Почему более крупные животные не всегда быстрее

Новое исследование в журнале Physiological and Biochemical Zoology показывает, почему «больше» не всегда означает «быстрее», когда речь идёт о спринтерской скорости.

«Обычно более крупные животные бегают быстрее мелких, потому что у них длиннее ноги, — сказал руководитель исследования Кристофер Дж. Клементе из Гарвардского университета. — Но это работает только до определённого предела. Самое быстрое наземное животное — не самое крупное и не самое мелкое, а нечто среднее. Подумайте о размере слона, мыши и гепарда».

Команда Клементе изучила варанов, чтобы показать, что этот принцип работает как внутри вида, так и между разными видами, и определить причину этого. Поскольку взрослые вараны сильно различаются по размеру, они идеально подходят для изучения влияния размера на скорость. Исследователи засекали время и фотографировали варанов весом от 2 до 12 фунтов, когда те бежали по 45-футовой дорожке.

Исследователи обнаружили, что самые быстрые — вараны среднего размера, и выяснили почему.

С помощью высокоскоростных камер и маркеров, размещённых в ключевых точках на телах ящериц, были созданы компьютерные модели, сравнивающие характеристики их бегового шага.

«Затем мы посмотрели, как механика шага меняется с размером тела, и обнаружили, что изменения в шаге соответствуют изменениям в скорости, — сказал Клементе. — Выше определённого размера вараны меняли стиль бега, возможно, из-за сниженной способности костей и мышц выдерживать большую массу тела».

Изучение этого явления внутри одного вида помогает прояснить, почему самые крупные животные не самые быстрые. Крупные животные, как правило, эволюционно близкородственны. Поэтому трудно понять, вызвана ли низкая скорость биомеханическими проблемами из-за размера или множеством других факторов, связанных с общей эволюционной историей.

Изучение особей внутри вида, а не межвидовые сравнения, помогает устранить эту филогенетическую предвзятость. Результаты подтверждают гипотезу о том, что большой размер создаёт биомеханические ограничения.

«Ноги более крупных варанов уже не могут выдерживать их вес, и им приходится менять стиль бега, что делает их медленнее», — заключил Клементе.