
个头越大跑得越快科学家用大量数据推翻这一假设.docx
3页本文格式为Word版,下载可任意编辑个头越大跑得越快科学家用大量数据推翻这一假设 在人们的印象中,貌似是肌肉越多的动物奔跑起来的速度就会更快,那按照这个理论,大象和鲸鱼的速度理应比鹿或马更快才对然而事实却是,像猎豹和羚羊这样中等个头的动物才是地球上跑得最快的 这是为什么呢?近日,科学家们通过分析从果蝇到鲸鱼等近500种生物,终究解开了这个谜题:由于大型动物的肌肉细胞会更早耗尽能量而好玩的是,通过此次研究的分析,科学家们或许还能估算出已经灭尽的恐龙的奔跑速度 在此之前,对动物速度的研究总是集中于如哺乳动物的指定群体但德国综合生物多样性研究中心(German Centre for Integrative Biodiversity Research)的动物学家Myriam Hirt表示,这类研究会限制住考察对象的体型范围,并且有可能由于他们的好像性而疏忽大量其它因素,所以参考性不强 图丨德国综合生物多样性研究中心动物学家Myriam Hirt 为了制止这种局限性,Hirt和她的同事考察了各种生物的数据无论是冷血动物还是温血动物;从地上爬的、到水里游的、到天上飞的;从体重小至30微克到重达100公吨的474种生物都是此次的研究对象。
如上图所示,当科学家们把动物的最大速度以其重量相对比时,得到了一个倒着的U形趋势图,即体型居中的动物速度更快但Hirt认为并不能看出这种趋势与生物力学、动物身体的组成或者关节作用等有着直接的联系 那么,为什么中等个头的动物往往速度更快呢?研究说明,这与动物肌肉组织中的代谢限制有着不成分割的关系基于“快速收缩”肌肉纤维细胞的数量,把达成最大速度所需时间与细胞耗尽能量的时间举行对比,就能察觉体型浩瀚的动物在奔跑中需要更多的“快速收缩”肌肉纤维,它们本应能够加速更久,但这些肌肉组织会很快耗尽氧气,产生疲乏感因此,像大象和鲸鱼这样的大型动物,远在达成理论最快速度之前,它们就已经跑到极限了 图丨不同动物的极限速度比较 澳大利亚阳光海岸大学(University of the Sunshine Coast)生物物理学家Christofer Clemente认为,这项研究能作为一个好的开头,引导科学家们察觉更多影响动物速度的因素,解开更多不解例如为什么陆地上的温血动物往往比一致体型的冷血动物速度更快,但水栖生物那么正好相反,等等 英国皇家兽医学院的进化生物学家John Hutchinson也表示,找到限制动物加速度的理由一向都是个难题。
他觉得这次的研究结论分外“大胆”,并且认为限制小型动物的速度的因素很有可能与大型动物截然不同 Hirt与她的同事说,他们的方法也适用于很早就已经灭尽的恐龙他们估测重达6公吨的霸王龙的最高速度可能在每小时27公里左右,仅仅略高于普遍人的跑步速度,比起世界纪录保持者 — 牙买加运鼓动博尔特更是差了一大截而马里兰大学的脊椎动物古生物学家Thomas R. Holtz Jr.那么表示,这也只是个粗略的估算,即便大小重量相仿,速度也可能相差甚远 图丨霸王龙 Holtz说,无论研究的总体结论是什么,动物们的速度都在很大程度上取决于自身的构造人类与猎豹恰恰是个很好的例子:即便这次研究测验中的两人都重达70公斤,最高速度只能达成每小时41公里;然而最重的猎豹只有65公斤,时速却能达成人的三倍以上 — 3 —。












