Sådan løber du fra en dinosaur

En fuldvoksen Tyrannosaurus rex var absurd stor og absurd stærk. Den havde rækker af tænder, som den kunne skubbe gennem Triceratops-knogler, den kunne kaste kødstykker på størrelse med et menneske seks meter op i luften med sine kæber, den var lige så høj som en giraf og var med sine ni tons lige så tung som en elefant. Og alligevel bør man kun være en smule bekymret, hvis man ser en sådan. Tyrannosaurus rex havde forholdsmæssigt flere muskler til sine bevægelser end næsten alle andre dyr, der nogensinde har levet, fortæller Eric Snively, der er biolog på Oklahoma State og studerer dinosaurers biomekanik, mig. Og alligevel kunne du sandsynligvis undslippe den, for en tyrannosaurus kunne ikke løbe.

Jeg spurgte John R. Hutchinson, hovedforfatter til en artikel i Nature med titlen “Tyrannosaurus Was Not a Fast Runner”, hvordan en tyrannosaurus’ præstation i et løb ville se ud. “En joggingtur over en kort distance er det bedste, vi ville forvente,” sagde han. “Og heller ikke med en hurtig start.”

Den utroligt kraftfulde, langbenede Tyrannosaurus var langsom af samme matematiske grund, som gjorde, at dens død i mineskakten var så voldsom. Ligesom overfladeareal kvadrerer knoglestyrke kun i styrke som volumenterninger. Resultatet er, at efterhånden som et dyr vokser i størrelse, kræver det forholdsmæssigt flere muskler og benknogler for at stå, bevæge sig og løbe. Over en vis størrelse bliver sidstnævnte fysisk umuligt. Trods al sin muskelmasse ville Tyrannosaurus rex’ benknogler være gået i stykker under andet end stress fra en rask joggingtur. At dømme ud fra dens masse, muskler og knogler tror Snively ikke, at en voksen Tyrannosaurus rex kunne have bevæget sig hurtigere end 12 eller 13 miles i timen. (Selv om 12 miles i timen nærmer sig et typisk menneskes tophastighed, afhængigt af konditionen – det svarer til en 100-meter-sprint på 20 sekunder eller en mile på 5 minutter – ville T. rex’ langsomme acceleration og inspirerende tænder give den gennemsnitlige løber en rimelig chance for at overhale eller udmanøvrere det tunge rovdyr.)1

Selvfølgelig ville Tyrannosaurus rex næppe være din eneste bekymring. Talrige kødædende dinosaurer i forskellige størrelser kunne have interesse i at nappe dig, og om du kunne løbe fra dem igen afhænger af deres vægt.

For tre år siden stillede biologen Myriam Hirt, der studerer dyrs bevægelser ved det tyske center for forskning i biodiversitet, et tilsyneladende simpelt spørgsmål: Hvorfor er det, at de største og mest kraftfulde dyr – hvaler, elefanter og næsehorn – ikke er de hurtigste, mens de mindste – mus, elritser og tusindben – er nogle af de langsomste? Er konsekvensen, at der findes en optimal størrelse for hastighed?

Svaret, fandt Hirt, er ja. Hvis man skulle designe et dyr med henblik på hastighed, skulle det dyr veje omkring 200 pund. Lidt tungere for en svømmer og lidt lettere for en flyver.

Hirt fandt et præcist parabolisk forhold mellem størrelse og hastighed, der ikke blot tyder på, at man skal frygte de mellemstore dinosaurer mest, men også at man slet ikke skal frygte de største. Årsagen, fortæller hun mig, er et resultat af samspillet mellem kraft, acceleration og det stofskifte, der giver brændstof til begge dele.

Hirt fandt ud af, at et dyrs topfart er et mødepunkt for to faktorer. Den første er et dyrs samlede muskelkraft, som er proportional med dets masse. Men den anden faktor er dyrets evne til at fremskynde denne masse, som ikke er proportionel med dets størrelse. Accelerationen er afhængig af den anaerobe muskelkraft eller den lagrede ATP-energi i muskelfibrene. Disse såkaldte fast-twitch-muskler producerer de hurtige, kraftige sammentrækninger, der er nødvendige for acceleration, men de bliver hurtigt udtømt. Og deres kapacitet bestemmes af stofskiftet.

Af årsager, som man ikke helt forstår, falder et dyrs energiproduktion (stofskifte) proportionalt med dets masse (mere præcist falder den med potensen 0,75). Hvis vi havde et stofskifte, der var proportionalt med en mus, skulle vi spise omkring 25 pund mad om dagen. I stedet spiser vi kun omkring fire. Større dyr er således stærkere og mere effektive, men producerer forholdsmæssigt mindre energi til at accelerere og overvinde deres inerti.

