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Tiere sind die besseren Sprinter

Berechnung von Laufgeschwindigkeiten

Viele vierbeinige Säugetiere können erheblich höhere Laufgeschwindigkeiten erreichen als der zweibeinige Mensch. Perfekt an den Sprint angepasste Tiere, wie Geparden oder Antilopen, zeichnen sich durch eine schlanke Körperform, lange Beine sowie eine besonders bewegliche Wirbelsäule aus, um sehr hohe Geschwindigkeiten beim Laufen zu erreichen. […]

Das Forschungsteam hat untersucht, von welchen physikalischen und biologischen Faktoren die Höchstgeschwindigkeit der Tiere abhängt. […] Kern ihrer theoretischen Arbeit sind das physikalische Gleichgewicht von vorwärtstreibender Beinkraft und zu überwindendem Luftwiderstand, sowie die Massenträgheit der antreibenden Muskulatur. Dabei zeigen sie eine Art Hauptweg für die Änderung der Bauform von Tierkörpern in Abhängigkeit von der Körpergröße (Allometrie), in Anpassung an schnelle beingetriebene Fortbewegung auf. “Dieser Hauptweg beschreibt, wie sich in Abhängigkeit von der Körpergröße die Gestalt eines Organismus ändern muss, um eine hohe Laufgeschwindigkeit zu erreichen und wie sich diese Gestaltänderung auf die erreichbare Höchstgeschwindigkeit auswirkt”, erläutert Dr. Tom Weihmann vom Zoologischen Institut der Universität zu Köln.

Das klassische Beispiel sind die Maus und der Elefant. Eine elefantengroße Maus wäre schlicht nicht lebensfähig, weil ihre Knochen unter dem eigenen Gewicht brechen würden. Elefanten haben entsprechend relativ zum Gewicht viel dickere und schwerere Knochen sowie deutlich gestrecktere Beine. Diese ermöglichen die enorme Größe der Tiere. Die schweren Knochen und geraden Beine begrenzen aber die Höchstgeschwindigkeit, die deutlich niedriger ist als die von Geparden, obwohl Elefantenbeine viel länger sind. […] “Werden die Tiere zu schwer, helfen allerdings auch kräftigere Muskeln nicht mehr weiter, da größere Muskeln mehr Zeit benötigen, um sich mit höchster Geschwindigkeit zu kontrahieren. Entsprechend liegt die Gewichtsgrenze, ab der die Sprintgeschwindigkeiten wieder abnehmen, bei circa 50 kg, also recht genau dem mittleren Gewicht von Geparden und Gabelböcken, den schnellsten Sprintern auf unserem Planeten”, so Dr. Weihmann. Das Modell lässt sich sogar auf Fantasiewesen anwenden. So würde die Riesenspinne Kankra aus Tolkiens “Herr der Ringe” eine Spitzengeschwindigkeit von etwa 60 km/h erreichen. Bezogen auf die menschliche Körpergeometrie zeigt das Modell, dass Spitzensprinter im Sport schon sehr nah an ihrem Geschwindigkeitsoptimum sind. […]

Vollständige Quelle: Universität zu Köln