Porovnání kostry člověka a slona afrického, největšího suchozemského tvora současnosti. Přímá pozorování potvrdila, že tito obří chobotnatci dokážou vyvinout rychlost až přes 25 km/h. To přibližně odpovídá maximální rychlosti běhu netrénovaného, průměrně disponovaného člověka. Často uváděné údaje o rychlostech nad 35 km/h se nejspíš nezakládají na pravdě. Kredit: Benjamin W. Hawkins (1860), Wikipedia (volné dílo)

Základní problém při odhadování rychlosti pohybu různých organismů je v tom, že jednoduše nemáme k dispozici dostatek dat, změřených rychlostí, filmových sekvencí při maximální rychlosti pohybu nebo přímých měření času při běhu na vyměřené vzdálenosti. Existují sice neobvyklé pokusy s měřením rychlosti běhu pštrosů nebo gepardů, více údajů máme samozřejmě o závodních chrtech či koních. Pomáhají také kontrolované laboratorní pokusy s pohybem na běžícím pásu (například u pštrosů), některá dlouhodobá pozorování slonů, nosorožců a žiraf v přírodě přitom doplňují naši hrubou představu. Virtuální modely a anatomické studie zaměřené na kostru a kosterní svalstvo recentních i dávno vyhynulých obratlovců dokreslují další podrobnosti a naše povědomí o této problematice se v posledních letech poněkud zlepšuje. Díky tomu už byla odstraněna některá nesmyslná tvrzrní a u mnoha vyhynulých tvorů jsme získali vůbec první poučené odhady rychlosti pohybu. Jak rychle se tedy pohybují někteří současní živočichové podle posledních zpřesněných odhadů? Zejména o tom poskytuje informace nedávno vydaná vědecká studie profesora evoluční biomechaniky Johna R. Hutchinsona, zaměřená na evoluční biomechaniku obřích suchozemských obratlovců.[1]

Podle některých odhadů dokážou žirafy na kratší vzdálenost vyvinout rychlost i přes 60 km/h, čímž by se výrazně blížily například i závodním koňům. Zatím však nebyl doložen případ, kdy by dospělý jedinec žirafy běžel prokazatelně rychlostí přes 40 km/h. Kredit: Charles J. Sharp; Wikipedia (CC BY-SA 4.0)

V této zajímavé práci je uvedeno, že obří rozměry (zde definované jako hmotnost nad 1000 kg) se u terestrických obratlovců vyvinuly v průběhu vývoje přinejmenším třicetkrát. Při hmotnosti nad 100 až 300 kg přitom u většiny forem dochází k výraznému úbytku schopnosti rychlého běhu a mnohé takové formy dokonce ztrácejí schopnost rychlého pohybu zcela. Při hmotnosti nad jednu tunu už žádný známý savec nedokáže běhat stejně rychle jako například kůň. Maximální hmotnost suchozemského obratlovce je v dosud publikované literatuře udávána ve velmi širokých rozpětích, od velmi malého o „pouhých“ dvaceti tunách (přičemž dnes víme, že i středně velcí sauropodi vážili obvykle více)[2] až po extrémních 1000 tun (hmotnost, které se však patrně nepřiblížily ani největší velryby)[3].