Gennem at skabe en simpel formel, der repræsenterer denne balance, forudsagde Hirt dyrenes hastigheder på baggrund af intet andet end deres vægt. Da hun placerede den på en graf sammen med de målte hastigheder for moderne dyr, så resultatet nogenlunde sådan ud:

Mest fascinerende (i hvert fald for vores formål) var det, at Hirt’s opdagelse satte hende i stand til at forudsige de største dinosaurers hastigheder. Da hun satte dinosaurernes vægt ind i sin formel, fandt hun følgende:

Takket være grænserne for stofskifte og masse kan vi udelukke alle dinosaurer over ca. 6.000 pund som en rovdyrtrussel. Der findes sandsynligvis ikke noget dyr af denne størrelse eller større, hverken i dag eller på noget tidspunkt i historien, som et ungt, veltrænet menneske ikke kunne løbe fra.

Der findes desværre mange rovdyrtrusler, der vejer betydeligt mindre. Hirt’s opdagelse afslører en hastighedsgrænse for de største dinosaurer, men under denne grænse er et dyrs størrelse ikke den eneste afgørende faktor for dets hastighed. Det er klart, at to arter med nogenlunde samme vægt – som f.eks. mennesket og geparden – kan løbe med dramatisk forskellige hastigheder afhængigt af deres kropsbygning. Før du snører dine løbesko, skal du kende din fjendes præcise hastighed. Du skal vide, om du kan løbe fra dinosauren på afstand, eller om du skal satse dit liv på et løb mod en krybdyrlignende roadrunner.

Men hvordan kan man bestemme den præcise hastighed hos en uddød art på baggrund af intet andet end knogler og nogle få fossiliserede fodspor?

I en undersøgelse, der blev offentliggjort i maj i PLOS One, lykkedes det heldigvis en gruppe forskere under ledelse af palæontologen Alexander Dececchi at estimere hastighederne for 71 forskellige dinosaurer ved at kombinere Hirts data med en ligning udviklet af en britisk zoolog ved navn Robert Alexander. (I 1976 gjorde Alexander den bemærkelsesværdige iagttagelse, at alle dyr fra fritter til næsehorn løber med en dynamisk ens gangart, hvilket er et teknisk udtryk, der bruges, når bevægelser kan gøres ens ved blot at ændre deres skala-lignende svingende penduler af forskellig størrelse. Ligesom man kan løse svingningsfrekvensen for et pendul, hvis man kender dets længde og vinkel, gjorde Alexanders opdagelse det muligt for forskerne at estimere en dinosaurs løbehastighed på baggrund af intet andet end dens hoftehøjde og skridtlængde.)

Det er desværre ikke mere end en grov formel med mulighed for alvorlige fejl, fortæller Hutchinson. For eksempel tyder Dececchis beregninger på, at den kødædende Albertosaurus løb 22 mph. Det ville give en vis mulighed for at slippe væk. Men der er en chance for, at den løber mere som en gepard. I så fald … ¯\_(ツ)_/¯

Ikke desto mindre har Alexanders og Hirt’s resultater givet en spændende indsigt i dinosaurernes adfærd, atletik og evolution. Ved at sammenligne en tyrannosaurus’ skridtlængde, vægt og løbehastighed afslørede Dececchis undersøgelse, at tyrannosaurusen ikke udviklede sine lange ben for at øge sin hastighed. De fandt frem til, at dens hastighed allerede var begrænset af dens evne til at accelerere. I stedet udviklede Tyrannosaurusen sine lange ben for at forbedre sin løbeeffektivitet og udholdenhed. Deres resultater tyder på, at hvis du rejste gennem tiden til dinosaurernes tidsalder, ville T. rex ikke kunne overliste dig, men den ville måske forfølge dig som en Jason Voorhees fra den sene kridttid. (Selv om Snively fortæller mig, at det ville den sandsynligvis ikke, simpelthen fordi en fuldvoksen Tyrannosaurus rex jagede meget større bytte, som Edmontosaurus eller Triceratops.)

Dececchis skøn gør det dog klart, at andre kødædende trusler ville være vanskeligere at undvige. Der er for mange mellemstore, hurtige og farlige kødædere til at lave et komplet kompendium. Vi kan dog bruge et par arter som eksempler. Hvis den dinosaur, du ser, har lignende kropsmål som en af de nedenfor anførte, skal du forvente en lignende atletisk præstation.

Dromaeosauridae (aka raptorer) | Mildt bekymrende.2

Albertosaurus | Bekymrende.

Deltadromeus | Meget bekymrende.

Medmindre du er med i kampen om en guldmedalje eller i det mindste er en hurtig amatørsprinter, overgår alle disse dinosaurer dig sportsligt set. Alligevel er alt ikke tabt, hvis man skulle angribe. Undersøgelser af jagter mellem geparder og impalaer og løver og zebraer viser, at et byttedyr som dig har et par betydelige fordele.

Alan Wilson, der er professor ved Royal Veterinary College ved University of London og studerer biomekanikken i lokomotorikken, satte accelerometre på disse rovdyr og deres bytte for at beregne deres nøjagtige hastighed, smidighed og taktik i en jagt – og kom frem til opmuntrende resultater. Hans målinger tyder på, at geparden er i stand til at løbe mindst 53 miles i timen, mens dens bytte, impalaen, kun når op på 40 miles i timen. Ligeledes kan løven nå op på 46 miles i timen, mens zebraen kun løber 31 miles i timen. Men på trods af deres betydelige hastighedsunderskud lykkes det både impalaen og zebraen at undslippe deres forfølgere i to ud af tre forfølgelser. Og selv om løven er hurtigere end impalaen, er dens fangstrate lav nok til, at den ikke engang vil forsøge at forfølge en impala på en åben mark. Wilsons resultater tyder på, at en forfølgende dinosaur ikke kan fange dig, medmindre den er betydeligt hurtigere.

