Non sono né grandi elefanti né minuscole formiche gli animali più veloci, ma quelli di dimensioni intermedie, come i ghepardi (Acinonyx jubatus). Ma perché la velocità di corsa si discosta dagli schemi regolari che governano la maggior parte degli altri aspetti dell’anatomia e delle prestazioni degli animali? e perché i Ghepardi non hanno rivali in pista?
Una nuova ricerca suggerisce che non esiste un solo limite alla velocità massima di corsa, come si pensava in precedenza, ma due: la velocità e la distanza con cui i muscoli si contraggono; la velocità massima che un animale può raggiungere è determinata dal limite che viene raggiunto per primo, e questo limite è dettato dalle dimensioni dell’animale.
A spiegare perché i Ghepardi non hanno rivali nella corsa ci pensa uno studio che rileva come tutto dipenda esattamente dalle loro dimensioni
” Il segreto del nostro progetto è capire quanto la velocità massima di corsa dipenda sia dalla velocità con cui i muscoli si contraggono, sia da quanto possono accorciarsi durante la contrazione“. Ha commentato il professor Christofer Clemente, ricercatore presso l’Università della Sunshine Coast e l’Università del Queensland. “Gli animali delle dimensioni di un ghepardo si trovano in un punto di forza fisico, intorno ai 50 kg, dove questi due limiti coincidono. Questi animali sono di conseguenza i più veloci, raggiungendo velocità fino a 105 km all’ora (65 mph)”.
Il primo limite, definito “limite della capacità di energia cinetica“, suggerisce che i muscoli degli animali più piccoli sono limitati dalla velocità con cui possono contrarsi. Poiché i piccoli animali generano grandi forze rispetto al loro peso. Correre per un piccolo animale è un po’ come cercare di accelerare con una marcia bassa quando si pedala in discesa. Il secondo limite, chiamato “limite della capacità di prestazione“, suggerisce che i muscoli degli animali più grandi sono limitati dalla distanza che possono contrarsi. Poiché gli animali di grandi dimensioni sono più pesanti, i loro muscoli producono meno forza in relazione al loro peso e la corsa è più simile al tentativo di accelerare in salita con una marcia alta.
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“Per animali di grandi dimensioni come i rinoceronti o gli elefanti, correre potrebbe sembrare di sollevare un peso enorme, perché i loro muscoli sono relativamente più deboli e la gravità richiede un costo maggiore”. Ha spiegato il dottor Peter Bishop, ricercatore dell’Università di Harvard.”Come risultato di entrambe le cose, gli animali alla fine devono rallentare man mano che diventano più grandi”.
Per testare l’accuratezza del loro modello, gli autori hanno confrontato le sue previsioni con i dati sulla velocità e le dimensioni degli animali terrestri raccolti da più di 400 specie, dai grandi mammiferi, uccelli e lucertole a piccoli ragni e insetti. Il modello ha previsto con precisione come le velocità massime di corsa variano in base alle dimensioni del corpo per animali che differiscono di oltre 10 ordini di grandezza nella massa corporea, dai minuscoli acari da 0,1 milligrammi agli elefanti da sei tonnellate.
Le loro scoperte fanno luce sui principi fisici alla base dell’evoluzione dei muscoli e potrebbero ispirare progetti futuri di robot che corrispondano all’atletismo dei migliori corridori animali. Oltre a spiegare quanto velocemente possono correre gli animali, il nuovo modello può anche fornire indizi fondamentali per comprendere le differenze tra gruppi di animali. I grandi rettili, come lucertole e coccodrilli, sono generalmente più piccoli e più lenti dei grandi mammiferi.
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“Una possibile spiegazione potrebbe anche essere che la muscolatura degli arti rappresenta una percentuale minore nel corpo dei rettili, in termini di peso, il che significa che raggiungono il limite di lavoro con un peso corporeo inferiore e quindi devono rimanere piccoli per muoversi rapidamente”; ha detto il dottor Taylor Dick, ricercatore dell’Università del Queensland.
Combinato con i dati delle specie attuali, il modello del team ha anche previsto che gli animali terrestri che pesano più di 40 tonnellate non sarebbero in grado di muoversi. Il mammifero terrestre più pesante oggi in vita è l’elefante africano, con circa 6,6 tonnellate, ma alcuni dinosauri terrestri, come il Patagotitan, pesavano probabilmente molto più di 40 tonnellate.
“Questo indica che dovremmo essere cauti nello stimare l’anatomia muscolare di animali estinti sulla base di dati relativi ad animali non estinti”, hanno precisato i ricercatori. “Invece, i dati indicano che i giganti estinti potrebbero aver sviluppato anatomie muscolari uniche, che meritano ulteriori studi”. “Il nostro studio solleva molte domande interessanti sulla fisiologia muscolare sia degli animali estinti sia di quelli che vivono oggi, compresi gli atleti umani”, ha osservato il dottor David Labonte, ricercatore dell’Imperial College di Londra. “I vincoli fisici riguardano gli animali che nuotano e volano tanto quanto quelli che corrono, e svelare questi limiti è il nostro prossimo obiettivo”.
Perché i Ghepardi non hanno rivali.
