https://frosthead.com

Apa Kunci Memprediksi Kecepatan Hewan?

Jika sampai pada massa otot murni, gajah Afrika akan menjadi hewan tercepat di Bumi. Tapi bukan itu masalahnya. Seperti yang dilaporkan Marlowe Hood untuk Agence France-Presse, ternyata ukuran tubuh, bukan massa otot, yang dapat memprediksi kecepatan hewan. Dan pemenang dari rase biasanya orang-orang dengan tubuh berukuran sedang.

Sebuah studi baru-baru ini yang diterbitkan dalam jurnal Nature Ecology & Evolution menggali matematika di balik makhluk cepat. Hasilnya menunjukkan bahwa makhluk berukuran sedang — seperti cheetah, springboks, elang, dan marlin — terletak di sweet spot ukuran tubuh: Mereka memiliki banyak serat otot untuk bergerak cepat tetapi tidak terlalu banyak massa tubuh untuk melelahkan otot mereka dan akselerasi lambat .

Myriam Hirt, seorang ahli biologi di Pusat Jerman untuk Penelitian Keanekaragaman Hayati Integratif di Leipzig sedang mencari formula yang dapat memprediksi kecepatan hewan. Tetapi usaha awalnya, mengandalkan massa otot, adalah kegagalan besar. Berdasarkan metode ini, gajah akan memenangkan perlombaan dengan kecepatan yang dihitung 373 mil per jam, "yang tentu saja tidak benar, " katanya kepada Hannah Lang di National Geographic . Kecepatan tertinggi gajah yang sebenarnya sedikit di bawah 25 mil per jam.

Untuk memecahkan misteri itu, Hirt dan rekan-rekannya mulai menganalisis hewan tercepat di dunia, mencari pola atau kesamaan. Seperti yang dilaporkan Sid Perkins di Science, mereka menganalisis 474 spesies, termasuk makhluk seperti lalat buah, paus, warbler, trout, manusia, dan ratusan lainnya. Dengan memplot kecepatan tertinggi pada grafik, mereka menemukan kurva berbentuk U terbalik, dengan banyak spesies cepat berukuran sedang di bagian atas.

Berdasarkan data, mereka tidak dapat menemukan alasan mekanis untuk kecepatan. Misalnya, semua ikan cepat tidak memiliki bentuk sirip tertentu. Sebagai gantinya, para peneliti menemukan korelasi antara waktu yang dibutuhkan seekor hewan untuk membawa massanya ke kecepatan tertinggi teoretisnya dan seberapa cepat serat otot “kedutan cepat” -yang digunakan untuk hal-hal seperti berlari — dibutuhkan untuk mencapai kelelahan.

Pada makhluk seperti gajah dan paus, serat-serat otot ini keluar jauh sebelum makhluk dapat mengerahkan energi yang cukup untuk berakselerasi ke apa pun yang mendekati 300 mil per jam. Menurut Hood, para peneliti mengembangkan formula yang dapat digunakan untuk menghitung kecepatan maksimum hewan dengan akurasi 90 persen berdasarkan massanya dan apakah itu bergerak melalui udara, air atau di darat.

Secara teoritis, formula ini juga harus bekerja pada hewan yang punah, dan dapat memberi para peneliti wawasan baru tentang kecepatan dinosaurus. Misalnya, menurut formula, velociraptors kemungkinan melesat dengan kecepatan 31 mil per jam, sementara T-Rex bergerak dengan kecepatan sekitar setengah kecepatan itu, Hood melaporkan. Wawasan terhadap kecepatan juga memberi petunjuk pada peneliti tentang setiap hewan yang disukai mangsa.

Sementara formula adalah awal yang baik untuk memahami kecepatan, Thomas R. Holtz Jr., seorang ahli paleontologi di University of Maryland, yang tidak terlibat dalam penelitian ini, memberi tahu Perkins bahwa itu tidak menjelaskan semua perbedaan. Kedua manusia yang termasuk dalam penelitian ini rata-rata 154 pound dan mencapai 25, 4 mil per jam. Cheetah chunkiest dalam penelitian ini, yang beratnya hanya sebelas pound lebih sedikit, masih dapat berlari lebih dari 60 mil per jam, yang berarti perbedaan struktural kemungkinan memainkan peran dalam kecepatan maksimal juga.

Para peneliti menyarankan bahwa perbedaan itu mungkin merupakan hasil dari tekanan evolusi. Manusia, tampaknya, menghabiskan sebagian besar energinya untuk mengakali mangsanya dengan hal-hal seperti perangkap atau tombak untuk berburu. Tetapi banyak spesies lain, seperti cheetah, malah berevolusi menjadi semakin cepat. Tapi ini berarti mangsa mereka kemungkinan berevolusi menjadi lebih cepat juga. “Spesies yang mendapatkan keuntungan paling selektif — predator dan mangsa dengan sedikit tempat bersembunyi, misalnya — akan mendekati kecepatan maksimum yang diperkirakan, ” Hirt menjelaskan dalam rilisnya.

Itu menimbulkan pertanyaan baru: Siapa yang mengejar Usain Bolt?

Apa Kunci Memprediksi Kecepatan Hewan?