https://frosthead.com

Știința salturilor câștigătoare la competiția de sărituri de broască din județul Calaveras

Majoritatea oamenilor de știință își fac cercetările într-un laborator sau lucrează cu calcule sau simulări pe calculatoare. Unii se angajează în lucrări de câmp, probabil observând animale în sălbăticie sau săpând fosile.

Apoi, există echipa de biologi de la Universitatea Brown, condusă de Henry Astley, care studiază mișcarea animalelor și a condus ceva știință într-o atmosferă decisiv mai puțin convențională. Recent, aceștia au călătorit în Jubileul de sărituri din Județul Calaveras din Angels Camp, California - județul făcut faimos de povestea scurtă a lui Mark Twain din 1865 - pentru a filma și analiza 3124 din sărituri și a încerca să descopere exact modul în care toreștii din competiție sărită așa departe.

O echipă de biologi a vizitat recent renumitul Jubileu de broască din Județul Calaveras, pentru a studia salturile recordurilor amfibienilor și tehnicile experților în jocurile de broască. Toate imaginile amabilitate de Roberts Lab / Brown University

Ei spun că ideea a luat naștere, având în vedere că „jockeys” de broaște experți (concurenți anuali care își aduc broaște și îi îndeamnă să sară cu tehnici speciale) au fost cu mult mai buni decât oamenii de știință pentru a îndepărta animalele pe distanțe vaste: cel mai lung taur saltul înregistrat vreodată într-un laborator a fost de 4, 26 picioare, în timp ce broaștele la competiție au depășit această cifră în mod regulat, uneori sărând 6 sau 7 metri.

Pentru a afla cum a fost posibil acest lucru - din punct de vedere al biomecanicii, al forței musculare și al altor limite ale fiziologiei - grupul a călătorit la competiție, documentându-și rezultatele într-o lucrare publicată astăzi în Journal of Experimental Biology. Au prins pe taurii de cameră sărind până la 7, 2 metri și au calculat că broaștele au bătut recordul de laborator de 4, 26 picioare 58% din timp.

Cum o fac acești taurini superlatori? Datele au indicat că, în aparență, abordarea ciudată a jocurilor de a motiva broaștele face într-adevăr o diferență uriașă.

Jockey-urile își iau în serios ambarcațiunile - dincolo de premiul de 50 de dolari pentru înregistrarea recordului mondial, există imensele drepturi de bâlbâială de a câștiga cea mai importantă competiție mondială de sărituri de broaște, care atrage anual mii de participanți și datează din 1893. „Adu-și propriile broaște prinse la nivel local și sunt concurenți serioși, de multe ori lucrează în grupuri familiale care au transmis secrete de sărituri de broaște prin generații de concurență.”

Regulile stabilesc faptul că broasca fiecărui concurent este permisă trei salturi la rând, iar distanța fiecărui salt este combinată pentru scorul total. Recordul actual, stabilit în 1986 de „Rosie the Ribiter” și jockey Lee Giudici, este de 21 de picioare, 5 3/4 inci: 7, 16 picioare pe salt. În medie, oamenii de știință au observat că, la Jubileul recent, broaștele jocurilor au sărit aproape 5 metri pe încercare.

Dar cercetătorii au fost încântați să constate că nu erau singuri în faptul că au fost exclasați de jocuri. Broaștele „de închiriere” ale Jubileului - care sunt disponibile pentru amatori de închiriat, astfel încât să poată participa la competiție - au avut doar 3, 6 metri pe salt, similar cu cele din laborator.

O parte din explicația acestei discrepanțe a fost făcută evidentă în calculele oamenilor de știință, pe care le-au făcut după ce au digitalizat fiecare salt filmat, astfel încât să poată efectua o analiză detaliată. Acestea au arătat că, în comparație cu broaștele de închiriere, jocurile aveau o viteză mai mare de decolare, au sărit într-un unghi mai mare în comparație cu solul și au efectuat mai multă muncă cu mușchii picioarelor, în timp ce se îndreptau de pe sol.

Care este motivul care stă la baza acestei performanțe superioare, totuși? Jucătorii trebuie să folosească exact aceeași specie de broaște ca amatorii, iar cercetătorii au raportat că, în exterior, nu arătau la fel de diferit.

Ei au crezut că diferența a fost ceea ce Astley numește „voința jocului”. El explică el, într-o declarație de presă: „Broasca simte dacă sunteți un om de știință care speră că va sari bine sau un prădător mortal reptilian care este o să mănânc.

Pentru a se asemăna cu acest prădător mortal, jaluzii urmează o strategie ritualizată care a fost perfecționată în ultimele decenii. Ghemuindu-se, freacă picioarele posterioare ale broaștei, apoi le aruncă la o distanță scurtă spre pământ. Cu o clipă după ce broaștele aterizează, aleargă după el în primul rând, fie strigând la ea, fie aruncându-l din spate. Aparent, acest comportament declanșează puternic instinctele de zbor ale broaștelor, determinându-i să sară pe cea mai mare distanță posibilă.

Pentru cercetători, acest lucru a dus la o întrebare interesantă: Salturile Jubilee câștigătoare de 7 metri reprezintă vârful capacității pure a taurului? Calculele teoretice ale acestora, bazate pe cunoștințele noastre despre forța musculară, energia, viteza de salt și unghiul broaștelor, indică faptul că răspunsul este da - broaștele probabil nu pot sări mai departe de această lungime.

Acest răspuns este susținut de tendințele istorice ale competiției. În primele decenii în care s-au păstrat cifrele, recordul a fost înregistrat în mod repetat la pasuri, mergând de la aproximativ 12 metri (pentru 3 salturi combinate) în 1930 la aproape 17 metri în 1953 la 20 de picioare în 1976. De atunci, este a fost relativ stagnant, a trecut doar cu 21 de metri în 1986 și a rămas neîntrerupt în anii de atunci.

Acest tip de tendințe indică faptul că jockeys-urile au descoperit cea mai bună metodă prin încercare și eroare, apoi au lovit peretele fiziologic al taurilor - și că atunci când vine vorba de Jubilee care sără broaște, jocurile sunt, nu broaștele, care câștigă campionate.

Știința salturilor câștigătoare la competiția de sărituri de broască din județul Calaveras