Vědci zjistili, proč nejsou největší zvířata nejrychlejší

Největšími rychlíky jsou zvířata střední velikosti. Tak třeba gepard předčí lva, delfín předežene kosatku a sokol stěhovavý létá rychleji než orel bělohlavý. Větší zkrátka neznamená rychlejší.

Pohyb je jedním z nejzákladnějších procesů života. Individuální přežití pohyblivých organismů závisí na jejich schopnosti získat důležité zdroje a partnery, uniknout dravcům a cestovat za potravou. Obecně se má za to, že větší tělo znamená větší a silnější svaly. Velká zvířata by tak měla mít logicky větší sílu a rychlost. Odborníci ale využili moderní metody a objevili přesný algoritmický postup, který všeobecná klišé jasně vyvrací. Podle nového zjištění jsou největší zvířata omezena tím, kolik energie mohou mobilizovat a využít ke svému rychlému přesunu. „Mezitím, než velké šelmy dosáhnou vyšších sprintovacích rychlostí, se rychle uvolní i jejich rychle dostupné energetické zásoby,“ vysvětluje autorka studie Myriam Hirt z German Centre for Integrative Biodiversity Research pro časopis Nature Ecology & Evolution.

Anaerobní pohon

Pochopení vztahu mezi velikostí a rychlostí zvířat se Hirt začala zabývat od okamžiku, kdy měla za úkol odhadnout maximální rychlost určitých zvířecích druhů. Sáhla tak po tradičních metodách beroucích v úvahu zejména velikost těla vybraných jedinců. V případě největších zvířat se ale vědkyně dočkala absurdních čísel. Například u slonů vypočítala maximální rychlost 600 km/h. Ve skutečnosti ale sloni dokážou vyvinout maximální rychlost kolem 34 km/h. Zapálená vědkyně se pustila do práce a během svého bádání zjistila, že zvířata dosahují svých maximálních rychlostí při krátkých sprintech, nikoliv na velké vzdálenosti. To by nebylo zase nic až tak zvláštního, zajímavější je ovšem samotný proces získávání energie. Na maximální výkon má totiž přímý a zásadní vliv tzv. anaerobní pohon, což je omezené palivo napájející určité svalstvo. Aby se zvíře mohlo vůbec pohybovat, hmota musí překonat setrvačnost.

Hezkým příkladem je opět slon, jehož obrovité svaly spalují během chůze velké množství anaerobní energie. Slon tedy nemůže sprintovat tak rychle jako například myš. Obecně to znamená, že největší zvířata nikdy nedosáhnou teoretických běžeckých rychlostí, které vycházejí z logických matematických předpokladů. Vztah mezi tělesnou hmotností a rychlostí je tedy nestálý. Rychlost se zvyšuje s velikostí těla až do určitého bodu, po jehož dosažení ovšem strmě klesá. V tomto zásadním okamžiku velikost těla překonává dostupnou energii.

Přesné výpočty

Myriam Hirt svůj algoritmus otestovala na 474 zvířecích druzích. Ke svému uspokojení zjistila, že její propočty byly na téměř 90 procent přesné. Stoprocentní úspěšnosti nedosáhla z několika důvodů. Především nepočítala se specifickou adaptací těla daného druhu, přičemž nepřihlédla ani k tomu, zdali je zvíře teplokrevné nebo studenokrevné. Teplokrevná zvířata na zemi jsou totiž o něco rychlejší než chladnokrevná. Jednoduše proto, že v prvním případě mohou být zvířecí jedinci aktivní bez ohledu na vnější podmínky. Tento obecný vzorec ale neplatí ve vodní říši, kde jsou studenokrevní naopak rychlejší než teplokrevní. Hirt tuto rozdílnost vysvětluje tím, že oceánská teplokrevná stvoření, jako jsou tučňáci a velryby, mohou mít například suchozemské předky.

Autorka studie bude ve svém průzkumu i nadále pokračovat, protože o jeho velkém potenciálu absolutně nepochybuje. Aby ne, vždyť nový vzorec může být vhodný pro budoucí výzkum zahrnující pohyb zvířat, migraci a interakci dravce a kořisti. Dokonce by mohl pomoci i při předpovídání vyhynutí určitých zvířecích druhů. Pro zajímavost ještě dodejme výpočty dávno vyhynulých dinosaurů. Podle algoritmu Myriam Hirtové se Velociraptor mohl pravděpodobně pohybovat rychlostí kolem 54,5 km/h, Tyrannosaurus rex až 27 km/h a třeba Brachiosaurus kráčel rychlostí asi 11,9 km/h.

Text: Petr Smejkal