Les scientifiques découvrent pourquoi les guépards sont si rapides

Les scientifiques ont découvert un point idéal chez les animaux qui explique pourquoi les animaux qui se déplacent rapidement comme le guépard peuvent atteindre des vitesses aussi élevées.

Les animaux capables de courir vite, comme le guépard, ont tendance à être de taille moyenne. Et une équipe internationale de chercheurs de l’Imperial, de l’Université Harvard, de l’Université du Queensland et de l’Université de Sunshine Coast a entrepris de découvrir pourquoi. Leurs conclusions sont publiées dans la revue Communication naturelle.

Pour arriver à leurs conclusions, les scientifiques ont développé un modèle démontrant comment les muscles d’un animal bougent lorsqu’ils sont sur terre, puis ont évalué les contraintes liées à la vitesse à laquelle ils peuvent courir.

“Les animaux les plus rapides ne sont ni de grands éléphants ni de minuscules fourmis, mais des tailles intermédiaires, comme les guépards. Pourquoi la vitesse de course rompt-elle avec les schémas réguliers qui régissent la plupart des autres aspects de l’anatomie et des performances animales ?” L’auteur principal, le Dr David Labonte, du département de bioingénierie de l’Imperial College de Londres, a déclaré dans un résumé des résultats.

Ils ont découvert qu’il n’y a pas qu’une seule limite à la vitesse à laquelle un animal peut courir, mais qu’il y en a deux : la vitesse et l’ampleur de la contraction de ses muscles, rapporte l’étude.

Et la vitesse de course maximale est déterminée par la limite qu’ils atteignent en premier. Cette limite est déterminée par la taille globale de l’animal, ajoute l’étude.

La première limite, surnommée « limite de capacité d’énergie cinétique », fait référence à la façon dont les animaux plus petits ont des muscles qui sont retenus par la rapidité avec laquelle ils se contractent. Alors que la deuxième limite, appelée « limite de capacité de travail », fait référence à la manière dont les animaux plus gros sont retenus en fonction de la contraction de leurs muscles.

“La clé de notre modèle est de comprendre que la vitesse de course maximale est limitée à la fois par la rapidité avec laquelle les muscles se contractent, ainsi que par la mesure dans laquelle ils peuvent se raccourcir lors d’une contraction”, co-auteur, le professeur Christofer Clemente, de l’Université de Sunshine Coast et de l’Université du Queensland, a déclaré dans le résumé. “Les animaux de la taille d’un guépard existent dans un environnement physique idéal, à environ 50 kg, où ces deux limites coïncident. Ces animaux sont par conséquent les plus rapides, atteignant des vitesses allant jusqu’à 65 miles par heure.”

En testant la précision du modèle, les chercheurs ont constaté qu’il prédisait correctement les vitesses de course maximales de divers animaux, notamment les grands mammifères, les oiseaux et les lézards.

Le modèle ne répond pas seulement aux questions sur la façon dont certains animaux peuvent courir plus vite que d’autres, il met également en lumière l’évolution des muscles. Cela fournit également des indices sur les raisons pour lesquelles il existe de grandes différences entre certains groupes d’animaux. Par exemple, pourquoi les grands reptiles comme les crocodiles sont plus lents que les grands mammifères.

Un autre co-auteur, Taylor Dick, de l’Université du Queensland, a déclaré que cela pourrait s’expliquer par le fait que les muscles des membres représentent un pourcentage plus faible du corps d’un reptile. Cela signifie qu’ils doivent atteindre la limite de travail avec un poids corporel inférieur, “et doivent donc rester petits pour se déplacer rapidement”, a-t-elle déclaré.

“Pour les gros animaux comme les rhinocéros ou les éléphants, courir peut donner l’impression de soulever un poids énorme, car leurs muscles sont relativement plus faibles et la gravité exige un coût plus élevé. En raison des deux, les animaux doivent finalement ralentir à mesure qu’ils grandissent”, co -l’auteur, le Dr Peter Bishop, de l’Université Harvard, a déclaré.

Cette recherche suggère également que les animaux terrestres pesant plus de 40 tonnes seraient totalement incapables de bouger. Cela soulève des questions sur les dinosaures, car il existait certaines espèces comme le Patagotitan cela pesait probablement plus que cela. L’animal terrestre le plus lourd vivant aujourd’hui est l’éléphant d’Afrique (6,6). tonnes, rapporte l’étude.

“Notre étude soulève de nombreuses questions intéressantes sur la physiologie musculaire des animaux disparus et de ceux qui sont vivants aujourd’hui, y compris les athlètes humains”, a déclaré Labonte. “Les contraintes physiques affectent autant les animaux qui nagent et volent que les animaux qui courent – et débloquer ces limites est la prochaine priorité de notre ordre du jour.”