Die riesigen, fleischfressenden Dinosaurier, die in Jurassic Park dargestellt wurden, rennen schnell genug, um problemlos Menschen zu jagen. Aber laut einer neuen Studie, die diese Woche in
Erhalten Sie E-Mails über kommende NOVA-Sendungen und verwandte Inhalte sowie Berichte über aktuelle Ereignisse aus der Sicht der Wissenschaft.
Nature Ecology & Evolution , ist T. rex vielleicht nicht das Jeep-fangende Monster, das wir im Film gesehen haben.
In einer umfangreichen artenübergreifenden Studie verglich ein Team deutscher Wissenschaftler fast 500 verschiedene Tiere, deren Größe von winzigen Schnecken mit einem Gewicht von 30 Mikrogramm bis zu riesigen Walen mit bis zu 100 Tonnen reichte. Die Forscher erstellten ein mathematisches Modell, um zu beschreiben, wie sich die Tiere bewegen. Dabei berücksichtigten sie ihr Gewicht und die Eigenschaften ihrer Umgebung – Luft, Land oder Wasser – um zu berechnen, wie schnell sie für kurze Sprints beschleunigen können.
Die Studie enthüllte eine grundlegende Einschränkung der Geschwindigkeit von Tieren: Größere Tiere haben eine größere Anzahl von
„schnell zuckenden“ Muskeln, die schnell Kraft erzeugen können, aber diese Muskeln ermüden auch leicht. Bei Sprints können schnell zuckende Muskeln nur eine begrenzte Menge an Energie speichern, so dass kleinere Tiere schnell ihre Höchstgeschwindigkeit erreichen können. Der Kompromiss zwischen zunehmender Größe und Muskelmasse und zunehmender Trägheit führt dazu, dass Geparden viel schneller sind als die berüchtigten Riesenechsen.
Damit steigt die Geschwindigkeit der Tiere bis zu einem gewissen Grad. Jenseits des Gewichts von Geparden (an Land), Marlins (im Wasser) oder Wanderfalken (in der Luft) beginnt die Höchstgeschwindigkeit eines Tieres abzufallen. Die Forscher beschrieben die Beziehung zwischen Körpermasse und Höchstgeschwindigkeit anhand eines relativ einfachen Parabelbogens. Damit behaupten sie, die Geschwindigkeit eines Tieres vorhersagen zu können, unabhängig davon, ob es fliegt, schwimmt oder läuft.
Matt Burgess interviewte Myriam Hirt, Hauptautorin der Studie, für Wired:
Hirt vom Deutschen Zentrum für Integrative Biodiversitätsforschung erklärt, dass die Höchstgeschwindigkeit eines Tieres – einschließlich des Menschen – von der Beschleunigung abhängt. „Theoretisch könnten die größten Tiere die schnellsten sein, aber die Energie und die Zeit, die nötig sind, um ihre großen Körper zu beschleunigen, halten sie davon ab, dies jemals zu erreichen.“
Theoretisch, so Hirt, könnte ein Elefant bei einer linearen Skalierung von Größe und Geschwindigkeit eine Höchstgeschwindigkeit von . erreichen. In der Realität erreichen sie ihr Maximum bei etwa . „Größere Tiere haben keine Energie mehr, die von den Muskeln geliefert wird, bevor sie ihre theoretisch mögliche Höchstgeschwindigkeit erreichen können“, sagt Hirt.
Das Modell gilt auch für ausgestorbene Arten. Früher glaubte man, dass T. rex bis zu 45 Stundenkilometer schnell laufen konnte, aber angesichts seines neun Tonnen schweren Körpers erreichte der Therapeut wahrscheinlich nur etwa 16,5 Stundenkilometer. Ein durchschnittlicher erwachsener Mensch kann etwa 15 mph laufen, und Usain Bolt, der als schnellster lebender Mensch gilt, kann bis zu beeindruckenden 27 mph laufen. Während Bolt den T. rex leicht hinter sich lassen kann, könnte er eine ernsthafte Bedrohung durch den Velociraptor gewesen sein, der den Forschungen zufolge bis zu 34 mph laufen konnte.
Andere Dinosaurier wären ebenso, vielleicht sogar enttäuschend, langsam. Ähnlich wie größere Elefanten und Wale wäre der Brachiosaurus mit weniger als 11 Stundenkilometern herumgestampft, und der Apatosaurus (im Volksmund als Brontosaurus bekannt) wäre mit 7,6 Stundenkilometern müde geworden.
Endlich ist das Gewicht jedoch nicht der einzige entscheidende Faktor. Die Studie ergab, dass sich warmblütige Tiere an Land schneller bewegen können als vergleichbare Kaltblüter, während im Meer das Gegenteil der Fall ist.
Die Biomechanik der einzelnen Tiere ist ebenfalls entscheidend – der Mensch in der Studie wog nur 11 Pfund mehr als der größte Gepard, aber die Wildkatze kann fast dreimal so schnell laufen.