¿Por qué los animales más rápidos no son los más grandes?

¿Por qué los animales más rápidos no son los más grandes?

  • Un modelo matemático explica por qué algunos animales son más rápidos que otros.
  • La hipótesis unifica teorías anteriores y puede ser aplicada a seres vivos que estén en el aire, la tierra o el agua.

El guepardo, cuyo nombre científico es Acinonyx jubatus, es uno de los animales más rápidos del mundo, ya que puede alcanzar velocidades de hasta 110 kilómetros por hora. Su impresionante velocidad supera con creces la agilidad que presentan especies como las avestruces (70 kilómetros por hora), pero no la de otras como el halcón peregrino, que alcanza una velocidad en picado de más de 200 kilómetros por hora. Desde hace décadas, los científicos se habían preguntado por qué unos animales son más veloces que otros, sin dar con la respuesta adecuada. Un estudio publicado hoy en la revista Nature Ecology & Evolution parece haber resuelto por fin el misterio.

El tiempo necesario para acelerar es el factor que limita la velocidad máxima que un animal puede alcanzar, según la hipótesis propuesta

El movimiento es una de las habilidades más importantes para cualquier organismo vivo. La capacidad de los animales para desplazarse es fundamental a la hora de conseguir alimento, buscar pareja para aparearse, escapar de posibles depredadores, cambiar de hábitat o interactuar con otras especies, lo que a su vez influye en los ecosistemas. Sin embargo, una de las limitaciones más importantes a la hora de moverse es la velocidad máxima que alcanzan los seres vivos, un parámetro que, al igual que ocurre con otros factores fisiológicos o ecológicos, también varía en función de la masa corporal. Sin embargo, la duda principal es por qué los animales de tamaño intermedio, como los guepardos, son las especies más rápidas del planeta, pero no las que cuentan con mayores dimensiones.

Un equipo de científicos alemanes, británicos y norteamericanos ha desarrollado un modelo matemático sobre la velocidad máxima que puede alcanzar un animal, basado en que los seres vivos cuentan con un tiempo máximo de aceleración debido a las restricciones de energía rápidamente disponible. A juicio del grupo de Myriam R. Hirt, el tiempo máximo de aceleración es el factor clave que determina la velocidad máxima a la que llega una especie. Su modelo, según explican en el trabajo publicado en Nature Ecology & Evolution, se apoya en datos empíricos sobre 474 especies, con masas corporales que van desde los 30 μg a las 100 toneladas y con hábitats terrestres a ecosistemas acuáticos. Su enfoque permite "una mejor comprensión de los patrones de movimientos realizados en la naturaleza y sus múltiples consecuencias ecológicas", aseguran los autores del estudio.

Una teoría única sobre la velocidad.

Según explican Christofer J. Clemente y Peter J. Bishop, dos investigadores australianos que no han participado en el estudio y que han escrito un análisis en el mismo número de Nature, la velocidad sigue un patrón con forma de 'U'. Es lógico pensar, por ejemplo, que los seres humanos con las piernas más largas darán pasos más grandes y, por tanto, alcanzarán mayores velocidades. De manera simultánea, resulta obvio que los animales más rápidos en la Tierra no son los más grandes de su clase, como demuestran especies tan rápidas como el guepardo, el halcón peregrino o las avestruces. Hasta la fecha se habían propuesto diferentes hipótesis, relacionadas con limitaciones morfológicas o asociadas con la resistencia de los huesos y los músculos para soportar la fuerza durante la locomoción. En opinión de Clemente y Bishop, ninguna de estas teorías había logrado explicar de forma unificada por qué algunos animales son más rápidos que otros. El modelo ofrecido ahora por el equipo de Hirt puede ser aplicado a diferentes especies que vivan en ecosistemas diferentes.

Los animales más grandes tienen más fibras musculares: disponen de más tiempo para alcanzar su velocidad máxima, pero no cuentan con energía ilimitada

El trabajo publicado en Nature Ecology & Evolution señala que los animales tienen un tiempo determinado para acelerar desde un principio hasta que no pueden correr más rápido, un punto donde habrán alcanzado su velocidad máxima. Dicha aceleración se produce por la rápida conversión de energía química (metabolismo) en energía mecánica (movimiento), que tiene lugar a través de la contracción rápida de las fibras musculares. Es decir, los seres vivos pueden acelerar lo posible hasta que sus células musculares se quedan sin combustible, una situación que también depende de la cantidad de fibras musculares que posean. El modelo matemático que proponen permite, a partir del tamaño corporal, predecir de forma precisa los límites de velocidad de especies que van desde las moscas de la fruta a las ballenas azules, y también determina por qué los animales de tamaño intermedio suelen ser más ágiles.

animales más rápidos
Fuente: Pixabay.

Las especies más grandes tienen más fibras musculares, por lo que en comparación con otros organismos más pequeños, podrían acelerar durante más tiempo. Sin embargo, los animales de mayor tamaño también disponen de tiempos más largos para alcanzar una velocidad máxima, pero no contarán con reservas ilimitadas de energía. Las especies más pequeñas, sin embargo, tardan menos tiempo en llegar a su límite de aceleración. La hipótesis propuesta por el equipo de Hirt sostiene que el tiempo necesario para acelerar es el factor que limita la velocidad máxima que un animal puede alcanzar. Durante la fase de aceleración, los músculos funcionan de forma anaerobia utilizando una limitada cantidad de energía. Los animales más grandes tardan más que los pequeños en acelerar hacia su máxima velocidad, por lo que si el tiempo de aceleración durante la etapa anaeróbica supera la cantidad de energía que puede estar disponible para sus músculos, la velocidad máxima alcanzable llega a su punto límite y no podrán ir más rápido.

Su modelo matemático explica con éxito la máxima velocidad que pueden alcanzar el 90% de las especies, y también sirve para animales ya extintos

Su modelo matemático explica con éxito la máxima velocidad que pueden alcanzar el 90% de las especies, e incluso sirve para animales ya extintos. La hipótesis hoy publicada es capaz de determinar la rapidez de un ser vivo analizando únicamente dos factores: su masa corporal y el tipo de locomoción. "La parte más emocionante de la teoría es que puede aplicarse a animales que vivan en el aire, en el agua o en tierra", aseguran Clemente y Bishop, quienes creen, no obstante, que el modelo debe desarrollarse más para explicar las diferencias en locomoción de organismos que presenten un tamaño similar. "Con esta refinada explicación sobre por qué los animales se mueven tan rápido (o no), podremos comprender mejor cómo han evolucionado la locomoción y la ecología en diversos grupos a lo largo de la historia de la vida", concluyen en su tribuna. El misterio sobre la impresionante velocidad de animales como los guepardos parece por fin resuelto.