A jak rychle se tedy skutečně pohybují dnešní terestričtí tvorové? Začněme u těch v současnosti největších suchozemských živočichů, tedy u slonů afrických (Loxodonta africana).[4] Mnoho lovců a cestovatelů po africkém kontinentu přicházelo dlouhou dobu s historkami o slonech, schopných běhat rychlostí až přes 40 km/h. Důkazem měl být například tachometr terénního vozu, jehož posádka byla údajně chobotnatcem pronásledována. Skutečnost je ale jiná, a to ve více ohledech. Tak například sloni klasickým způsobem běhat nedokážou, dle starší definice druhů pohybu umí pouze rychle chodit (nenastává u nich tzv. letová fáze pohybu se všemi čtyřmi končetinami na okamžik se nedotýkajících země). Maximální ověřená rychlost pohybu pak u nich dosahuje přibližně 5,27 m/s (19,0 km/h), jak ukázala přímá měření v terénu v roce 2010.[5] Sám autor nové studie nicméně jak pro slona afrického o průměrné dospělé hmotnosti kolem 6000 kg, tak i pro slona indického (Elephas maximus) o hmotnosti kolem 4000 kg udává maximální rychlost pohybu až kolem 7 m/s (25,2 km/h). V roce 2006 rozborem natočeného filmového materiálu a za pomoci senzorů umístěných na končetinách slonů odhadl rychlost pohybu pro 2790 kg těžkého jedince slona indického na 6,8 m/s (24,5 km/h).[6] Téměř s jistotou jsou však přehnané údaje z roku 1983, kdy byla pro slona afrického odhadnuta velmi vysoká rychlost 9,7 m/s (34,9 km/h).[7] Podobně přehnané jsou s největší pravděpodobností také odhady maximální rychlosti pro dospělou žirafu (Giraffa) o hmotnosti 1000 kg vo hodnotě 16,7 m/s neboli 60,1 km/h.[8] Novější odhady pro tohoto sudokopytníka se ostatně pohybují spíše do hodnoty 11 m/s (39,6 km/h)[9]. Také v případě žiraf jsou tedy údajně pozorované „sprinty“ při rychlosti výrazně přes 50 km/h nejspíš pouhou fikcí. Z velkých zvířat vychází ve studii jako nejrychlejší nosorožec tuponosý (Ceratotherium simum), který i při hmotnosti kolem 3000 kg dokáže na kratší vzdálenost „cválat“ rychlostí 7,5 m/s (27,0 km/h).[10] I tak se ale jedná sotva o poloviční hodnotu oproti odhadovaným 50 až 60 km/h, udávaným některými pozorovateli přímo v terénu. Tak jako tak je nosorožec nejvíce „atleticky“ stavěným obřím zvířetem současnosti.

Dvojsnímek běžícího pštrosa dvouprstého, nejrychlejšího bipedního (po dvou se pohybujícího) živočicha současnosti. Umírněné odhady hovoří o rychlosti v rozmezí 55 a 65 km/h, odvážnější se pak pohybují i vysoko nad 70 km/h. Pštros je tak výrazně rychlejší než jiný dvounohý živočich, u kterého jediného máme zatím velmi přesné údaje – je jím člověk. Kredit: Charles J. Sharp; Wikipedia (CC BY-SA 4.0)

Konečně i hroši obojživelní (Hippopotamus amphibius) při dospělé hmotnosti 2400 až 3000 kg dosahují podle Hutchinsona maximální rychlosti kolem 7 m/s (25,2 km/h), jedná se tedy o údaj, který se možná nachází již velmi blízko jakési skutečné hraniční rychlosti, dosažitelné z hlediska anatomie a fyziologie takto velkými terestrickými obratlovci.[11] Je přitom téměř jisté, že při ověřených pozorováních a měřeních v přírodě i v laboratořích vědci nezaznamenali absolutní „rekordní“ rychlosti, takže výsledky by ve skutečnosti mohly být ještě o pořádných pár procent lepší. Osobně si dokážu představit, že nosorožci mohou běhat i rychlostí výrazně přes 30 km/h a sloni nebo hroši za nimi o mnoho nezaostávají. Žirafy pak možná zvládnou i rychlost přes 40 km/h, čímž se zhruba vyrovnají nejlepším lidským sprinterům (oficiální rekord Usaina Bolta činí 44,7 km/h, ovšem bylo jej dosaženo v uměle vylepšených podmínkách atletického stadionu).[12] Další zajímavé údaje nabízí Hutchinsonova studie v doplňkové tabulce, zahrnující celkem 151 druhů savců. Například gorile nížinné (Gorilla gorilla) je kladena rychlost 31,5 km/h, pomyslným králem je však i v tomto případě kočkovitá šelma gepard štíhlý (Acinonyx jubatus) s impozantním údajem 108,5 km/h (30,1 m/s). A maximální běžecká rychlost myši domácí (Mus musculus)? Ta činí asi 3,54 m/s, tedy 12,8 km/h – což je velmi slušné, když uvážíme, že typická myš měří na délku jen 7,5 až 10 cm (nepočítaje ocásek).[13] Rychlostní údaj o bipedním „rekordmanovi“ pštrosovi dvouprstém (Struthio camelus) ve zmíněné práci uveden není, ale v jiné nedávno publikované studii ano – činí prý 62,8 km/h (17,4 m/s).[14] To je přitom poměrně málo, když uvážíme, že pštrosům bývala kladena maximální rychlost v rozmezí 70 až 96,6 km/h![15] Je tedy jasné, že ohledně rychlosti běhu vyhynulých dinosaurů stále nelze ani přes množství zajímavé výzkumné práce z posledních let říci nic zcela určitého…

Napsáno pro weby OSEL a DinosaurusBlog.

