河马的机动性为何如此离谱?

河马的机动性为何如此离谱?

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我劝你们都看看这视频有多离谱,能笑死人:

而且哪个营销鬼才取的标题,害我又浅浅笑了一下:

这个标题可以说是深得“神圣罗马帝国”的精髓,既不神圣又不是罗马,更不是帝国。

图中的不是美洲豹,河马目前主要生活在非洲,而美洲豹生活在美洲……自然环境它们是不见面的。

所以美洲豹跟狮子也是王不见王。

虽然图里的是花豹,但是河马也不可能追上花豹,至于后面视频里的猎豹河马更是望尘莫及了,而且这画质也不是什么 AI,这段视频几年前就有了,完全是手工艺人手搓出来的低质假视频,甚至为了掩盖河马跟猎豹不是一个图层做了非常离谱的烟尘效果:

注意看尾巴的条纹状黑斑、泪痕和身上的点状豹纹,以及瘦小的身形,都是典型的猎豹特征。

猎豹和花豹以及美洲豹(美洲虎)的区别

也就是说这个视频根本不可能成立。

标题说是美洲豹,实际是花豹去骚扰河马宝宝,然后后面被追的又是猎豹。

猎豹可是地面上速度最快的动物,它的最高时速可以达到 100 至 120 公里 / 小时,不过这种高速通常只能持续20 至 30 秒左右,最长不超过一两分钟。(曾有研究人员给猎豹上跑步机,猎豹体温上 40 多度就说什么都不跑了)

但是问题来了,视频里看起来就是猎豹的最高时速了,而且时间没超过 30s,也就是说,这河马如果要追上猎豹,它这短短的几十秒也得跑到 100 公里 / 小时的时速。

河马,100 公里 / 小时……可以说视频的制作者对河马没啥概念,对猎豹也没啥概念。

成年河马体重能有 1.5-3 吨,最重的可以到 4.5 吨,要知道猎豹从 0 加速到百公里每小时也只需要 3 秒。

也就是说河马要想追上猎豹的话,也只能 3 秒加速到 100 公里时速,哇,2 吨重,3 秒直接百公里时速,这加速度不要说河马了,传统的油车开地板油也不行,只能是跑车或者电车。

河马极速也只能跑到 30-40 公里每小时,而且持续时间也只有十几秒。

至于为什么河马速度跟猎豹差这么多呢?

我们来慢慢说。

首先介绍一个有趣的概念:异速增长关系(Allometric scaling)

异速增长关系描述的是,动物的各种生理和结构特征(比如代谢率、骨骼粗细、力量)不是和体重或体长成比例增长的,而是按某种 幂律(power law) 的方式增长。

简单来说:

如果你把一只小动物放大 10 倍(长度增加 10 倍)(假设这个小动物是立方体):

那么它身体的承重也增加了 10 倍吗?不是的,它的承重骨骼截面积(比如腿骨横截面积)会增加

=100 倍。

它的体积(和体重)会增加

=1000 倍。

所以骨骼承压增加了这么多,导致河马的骨骼粗壮,骨密度比猎豹高(猎豹估计 1.7 g/cm³,河马估计 2 g/cm³),四肢呈垂直柱状结构,大多数承重关节的活动范围只有 15°–30°,(一些非承重或半承重部位(比如颈部或咀嚼肌群)可能有更大的活动度)。

而猎豹为了跑这么快,付出了巨大的代价。

首先它全身都更轻盈,意味着肌肉量也比同体长的花豹少,咬合力也更低,偶尔还会被花豹当午饭吃掉。:

注意看肌肉对比

然后为了减轻重量,连脑容量都比同体型的猫科动物少 15%左右 *1(真是我可爱的笨蛋美人呀)

另外还有个非常重要的点。

速度爆发靠的是什么?

靠的是肌肉里的快纤维。

肌肉纤维类型及其特点表:

纤维类型 代谢方式 收缩速度 抗疲劳性 典型运动
I 型(SO) 有氧 马拉松、长时间站立
IIA 型(FOG) 有氧 + 无氧 中等 足球、篮球、游泳
IIX 型(FG) 无氧 很快 短跑、举重、拳击
IIB 型(FG)(人类少见) 完全无氧 最快 极低 爆发式冲刺(如猎豹)

肌肉纤维类型包括 I 型(慢氧化)、IIA 型(快氧化 - 糖酵解)、IIX 型和 IIB 型(快糖酵解)。

猎豹肩胛骨通过韧带"脱臼"连接,减少运动阻力;后肢肌肉占体重 23%。

猎豹的骨骼肌中,尤其是后肢肌群的肌纤维类型,以IIb 型快肌纤维(fast-twitch glycolytic fibers)为主。

比例高达 80% 左右,甚至某些特定肌群(如腓肠肌、股二头肌)可达到 85%。

快肌纤维能瞬间产生巨大力量,但容易疲劳,正好可以解释了猎豹只能持续奔跑几百米的生理限制。

而河马这么大的体型,虽然没有针对它的专门的肌肉分析,但是我们可以从大象、牛、犀牛等分析得知。

类似体型和生活方式的大型哺乳动物(如象、牛、犀牛):

它们都是Type I 慢肌纤维占主导(50–70%),Type IIa(中等快肌)也有较高比例(30–40%)

而且基本不具备大量 IIb 极快型纤维(因为这些纤维需要极高能耗和氧债,不适合大型动物)。

另外多项研究(如 Hudson et al., 2011)表明,猎豹后肢肌肉的线粒体密度显著高于草食性动物。

相比之下,河马肌肉以皮下脂肪为主要储能形式(河马体脂率 18%,猎豹是 4%至 5%),肌细胞糖原浓度也低很多。

而且河马的关节转动范围也不支持它像那样转弯。

所以,河马,根本不可能,像视频里这样奔跑!

另外,河马连花豹也是追不上的,花豹的奔跑速度虽然比不上猎豹,但是健康成年花豹的冲刺速度也在 50–58 km/h 之间,比河马极限 40km/h 快多了

以上~

参考文献:

1Big Cat Coalitions: A Comparative Analysis of Regional Brain Volumes in Felidae