在人们的印象中，似乎是肌肉越多的动物奔跑起来的速度就会更快，那按照这个理论，大象和鲸鱼的速度应该比鹿或马更快才对。然而事实却是，像猎豹和羚羊这样中等个头的动物才是地球上跑得最快的。
这是为什么呢？近日，科学家们通过分析从果蝇到鲸鱼等近500种生物，终于解开了这个谜题：因为大型动物的肌肉细胞会更早耗尽能量。而有趣的是，通过此次研究的分析，科学家们或许还能估算出已经灭绝的恐龙的奔跑速度。
在此之前，对动物速度的研究总是集中在如哺乳动物的指定群体。但德国综合生物多样性研究中心（German Centre for Integrative Biodiversity Research）的动物学家 Myriam Hirt 表示，这类研究会限制住考察对象的体型范围，并且有可能因为他们的相似性而忽略许多其它因素，所以参考性不强。
图丨德国综合生物多样性研究中心动物学家 Myriam Hirt
为了避免这种局限性，Hirt 和她的同事考察了各种生物的数据。无论是冷血动物还是温血动物；从地上爬的、到水里游的、到天上飞的；从体重小至30微克到重达100公吨的474种生物都是此次的研究对象。
如上图所示，当科学家们把动物的最大速度以其重量相比较时，得到了一个倒着的 U 形趋势图，即体型居中的动物速度更快。但 Hirt 认为并不能看出这种趋势与生物力学、动物身体的组成或者关节作用等有着直接的联系。
那么，为什么中等个头的动物往往速度更快呢？研究表明，这与动物肌肉组织中的代谢限制有着不可分割的关系。基于“快速收缩”肌肉纤维细胞的数量，把达到最大速度所需时间与细胞耗尽能量的时间进行比较，就能发现体型庞大的动物在奔跑中需要更多的“快速收缩”肌肉纤维，它们本应能够加速更久，但这些肌肉组织会很快耗尽氧气，产生疲劳感。因此，像大象和鲸鱼这样的大型动物，远在达到理论最快速度之前，它们就已经跑到极限了。
图丨不同动物的极限速度对比
澳大利亚阳光海岸大学（University of the Sunshine Coast）生物物理学家 Christofer Clemente 认为，这项研究能作为一个好的开端，引导科学家们发现更多影响动物速度的因素，解开更多疑惑。例如为什么陆地上的温血动物常常比相同体型的冷血动物速度更快，但水栖生物则正好相反，等等。
英国皇家兽医学院的进化生物学家 John Hutchinson 也表示，找到限制动物加速度的原因一直都是个难题。他觉得这次的研究结论非常“大胆”，并且认为限制小型动物的速度的因素很有可能与大型动物截然不同。
Hirt 与她的同事说，他们的方法也适用于很早就已经灭绝的恐龙。他们估测重达 6 公吨的霸王龙的最高速度可能在每小时 27 公里左右，仅仅略高于普通人的跑步速度，比起世界纪录保持者 — 牙买加运动员博尔特更是差了一大截。而马里兰大学的脊椎动物古生物学家 Thomas R. Holtz Jr. 则表示，这也只是个粗略的估算，即便大小重量相仿，速度也可能相差甚远。
图丨霸王龙
Holtz 说，无论研究的总体结论是什么，动物们的速度都在很大程度上取决于自身的构造。人类与猎豹恰恰是个很好的例子：即便这次研究实验中的两人都重达 70 公斤，最高速度只能达到每小时 41 公里；然而最重的猎豹只有 65 公斤，时速却能达到人的三倍以上。
