati da Myriam Hirt del Centro tedesco per la ricerca sulla biodiversità integrativa, hanno scoperto che la risposta potrebbe risiedere nelle velocità di accelerazione di ciascun animale. In parole povere, il tempo impiegato da un animale per accelerare determina la sua massima velocità complessiva. Durante l'accelerazione, il corpo converte l'energia chimica e metabolica in energia meccanica utilizzata per il movimento. Questo processo avviene nelle cosiddette fibre muscolari a contrazione rapida attraverso un metodo noto come metabolismo anaerobico.

Gli animali hanno solo un tempo limitato per accelerare da fermo prima che non possano più accelerare. In particolare, possono accelerare fino al punto in cui queste fibre esauriscono il loro combustibile metabolico, il che significa che il tempo disponibile per l'accelerazione è limitato dalla quantità di queste fibre.

Poiché gli animali più grandi hanno più fibre muscolari a contrazione rapida, possono accelerare più a lungo, tuttavia, la massa di questi animali significa che impiegano più tempo per raggiungere una velocità assoluta rispetto alle specie più piccole. Ad un certo punto, la quantità di tempo necessaria per accelerare a velocità più elevate supererà la quantità finita di tempo disponibile per l'accelerazione, e quindi le velocità più elevate non vengono mai raggiunte. Gli animali di taglia media, come i ghepardi, hanno un perfetto equilibrio di massa rispetto al numero di muscoli a contrazione rapida per raggiungere queste velocità assolute.

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Inoltre, la ricerca mostra che questa scoperta è vera sia per gli animali che nuotano che per quelli volanti, un punto in cui le ipotesi precedenti sono cadute.

Per testare le previsioni del modello, Hirt e i suoi colleghi hanno raccolto dati sulle velocità massime di 474 animali che corrono, volano e nuotano, inclusi mammiferi, pesci e specie di uccelli, ma anche rettili, molluschi e artropodi. Le masse corporee di queste specie andavano dai molluschi alle balene.

I nostri risultati aiutano a risolvere una delle domande più impegnative nell'ecologia del movimento negli ultimi decenni: perché gli animali più grandi non sono i più veloci? ha scritto Hirt in lei carta Una legge di scala generale rivela perché gli animali più grandi non sono i più velocipubblicato sulla rivistaNatura Ecologia ed Evoluzione. Misurando solo le dimensioni del corpo, il nuovo modello può prevedere con precisione i limiti di velocità degli animali, dai moscerini della frutta alle balene blu, e spiega perché gli animali di taglia media sono generalmente i più veloci.

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Questi risultati possono essere utilizzati anche per prevedere la velocità delle specie estinte. Ad esempio, i paleontologi hanno a lungo dibattuto sulle potenziali velocità di corsa di grandi uccelli e dinosauri. Il modello dipendente dal tempo di Hirt mostra che il Tyrannosaurus Rex avrebbe corso a una velocità di circa 27,05 km/h. Il Triceratopo arriva a 24,36 km/h.

Immagini: Wikimedia Commons/Hirt et al./Nature Ecology & Evolution