Lange Beine
Viele vierbeinige Säugetiere können deutlich höhere Laufgeschwindigkeiten erreichen als der zweibeinige Mensch. Perfekt an das Sprinten angepasste Tiere wie Geparden oder Antilopen zeichnen sich durch eine schlanke Körperform, lange Beine und eine besonders bewegliche Wirbelsäule aus, um beim Laufen sehr hohe Geschwindigkeiten zu erreichen, wissen die Forscher jetzt mit Sicherheit, weil sie ein Modell entwickelt haben, das diese Eigenschaften berücksichtigt und die maximalen Laufgeschwindigkeiten für Tiere jeder Größe berechnen kann, berichten sie im Journal of Theoretical Biology.
Nehmen wir nur Maus und Elefant. Eine Maus in Elefantengröße wäre schlichtweg nicht lebensfähig, weil ihre Knochen unter ihrem eigenen Gewicht brechen würden. Elefanten haben im Verhältnis zu ihrem Gewicht viel dickere und schwerere Knochen sowie viel längere und gestrecktere Beine. Diese Merkmale machen die enorme Größe der Tiere möglich. Die schweren Knochen und die geraden Beine begrenzen jedoch ihre Höchstgeschwindigkeit, die viel niedriger ist als die von Geparden – obwohl die Beine von Elefanten viel länger sind.
Die Höchstgeschwindigkeit hängt aber nicht nur von der Größe ab, sondern auch von der Konstruktion, der Anzahl der Beine und der Beweglichkeit der Wirbelsäule. So können viele Vierbeiner viel höhere Laufgeschwindigkeiten erreichen als Zweibeiner wie Menschen und Vögel, weil sie galoppieren können und dabei ihre Rumpfmuskulatur zum Vortrieb nutzen.
50 Kilogramm
Werden die Tiere jedoch zu schwer, helfen auch stärkere Muskeln nicht mehr, weil größere Muskeln mehr Zeit brauchen, um sich bei Höchstgeschwindigkeit zu kontrahieren. Die Gewichtsgrenze, ab der die Sprintgeschwindigkeit wieder abnimmt, liegt demnach bei etwa 50 kg, was dem Durchschnittsgewicht von Geparden und Pronghorns, den schnellsten Sprintern auf unserem Planeten, ziemlich nahe kommt“, erklärt Tom Weihmann vom Zoologischen Institut der Universität zu Köln.
Riesenspinne Shelob
Das Modell lässt sich sogar auf Fantasiewesen anwenden. Die Riesenspinne Shelob aus J.R.R. Tolkiens „Der Herr der Ringe“ zum Beispiel würde eine Spitzengeschwindigkeit von etwa 60 km/h erreichen können. Bezogen auf die menschliche Körpergeometrie zeigt das Modell, dass Spitzensprinter im Sport bereits sehr nahe an ihrem Geschwindigkeitsoptimum sind. Abgesehen von technischen Anwendungen wie speziellen Laufschuhen oder Exoskeletten, die verlängerte Hebel oder zusätzliche Elastizität bieten, würden nur längere Beine oder elastischere Sehnen noch höhere Geschwindigkeiten ermöglichen.
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