Słoń idzie i biegnie jednocześnie

Słonie nie kojarzą się nam ze zgrabnym poruszaniem, co znalazło nawet swój wyraz w przysłowiach, ale nie oznacza to, że nie potrafią rozwijać sporych prędkości. Biolodzy zastanawiali się, czy idą wtedy, czy już biegną. Okazało się, że i jedno, i drugie. Słoń biegnie przednimi nogami, podczas gdy tylne cały czas idą (Journal of Experimental Biology).

Już wcześniejsze badania sugerowały, że rozpędzone słonie trochę biegną, a trochę spacerują. Belgijsko-włosko-tajlandzki zespół zdobył jednak wiele dodatkowych informacji, wykorzystując specjalnie skonstruowany tor. Dzięki temu udało się dokonać dokładnych pomiarów sił działających podczas wykonywania kolejnych kroków.

Jak wyjaśnia profesor Norman Heglund z Katolickiego Uniwersytetu w Leuven, naukowcy musieli sami skonstruować platformy dynamometryczne– płyty mierzące siłę nacisku. Trzeba je było przecież jakoś dostosować do rozmiarów słoni. Mając już za sobą ten etap, naukowcy udali się do Thai Elephant Conservation Centre. Kornacy dosiadali słoni indyjskich i zachęcali je do przemierzania wyznaczonej trasy. Najszybszy osobnik rozpędził się do 18 km na godzinę. Wyczyny szarych olbrzymów utrwalano na kamerze szybkoklatkowej.

Biolodzy porównali odczyty z platformy dynamometrycznej z poszczególnymi klatkami. W ten sposób wyliczyli energię potencjalną i kinetyczną poruszającego się słonia. Określenie relacji między energią potencjalną (zmagazynowaną w mięśniach, stawach i ścięgnach) a energią kinetyczną jest kluczowe dla stwierdzenia, czy zwierzę idzie, czy biegnie. Kiedy słoń podnosi nogę i przesuwa ją ku przodowi, energia potencjalna zamienia się w kinetyczną. Gdy noga ląduje na ziemi, na powrót zmienia się w potencjalną. Proces ten powtarza się wiele razy w czasie jednej rundki po okolicy. Podczas biegu zamiana jest ciągła, bez wyraźnie wyodrębnionych cykli. W przypadku słonia energie potencjalna i kinetyczna [...] osiągają minimum i maksimum w tym samym czasie, dlatego nie mogą być "wymieniane" po sobie raz za razem – tłumaczy Heglund.

Dodatkowo badacze zauważyli, że najszybsze słonie biegną i idą jednocześnie. Wygląda to tak, jakby słoń zbliżał się do prędkości przejściowej, kiedy przestaje iść i zaczyna biec, ale nie doprowadzał tego do końca. Przypomina to niemożność wrzucenia drugiego biegu. Za pomocą platform dynamometrycznych międzynarodowy zespół ustalił również, że słonie poruszają się niezwykle ekonomicznie, zwłaszcza w porównaniu do mniejszych zwierząt. W przyszłości biolodzy zamierzają przeprowadzić identyczny eksperyment z nosorożcami i hipopotamami.

słoń chód bieg nogi przednie tylne energia potencjalna kinetyczna Norman Heglund