Uni Jena-Studie: Tiere und deren Tempo

Verblüffend einfach: Jenaer Biologen berechnen das Verhältnis von Geschwindigkeit und Größe bei Tieren.

Leipzig/Jena. Ein Käfer ist langsamer als eine Maus ist langsamer als ein Kaninchen ist langsamer als ein Gepard ist …. – langsamer als ein Elefant? Nein! Schneller als ein Gepard ist kein anderes Tier an Land – der Elefant ist zwar größer, aber langsamer. Bei kleinen bis mittelgroßen Tieren bedeutet größer auch schneller, doch bei richtig großen Tieren geht es mit der Geschwindigkeit wieder bergab.

Gewicht und Lebenswelt

Wie dieser parabelartige Zusammenhang zwischen Körpergröße und Geschwindigkeit zustande kommt, hat nun ein Forscherteam unter der Leitung des Deutschen Zentrums für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) und der Friedrich-Schiller-Universität Jena erstmals in einem mathematischen Modell beschrieben und dieses in der renommierten Fachzeitschrift „Nature Ecology and Evolution“ vorgestellt.

Das Modell ist verblüffend einfach: Die einzigen Informationen, mit denen es „gefüttert“ werden muss, sind das Gewicht eines bestimmten Tieres sowie das Element, in dem es sich fortbewegt: also Land, Luft oder Wasser. Allein auf diesen Grundlagen berechnet es die maximale Geschwindigkeit, die ein Tier erreichen kann, mit fast 90-prozentiger Genauigkeit.

Tyrannosaurus nur 27 km/h schnell

„Das Praktische an unserem Modell ist, dass es generell anwendbar ist“, sagt die Erstautorin der Studie, Myriam Hirt vom Forschungszentrum iDiv und der Universität Jena.

„Es funktioniert über alle möglichen Körpergrößen von Tieren hinweg, von der Milbe bis zum Blauwal, mit allen Fortbewegungsarten, vom Laufen übers Schwimmen bis zum Fliegen, und gilt in allen Lebensräumen.“ Außerdem sei das Modell keineswegs auf aktuell lebende Tierarten beschränkt, sondern ließe sich ebenso gut auf bereits ausgestorbene Spezies anwenden.

Das Ergebnis: Für Triceratops, Tyrannosaurus, Brachiosaurus und Co. lieferte das einfache Modell Ergebnisse, die mit jenen der aufwendigen Simulationen übereinstimmten – und für Tyrannosaurus mit 27 km/h nicht gerade Rekordwerte ergaben.

Masse ist träge 

Zwei Annahmen liegen dem Modell zugrunde. Die erste Annahme beruht auf der Tatsache, dass Tiere ihre Höchstgeschwindigkeiten während vergleichsweise kurzer Sprints erreichen. So weit so gut.

Doch nun kommt ein physikalisches Grundgesetz ins Spiel, das schon Newton beschrieben hat: Masse ist träge. Die fünf Tonnen eines Afrikanischen Elefanten lassen sich nicht so schnell in Bewegung setzen wie die 2,5 Gramm einer Etruskerspitzmaus.

Zusammengenommen ergeben diese beiden Annahmen die anfangs erwähnte Kurve: Ein Käfer ist langsamer als eine Maus ist langsamer als ein Kaninchen ist langsamer als ein Gepard – ist schneller als ein Elefant.

Text: FSU/Axel Burchardt