nature

当前位置: Nature » 动物学 » 正文

Nature子刊:德国学者揭示动物速度与体型关系

摘要 : 2017年7月17日,国际学术权威刊物自然出版集团旗下子刊《Nature Ecology & Evolution》杂志在线发表了德国耶拿大学Myriam R. Hirt研究员的一篇研究论文,研究论文发现动物达到最大速度所需时间的上限能够解释地球上最快的动物为什么不是最大的。

 2017年7月17日,国际学术权威刊物自然出版集团旗下子刊《Nature Ecology & Evolution》杂志在线发表了德国耶拿大学Myriam R. Hirt研究员的一篇研究论文,研究论文发现动物达到最大速度所需时间的上限能够解释地球上最快的动物为什么不是最大的。仅仅通过测量身体大小,这个新的模型就能准确预测动物(从果蝇到蓝鲸)的速度上限,也能解释为什么中等体形的动物通常是最快的。

中型动物,比如猎豹,是陆地上最快的动物,尽管它们和大型动物相比,肌肉更小、肌肉纤维更少。相同的规律也存在于天空和水中,比如旗鱼和游隼这些中等体形的物种就符合这条规律。

Myriam R. Hirt和同事建立了一个广义理论模型,并证明对所有动物来说,加速所需的时间才是限制动物可达到的最高速度的终极因素。他们发现这是因为在加速阶段,肌肉必须做厌氧运动,这时,可用的能量却十分有限。

研究人员表示,跟体形小的动物相比,体形大的动物需要更长的加速时间以达到它们的最大速度。因此,如果厌氧阶段能供肌肉所用的能量无法满足加速所需的时间,那么这时,最大速度便达到了极限。

将新模型的输出数据和从474种动物(从软体动物到鲸鱼,还包括飞行动物)中获得的数据比较后,研究人员发现他们的预测——大小超过中型的动物,随着体积的增加,其最大速度飞快下降——大致准确。

在一篇相关的新闻和观点文章中,澳大利亚阳光海岸大学 的Christofer Clemente和昆士兰博物馆 的Peter Bishop写道:“此模型令人兴奋之处是它不仅能被应用于陆地动物,也适用于天空和水中的动物。然而,体形大小相似的动物所表现出的运动行为的差异需要更深入的核实。”

原文链接:

A general scaling law reveals why the largest animals are not the fastest

原文摘要:

Speed is the fundamental constraint on animal movement, yet there is no general consensus on the determinants of maximum speed itself. Here, we provide a general scaling model of maximum speed with body mass, which holds across locomotion modes, ecosystem types and taxonomic groups. In contrast to traditional power-law scaling, we predict a hump-shaped relationship resulting from a finite acceleration time for animals, which explains why the largest animals are not the fastest. This model is strongly supported by extensive empirical data (474 species, with body masses ranging from 30 μg to 100 tonnes) from terrestrial as well as aquatic ecosystems. Our approach unravels a fundamental constraint on the upper limit of animal movement, thus enabling a better understanding of realized movement patterns in nature and their multifold ecological consequences.

来源: Nature Ecology & Evolution 浏览次数:0

热门文章TOP

RSS订阅 - 填写您的邮件地址,订阅我们的精彩内容: - 网站地图
网站联系电话:020-87540820 备案号:粤ICP备11050685号-8 增值电信业务经营许可证:粤B2-20120479
©2011-2015 生物帮 All rights reserved.