S'il s'agissait de masse musculaire pure, l'éléphant d'Afrique serait l'animal le plus rapide sur Terre. Mais ce n'est pas le cas. Comme le rapporte Marlowe Hood à l'Agence France-Presse, il s'avère que c'est la taille du corps, et non la masse musculaire, qui permet de prédire la vitesse des animaux. Et les gagnants sont généralement ceux qui ont un corps de taille moyenne.
Une étude récente publiée dans la revue Nature Ecology & Evolution approfondit le calcul derrière les créatures rapides. Les résultats suggèrent que les créatures de taille moyenne, telles que les guépards, les springboks, les faucons et les marlins, se situent dans un endroit idéal pour la taille de leur corps: elles ont beaucoup de fibres musculaires pour se déplacer rapidement mais pas trop de masse pour fatiguer leurs muscles et accélérer lentement .
Myriam Hirt, biologiste au Centre allemand pour la recherche intégrative sur la biodiversité à Leipzig, cherchait une formule permettant de prédire la vitesse d'un animal. Mais ses tentatives initiales, s'appuyant sur la masse musculaire, ont été un grand flop. Selon cette méthode, les éléphants gagneraient la course avec une vitesse calculée de 373 milles à l'heure, "ce qui n'est bien sûr pas vrai", explique-t-elle à Hannah Lang du National Geographic . La vitesse maximale réelle d'un éléphant est à peine inférieure à 25 milles à l'heure.
Pour résoudre le mystère, Hirt et ses collègues ont commencé à analyser les animaux les plus rapides du monde, à la recherche de modèles ou de points communs. Comme Sid Perkins de Science le rapporte, ils ont analysé 474 espèces, y compris des animaux tels que les mouches des fruits, les baleines, les fauvettes, la truite, les humains et des centaines d'autres. En traçant les vitesses maximales sur un graphique, ils ont trouvé une courbe en forme de U inversé, avec de nombreuses espèces rapides de taille moyenne au sommet.
Sur la base des données, ils ne pouvaient trouver aucune raison mécanique pour la vitesse. Par exemple, tous les poissons rapides n'avaient pas une certaine forme de nageoire. Au lieu de cela, les chercheurs ont trouvé une corrélation entre le temps nécessaire à un animal pour atteindre sa vitesse maximale théorique et la rapidité avec laquelle ses fibres musculaires à «contraction rapide», utilisées pour des choses comme le sprint, prennent pour atteindre l'épuisement.
Chez les créatures telles que les éléphants et les baleines, ces fibres musculaires tombent longtemps avant que les créatures puissent exercer suffisamment d'énergie pour accélérer jusqu'à 300 milles à l'heure. Selon Hood, les chercheurs ont mis au point une formule permettant de calculer la vitesse maximale d'un animal avec une précision de 90%, en fonction de sa masse et de la vitesse de son déplacement dans l'air, sur l'eau ou sur terre.
Théoriquement, la formule devrait également fonctionner sur des animaux disparus et pourrait donner aux chercheurs de nouvelles informations sur les vitesses des dinosaures. Selon la formule, par exemple, les vélocirapteurs fileraient à 50 km / h tandis que le T-Rex roulerait à peu près à la moitié de cette vitesse, rapporte Hood. Les informations sur la vitesse donnent également aux chercheurs des indices sur les proies préférées de chaque animal.
Bien que la formule soit un bon point de départ pour comprendre la vitesse, Thomas R. Holtz Jr., paléontologue de l'Université du Maryland, qui n'a pas participé à l'étude, indique à Perkins qu'il n'explique pas toutes les différences. Les deux humains inclus dans l’étude pesaient en moyenne 154 kg et dépassaient 25, 4 miles à l’heure. Le guépard le plus chuni de l’étude, qui pesait à peine 11 kilos de moins, peut encore courir à plus de 60 km / heure, ce qui signifie que les différences de structure jouent probablement aussi un rôle dans la vitesse maximale.
Les chercheurs suggèrent que ces différences pourraient être le résultat de pressions évolutives. Les humains, semble-t-il, ont passé une grande partie de leur énergie à déjouer leurs proies avec des pièges ou des lances pour la chasse. Mais beaucoup d'autres espèces, comme les guépards, ont plutôt évolué pour devenir de plus en plus rapides. Mais cela signifie que leurs proies ont probablement évolué pour être également plus rapides. «Les espèces qui obtiennent l'avantage le plus sélectif - prédateurs et proies avec peu d'endroits où se cacher, par exemple - s'approcheront des vitesses maximales prévues», explique Hirt dans son communiqué.
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