I ghepardi sono i più grandi corridori del pianeta. L’anatomia di questo meraviglioso animale, snello ed elegante, massimizza l’agilità e la velocità.
La struttura anatomica dei ghepardi
Una delle caratteristiche più importanti di questi felini è il loro peso corporeo leggero, che li aiuta ad acquisire velocità più velocemente. Inoltre, hanno la testa piccola e le gambe lunghe per sfruttare al meglio le leggi dell’aerodinamica.
Non solo, la loro colonna vertebrale flessibile consente un’estensione estrema durante la corsa. Essere in grado di flettersi tanto aiuta i ghepardi a ruotare i fianchi e le scapole in un modo che favorisce la velocità.
“Perché la velocità di corsa rompe con gli schemi regolari che governano la maggior parte degli altri aspetti dell’anatomia e delle prestazioni degli animali?“, Si è chiesto il dottor David Labonte dell’Imperial College di Londra. Lo studioso ha spiegato che esistono due fattori limitanti la velocità di corsa, anziché uno solo, come si è sempre ipotizzato.
Labonte e coautori hanno esplorato il modo in cui i muscoli si contraggono, utilizzandolo per costruire un modello fisico che prevede la velocità di corsa di un animale. Hanno confermato la sua accuratezza confrontando le previsioni con misurazioni raccolte da altri su più di 400 specie, dagli insetti ai mammiferi più grandi.
“La chiave del nostro modello è capire che la velocità massima di corsa è limitata sia dalla velocità con cui i muscoli si contraggono, sia da quanto possono accorciarsi durante una contrazione“, ha spiegato il coautore professor Christofer Clemente dell’Università della Sunshine Coast.
“Animali delle dimensioni dei ghepardi esistono in un punto fisico ottimale a circa 50 chilogrammi, dove questi due limiti coincidono. Questi animali sono quindi i più veloci, raggiungendo velocità fino a 105 chilometri all’ora”.
I ghepardi sfruttano al massimo i muscoli a contrazione rapida
Gli animali più piccoli sono frenati dal primo limite a cui fa riferimento Clemente: i loro muscoli non possono contrarsi abbastanza velocemente da disturbare le loro controparti di taglia media. Le forze generate dalla contrazione muscolare sono elevate rispetto al peso degli animali, il che è utile per superare le forze contrastanti, come quando si corre in salita, ma limita le velocità massime.
Gli animali di grossa taglia invece raggiungono il “limite della capacità di lavoro”: semplicemente non riescono a produrre forze abbastanza grandi da accelerare le loro grandi masse a velocità elevate.
“Per animali di grandi dimensioni come i rinoceronti o gli elefanti, correre potrebbe sembrare come sollevare un peso enorme, perché i loro muscoli sono relativamente più deboli e la gravità richiede un costo maggiore. Come risultato di entrambi, gli animali alla fine devono rallentare man mano che diventano più grandi“, ha spiegato il dottor Peter Bishop dell’Università di Harvard.
Gli autori hanno paragonato la situazione al numero di Reynolds nella dinamica dei fluidi, dove la viscosità domina su piccola scala e le forze inerziali su quella più grande.I
I ghepardi possono avere le dimensioni giuste per la massima velocità, ma ci sono altri motivi per cui hanno raggiunto certi traguardi. Un fattore, come può dire chiunque abbia visto un documentario girato nella savana africana, è che i ghepardi si sono evoluti per diventare velocisti piuttosto che corridori di lunga distanza, sfruttando al massimo i muscoli a contrazione rapida.
Lo studio sulla velocità del ghepardi rimane ancora una questione aperta
Ai ghepardi viene risparmiata anche la concorrenza di alcune creature di dimensioni simili. I grandi rettili come i coccodrilli non possono eguagliare la velocità delle loro controparti mammiferi.
Questo fatto potrebbe essere un altro elemento scientifico che i creatori della serie Jurassic Park /World ignoreranno, ma gli autori di questo studio sono ansiosi di scoprire il perché, anche se finora non hanno avuto tutte le risposte.
“Una possibile spiegazione di ciò potrebbe essere che i muscoli degli arti rappresentano una percentuale minore del 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 affermato il dottor Taylor Dick dell‘Università del Queensland.
Questo, tuttavia, sposta semplicemente la domanda indietro di un passo: dati gli immensi vantaggi della velocità, perché i grandi rettili non hanno sviluppato i muscoli degli arti per eguagliarli a quelli dei mammiferi?
Sebbene si stato svolto un ottimo lavoro nel corrispondere alle capacità di velocità delle specie viventi, lo studio sui ghepardi ha incontrato alcune problematiche all’estremità più ampia della scala, prevedendo che dovrebbe essere impossibile per un animale terrestre che pesa più di 40 tonnellate muoversi.
Sappiamo che non è vero, perché i titanosauri sono riusciti in qualche modo a spostarsi e il più grande pesava circa 70 tonnellate. Gli autori della ricerca sui ghepardi hanno supposto che ci dovesse essere qualcosa di diverso nella struttura muscolare dei dinosauri più grandi rispetto a qualsiasi cosa vivente, ma non sanno cosa fosse.
