Warum mittelgroße Tiere am schnellsten sind

Warum mittelgroße Tiere am schnellsten sind

Von Andreas Sträter

Ein Forscherteam aus Leipzig hat eine Tempovorhersage für Tiere entwickelt. Das Ergebnis: Zu schwere und zu große Tiere kommen viel schwerer in Fahrt als mittelgroße.

Ein rennender Gepard (Acinonyx jubatus)

Der Gepard ist mit Spitzengeschwindigkeiten von 93 km/h der schnellste Läufer im Tierreich, obwohl es durchaus Tiere mit viel längeren Beinen und Muskeln gibt. Warum nicht die größten, sondern die mittelgroßen Tiere die schnellsten sind, hat ein Forscherteam um die Biologin Myriam Hirt von Zentrum für integrierte Biodiversitätsforschung in Leipzig nun herausgefunden.

Der Gepard ist mit Spitzengeschwindigkeiten von 93 km/h der schnellste Läufer im Tierreich, obwohl es durchaus Tiere mit viel längeren Beinen und Muskeln gibt. Warum nicht die größten, sondern die mittelgroßen Tiere die schnellsten sind, hat ein Forscherteam um die Biologin Myriam Hirt von Zentrum für integrierte Biodiversitätsforschung in Leipzig nun herausgefunden.

Ausgangsidee war, dass kleine Tiere langsamer sind als größere. Werden Spinnen mit ihren Spitzentempi (4-5 km/h) in Relation zu Mäusen (13 km/h) gesetzt, stimmt das noch. Doch je größer die Tiere werden, desto weniger passt das. Daher haben die Forscher ein Modell entwickelt, mit dem sie die Spitzengeschwindigkeiten von Tieren mit einer Genauigkeit von 90 Prozent vorhersagen können. Das mathematische Modell basiert auf dem physikalischen Gesetz, dass Masse träge ist.

Der Elefant benötigt viel mehr Energie um seine fünf Tonnen Gewicht zu beschleunigen als der Gepard, der nur 50 Kilo auf die Waage bringt. "Die Energie, die aus den Muskeln für die Beschleunigung bereit gestellt wird, ist nur begrenzt verfügbar und damit auch die Zeit, die ein Tier hat, um zu beschleunigen", erläutert Hirt dem WDR. Bei einem Elefant seien die Energiereserven bereits verbraucht, bevor er Höchstgeschwindigkeiten erreicht. "Deshalb ist seine reale Geschwindigkeit niedriger." Zum Vergleich: Ein Elefant schafft 26 km/h in der Spitze.

Das Modell der Leipziger Forscher ist verblüffend einfach: Die einzigen Informationen, mit denen es gefüttert werden muss, sind das Gewicht eines bestimmten Tieres sowie das Element, in dem es sich fortbewegt - also Land, Luft oder Wasser. Allein auf diesen Grundlagen berechnet es die maximale Geschwindigkeit, die ein Tier erreichen kann. "Das Praktische an unserem Modell ist, dass es generell anwendbar ist", sagt Hirt. Feldhasen schaffen es demnach auf 70 km/h in der Spitze.

Stellt man die Spitzengeschwingkeiten mathematisch dar, so erhält man eine Parabel, die bei der Spitzengeschwingkeit des Gepards ihren Höhepunkt erreicht und beim Elch abbiegt. Es gilt auch hier das Prinzip der Masseträgheit. Der Elch ist mit 55 km/h zwar schneller als ein Elefant, muss sich den schnellen Raubkatzen aufgrund seines Gewichts geschlagen geben.

Der T-Rex war nur eine lahme Ente. Der Dinosaurier erreichte Spitzengeschwindigkeiten von bis zu 27 km/h, während der schnellste Mensch der Welt (Usain Bolt) bei 44 km/h liegt. Die Geschwingkeit von ausgestorbenen Tieren konnte bisher nur mit komplexen biomechanischen Verfahren simuliert werden.

Stand: 18.07.2017, 15:00 Uhr