Em todo o reino animal, os animais mais rápidos são sempre de tamanho médio. Chitas superam leões, golfinhos superam orcas e falcões peregrinos voam mais rápido que as águias.
Corpos maiores significam músculos maiores e mais poderosos, então não havia uma razão clara para essa regra - afinal, por que os animais maiores não deveriam usar sua vantagem de poder em velocidade?
Agora, os cientistas descobriram uma razão matemática: de acordo com novas pesquisas, os maiores animais são limitados pela quantidade de energia que podem mobilizar para acelerar.
"Quando grandes animais atingem velocidades mais altas enquanto correm, suas reservas de energia rapidamente disponíveis também acabam em breve", disse Myriam Hirt, zoóloga do Centro Alemão de Pesquisa Integrativa em Biodiversidade, em Leipzig.
Limite de velocidade
Hirt ficou interessado em entender a relação entre tamanho e velocidade enquanto trabalhava em um projeto que exigia que ela estimasse as velocidades máximas dos animais. Os métodos tradicionais de estimar a velocidade com base no tamanho do corpo resultaram em números absurdos para os maiores animais. Para os elefantes, por exemplo, o cálculo chegou a uma velocidade máxima de 600 km / h, disse ela à Live Science. Na verdade, os elefantes correm a uma velocidade máxima de 34 km / h.
Hirt foi longe de ser o primeiro a notar que os maiores animais terrestres não são muito rápidos. Mas, ao cavar mais, ela percebeu que o padrão também era válido para animais voadores e nadadores.
"Isso me fez perceber que o mecanismo subjacente tinha que ser um princípio muito geral", disse ela.
Hirt construiu um modelo matemático para explicar esse mecanismo. Os animais atingem suas velocidades máximas em corridas curtas, não longas distâncias, disse ela. Os sprints curtos são acionados anaerobicamente, o que significa que o combustível que alimenta os músculos provém do armazenamento a curto prazo e é limitado. (O metabolismo aeróbico, que reabastece os músculos com o combustível produzido com a ajuda do oxigênio, aumenta os esforços).
A massa precisa superar a inércia para um animal se mover, disse Hirt, para que um elefante não possa explodir tão rapidamente quanto um rato. No momento em que o elefante avança, ele já usa uma boa quantidade de suas reservas anaeróbias de energia. Como resultado, os maiores animais nunca atingem as velocidades teóricas de corrida que seu tamanho muscular sugere, é possível, relatou Hirt hoje (17 de julho) na revista Nature Ecology & Evolution.
A relação entre massa corporal e velocidade é em forma de corcunda: a velocidade aumenta com o tamanho do corpo até certo ponto e depois diminui à medida que o tamanho do corpo ultrapassa a disponibilidade de energia.
Tamanho e velocidade
Hirt testou seu modelo em um banco de dados de 474 espécies em todo o reino animal. Ela descobriu que previa velocidades máximas com quase 90% de precisão em corredores, nadadores e pilotos. Os 10% restantes a serem explicados podem ser atribuídos a uma variedade de questões, como erro de medição, adaptações corporais específicas da espécie e fonte de calor de um animal - se um animal é endotérmico (sangue quente) ou ectotérmico (sangue frio), Hirt disse.
Os animais endotérmicos em terra são um pouco mais rápidos que os animais ectotérmicos, simplesmente porque os animais endotérmicos podem estar ativos independentemente da temperatura externa. Estranhamente, esse padrão é invertido na água: as criaturas de sangue frio são realmente mais rápidas que as de sangue quente. Provavelmente porque as criaturas de sangue quente do oceano, como pinguins e baleias, passam algum tempo em terra ou têm um ancestral em terra, disse Hirt. Esses animais provavelmente desenvolveram algumas compensações que os tornam um pouco mais lentos na água, disse ela.
Embora os humanos sejam um pouco mais lentos, em média, do que a fórmula de Hirt prevê, Usain Bolt - o recordista dos sprints de 100 e 200 metros - se ajusta bem aos dados, disse Hirt. Provavelmente porque os humanos não têm os tipos de adaptações que ajudam a tornar as chitas tão rápidas, como espinhas e articulações ultraflexíveis.
A nova fórmula de velocidade pode ser útil para pesquisas futuras envolvendo movimento e migração de animais, bem como interações predador-presa, disse Hirt. Também poderia ser usado para identificar melhor a rapidez com que animais extintos poderiam se mover. De acordo com os cálculos de Hirt, Velociraptor provavelmente acelerou a uma velocidade máxima de 54 km / h, T. rex poderia chutá-lo em marcha a até 17 mph (27 km / h) e Braquiossauro pesava 11,9 km / h no seu ponto mais rápido.
Artigo original da Live Science.
