Двое французских ученых сформулировали правило, которое с поразительной точностью предсказывает скорость передвижения нелетающих живых существ. Хотя есть виды, которые представляют собой исключение, для большинства созданий, от китов до бактерий, максимальная скорость равна 10 длин тела в секунду. Ранее было популярным мнение, что максимальная скорость животного определяется его массой.
Николь Мейер-Верне (Nicole Meyer-Vernet) и Жан-Пьер Роспар (Jean-Pierre Rospars) исходили из трех предпосылок. Во-первых, плотность всех организмов примерно равна плотности воды. Во-вторых, все они передвигаются при помощи сокращений мышц с аналогичной структурой мышечных белков. Наконец, в-третьих, интенсивность метаболизма составляет 2 киловатта на килограмм мышц. Найденная закономерность была проверена на большом числе видов. Также исследователи показали, что не существует зависимости максимальной скорости от массы тела.
Полученный результат интересен тем, что он не соответствует одному из основных законов биомеханики, известному как «закон квадрата – куба». При увеличении размера тела животного поперечное сечение его мышц увеличится пропорционально квадрату коэффициента увеличения, а масса его тела – пропорционально кубу. То есть с возрастанием длины в два раза, масса животного возрастет в восемь раз, а сила, если принять за ее показатель поперечное сечение мышц, только в четыре раза. Именно этим объясняется то, что животные небольшого размера способны передвигать вес в десятки раз превышающий их собственный, тогда как более крупные существа не могут этого сделать.
Работа французских ученых опубликована в American Journal of Physics.