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為什麼大型動物跑不快?

大型動物應該跑得很快,小型動物比不上,因為大型動物有先天優勢:腿長、步伐大。但是,比較大象、老鼠及獵豹3個物種,就知道體型優勢並不是絕對的。
 
 
 
大型動物應該跑得很快,小型動物比不上,因為大型動物有先天優勢:腿長、步伐大。但是,比較大象、老鼠及獵豹3個物種,就知道體型優勢並不是絕對的—體型中等的獵豹跑得最快。為什麼?可能的答案包括:生物工學的限制、演化史的惰性(祖先就跑得不快)、體型超過一定程度後,速度就不再攸關生存或生殖了。

為了分辨這3個因素的相對重要性,哈佛大學教授克萊孟德(Christofer J. Clemente)的研究團隊觀察了雄性巨蜥的奔跑速度。這種蜥蜴,體型最小的身長將近1 m。雄巨蜥的體型差異非常大,體重分布範圍—0.09~5.75 kg。

他們發現,體型中等(1.245 kg)的巨蜥速度最快。由於牠們屬於同一個物種,不能以演化史解釋體型與速度的關係。不過,體型不同的動物會不會受制於不同的天擇壓力呢?由於雄性巨蜥無論體型大小,行為模式都差不多,顯示牠們受制於相同的天擇壓力,因此生物工學的限制成了最可能的因素。

然後克萊孟德的團隊對巨蜥的奔跑行為做了力學分析,發現體型大的蜥蜴步伐反而小,因為後肢的骨骼與肌肉不足以支撐體重。力學分析支持先前的觀察結論—動物奔跑速度主要受的限制。
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