Секрет скорости: как гепарду удается бегать так быстро?
Внешний вид гепарда
Гепард имеет стройное тело, покрытое короткой жесткой шерстью. Она имеет желтоватый оттенок с черными точками, которые находятся на груди, животе и конечностях. Голова гепарда маленькая, округлая, с черным носом и выразительными глазами. Уши гепарда маленькие и закругленные, с черными краями.
Животное имеет длинные и стройные конечности, которые помогают ему развивать огромную скорость. Когти на лапах этих хищников не полностью выдвигаются, что позволяет им сохранять остроту и защищать лапы во время бега. Хвост гепарда длинный и пушистый — он помогает ему сохранять равновесие при высоких скоростях.
В чем отличие гепарда от его брата по семейству — леопарда? Второй имеет более массивное тело и короткие ноги. Шерсть леопарда более яркого цвета с большим количеством черных пятен, которые расположены плотнее, чем у гепарда. Леопард имеет более крупную голову с мощными челюстями и крупными зубами и обладает более коротким и толстым хвостом, который помогает ему сохранять равновесие в деревьях. Когти на лапах леопарда полностью выдвигаются, что делает их довольно опасными в бою.
В целом, эти представители кошачьих имеют много общего в своей внешности, но есть некоторые ключевые отличия. Гепард — это более стройное и высоконогое животное, которое способно развивать огромную скорость. Леопард — это более массивное и мускулистое животное, которое хорошо приспособлено к охоте на земле и деревьях.
Где обитают гепарды?
Основная территория обитания гепардов находится в Африке и некоторых частях Азии. В Африке гепарды обитают в различных экосистемах, таких как саванны, степи, полупустыни и даже лесистые зоны. Эти хищники распространены по всей Африке, от южной части континента до Сахары на севере. Они также населяют некоторые острова в Индийском океане. Малая популяция гепардов наблюдается и в Азии: в Иране и Туркменистане. В Иране они населяют горные регионы и пустыни, а также некоторые оазисы. В Туркменистане рекордсмены по скорости живут на песчаных дюнах и в пустынях.
Несмотря на то, что гепарды могут приспособиться к различным условиям обитания, их численность сокращается из-за уничтожения их естественной среды обитания. Они также сталкиваются с угрозами со стороны браконьеров, которые охотятся на них для торговли их мехом и другими частями тела.
Как бегают гепарды?
Чтобы докопаться до сути, стоит взглянуть на скелет. Гепарды относятся к семейству кошачьих, следовательно, структура его позвоночника полая. В этом и кроется часть разгадки. За счет такого строения спинной хребет гепарда очень подвижный, он позволяет сжимать и растягивать тело. Не стоит забывать и о ногах. Мышца на них сильно развиты, а сами конечности очень длинные. Все это позволяет гепарду очень быстро бегать.
Давайте рассмотрим и «механику» бега гепардов. Во время бега эти животные опираются не на три конечности, как при обычной ходьбе, а на две. Перемещаются две передние ноги, ими животные отталкиваются. При очень быстром беге гепарды буквально парит над землей — все четыре конечности оказываются в воздухе. Таким прыжком животные преодолевают семь метров разом.
Борзые и гепарды. Собаки бегают быстрее?
Но вот британский исследователь Алан Уилсон (Alan Wilson) заметил, что физические, механические основы таких невероятных способностей гепардов долго оставались совершенно неизвестными. Теперь мы в деталях знаем как бегают гепарды. Интересно другое — сравнение способностей гепардов и борзых. По словам исследователя, гепарды и борзые собаки очень близки по размерам, весу и способу бега — галопу. Однако гепардам удается набирать скорость едва ли не вдвое большую, чем борзым. В чем же их секрет? Уилсон с коллегами решили разобраться, в чем тут дело.
Эксперименты проводились в зоопарке ZSL Whipsnade, крупнейшем в Великобритании, где была смонтирована специальная установка: под почву на предстоящей траектории движения кошек устанавливались датчики давления. Для съемок использовались параллельно четыре камеры, способные делать до 1000 кадров в секунду. Осталось раздразнить хищника приманкой — свежей курятиной, прикрепленной к движущейся платформе — и фиксировать информацию о том, как гепард бегает за добычей. Аналогичные опыты ученые поставили и с борзыми собаками.
Сразу обнаружилось, что специально тренированные борзые сумели развить даже большую скорость, чем гепарды — до 19 м/с против 17,8 м/с. Само по себе это не слишком странно, ведь борзые были хорошо тренированы, а гепарды были уже не первым поколением, рожденным и выращенным в неволе. Главное — что эксперименты позволили ясно увидеть различия в механике бега между этими хищными кошками и борзыми и объяснить, почему гепарды так быстро бегают.
При равной скорости бега длина шага гепарда немного больше, чем у борзой, хотя это компенсируется несколько более низкой частотой шага. Набирая скорость, гепард ускоряет шаги, от 2,4 шага в секунду при 9 м/с до 3,2 шага при 17 м/с. Борзая поступает ровно наоборот: сохраняя частоту шагов постоянной (3,5 шага в секунду), она, ускоряясь, увеличивает их длину. По мнению ученых, в дикой природе гепард способен ускориться частоту до 4 шагов в секунду, что при небольшом удлинении шага и позволяет им набирать поразительные 29 м/с.
Как долго гепард может бежать на максимальной скорости?
Гепард может бежать на максимальной скорости лишь на короткие расстояния — от 40 секунд до 1 минуты. Дело в том, что такая высокая скорость требует много энергии и может привести к перегреву организма.
По сообщению The Journal of Experimental Biology