Short Summary in English: We still don’t have enough data to determine precisely walking/running speeds of many recent terrestrial animals, from mice to elephants. It is of course even more difficult to determine a maximum running speeds for long extinct non-avian dinosaurs.

Odkazy:

https://en.wikipedia.org/wiki/Fastest_animals

https://www.speedofanimals.com/

https://safarisafricana.com/fastest-land-animals/

https://www.nationalgeographic.com/animals/article/Animal-speed-size-cheetahs

https://www.smithsonianmag.com/smart-news/formula-explains-why-mid-sized-animals-are-fastest-180964090/

[1] Hutchinson, J. R. (2021). The evolutionary biomechanics of locomotor function in giant land animals. Journal of Experimental Biology. 224 (11): jeb217463. doi: 10.1242/jeb.217463

[2] Sander, P. M.; et al. (2011). Biology of the sauropod dinosaurs: the evolution of gigantism. Biological Reviews: Cambridge Philosophical Society. 86 (1): 117š-55. doi: 10.1111/j.1469-185X.2010.00137.x

[3] Hokkanen, J. E. (1986). The size of the largest land animal. Journal of Theoretical Biology. 118: 491-499. doi: https://doi.org/10.1016/S0022-5193(86)80167-9

[4] Larramendi, A. (2016). Shoulder height, body mass and shape of proboscideans (PDF). Acta Palaeontologica Polonica. 61 (3): 537–574. doi: 10.4202/app.00136.2014

[5] Ngene, S. M.; et al. (2010). The ranging patterns of elephants in Marsabit protected area, Kenya: the use of satellite–linked GPS collars. African Journal of Ecology. 48: 386-400. doi: https://doi.org/10.1111/j.1365-2028.2009.01125.x

[6] Hutchinson, J. R.; et al. (2006). The locomotor kinematics of Asian and African elephants: changes with speed and size. Journal of Experimental Biology. 209 (19): 3812–3827. doi: https://doi.org/10.1242/jeb.02443

[7] Garland, T. (1983). The relation between maximal running speed and body mass in terrestrial mammals (PDF). Journal of Zoology. 199: 157-170. doi: 10.1111/j.1469-7998.1983.tb02087.x

[8] Alexander, R. M., Langman, V. A.; Jayes, A. S. (1977). Fast locomotion of some African ungulates. Journal of Zoology. 183: 291-300. doi: 10.1111/j.1469-7998.1977.tb04188.x

[9] Basu, C. K.; et al. (2019). The running kinematics of free-roaming giraffes, measured using a low cost unmanned aerial vehicle (UAV). PeerJ. 7: e6312. doi: 10.7717/peerj.6312

[10] Alexander, R. M.; Pond, C. M. (1992). Locomotion and bone strength of the white rhinoceros, Ceratotherium simum. Journal of Zoology. 227: 63-69. doi: 10.1111/j.1469-7998.1992.tb04344.x

[11] Garland, T. (1983). The relation between maximal running speed and body mass in terrestrial mammals (PDF). Journal of Zoology. 199: 157-170. doi: 10.1111/j.1469-7998.1983.tb02087.x

[12] Graubner, R.; Nixdorf, E. (2011). Biomechanical Analysis of the Sprint and Hurdles events at the 2009 IAAF World Championships in Athletics. New Studies in Athletics. 26: 1/2 (19-53).

[13] Hotchkiss A. K.; Vandenbergh, J. G. (2005). The anogenital distance index of mice (Mus musculus domesticus): an analysis. Contemporary Topics in Laboratory Animal Science / American Association for Laboratory Animal Science. 44 (4): 46–8. PMID 16050669

[14] Hirt, M. R.; Jetz, W.; Rall, B. C.; Brose, U. (2017). A general scaling law reveals why the largest animals are not the fastest. Nature Ecology & Evolution. 1 (8): 1116–1122. doi: 10.1038/s41559-017-0241-4

[15] Davies, S. J. J. F. (2003). „Birds I Tinamous and Ratites to Hoatzins“. In Hutchins, Michael (ed.). Grzimek’s Animal Life Encyclopedia. 8 (2nd ed.). Farmington Hills, MI: Gale Group. str. 99–101. ISBN 978-0-7876-5784-0.