Men det er kun, hvis du ved, hvordan man løber. Hvis du blot flygter i højeste fart fra disse krybdyr, vil du forlade den mesozoiske æra som en koprolit. Hvis det skal lykkes dig at undslippe en mere atletisk forfølger, skal du i stedet løbe smart. Du er nødt til at bruge taktik. Og frem for alt skal du være uforudsigelig.

Da Wilsons accelerometer målte hastighederne hos impalaer, der flygtede fra geparder, fandt han ud af, at selv om de er i stand til at løbe lynhurtige 40 miles i timen, løb de i et kapløb for deres liv næsten aldrig hurtigere end 31 miles i timen. Hans undersøgelse konkluderer, at forklaringen på dette overraskende resultat er, at dyret ved topfart ofrer sin manøvredygtighed. Deres drejevinkler bliver større ved højere hastigheder, og dermed er deres bane langt mere forudsigelig. For at undslippe en forfølgende gepard, eller i dette tilfælde en dinosaur, skal du sikre dig, at din forfølger ikke kan forudsige din kurs. Det kræver de skarpe, pludselige sving, som du kun kan foretage ved nedsat hastighed.

Når Wilson satte de atletiske parametre for rovdyr og bytte ind i en computermodel og kørte simuleringer, fandt han to enkle taktikker, som de jagede skal anvende. For det første, når dinosauren begynder at jage dig, skal du ændre kurs ofte, men ikke bremse op. Rovdyrets høje indhentningshastighed vil medføre sene reaktioner og resultere i ineffektive ruter. For det andet, når rovdyret nærmer sig inden for to eller tre skridt, skal du hurtigt bremse ned, dreje skarpt og accelerere. Hvis denne manøvre gennemføres korrekt, vil forfølgerens højere hastighed resultere i et bredere sving og et tab af et skridt eller to fra tempoet. Når den indhenter dig, skal du gøre det igen.

Din mål er det samme som impalas mål: At købe tid. Du vil have udholdenhedsfordelen. Nyere undersøgelser som Dececchis tyder på, at nogle dinosaurarter kan have haft en bemærkelsesværdig udholdenhed i forhold til deres størrelse – men dine fjedrende hofter, dine elastiske akillessener og dine effektive kølesystemer gør dig til en af de bedste udholdenhedsløbere, som naturen nogensinde har skabt. Jo længere løbet er, jo større er dine chancer.

På et uheldigt tidspunkt overskrider den atletiske ulighed imidlertid en vis tærskel, og ingen mængde korrekt timede sving vil være nok. Det vil sandsynligvis være tilfældet, hvis du skulle finde dig selv mod det, som Snively fortæller mig, ville være din farligste purser – den samme Tyrannosaurus rex, som vi har diskuteret, men med en væsentlig forskel. Det er ikke de største, fuldvoksne T. rex’er, du skal frygte, siger Snively. Det er de unge individer.

En 14 år gammel Tyrannosaurus rex. | Skræmmende.

I modsætning til de fleste dyr er en T. rex ikke hurtigst som voksen. I stedet når den sin højeste hastighed i sin ungdom, før den bliver bremset af sin enorme masse. Som 14-årig er den relativt smidig med sine 2.000 pund, har en anslået hastighed på 33 miles i timen og har allerede kæber, der er stærke nok til at flå knoglerne i stykker. Den unge T. rex er også mere tilbøjelig til at angribe, for i modsætning til en voksen, der jager 7.000 pund tunge andeskæbdedinosaurer og fem tons tunge Triceratops, spiste en teenage-Tyrannosaurus sandsynligvis dyr af din størrelse.

Medmindre du er en olympisk sprinter – i så fald har du måske en impala-lignende chance – må du måske ty til andre flugtmidler. Du skal måske være heldig med en lille hule, som du kan klemme dig ind i, eller et tykt buskads, som du kan dykke hovedkulds ned i. Eller du kan skabe dit eget held ved at køre Tyrannosaurusen ind i en fælde. Prøv at lægge et tæppe af buskads over et vandhul, en grube foret med pæle eller, hvis du foretrækker et eruptivt resultat, over en meget dyb mineskakt.

Illustrationer af Cody Cassidy. Kort af Myriam Hirt, Cody Cassidy, Wired Staff

Mere store WIRED-historier

• Linkin Park T-shirts er i høj kurs i Kina

• En matematikers guide til, hvordan smitte spreder sig

• Mediemonstrene i den nationale dialog

• Hvordan du får Safaris privatlivsfunktioner i Chrome og Firefox

• 15 ansigtsmasker, som vi faktisk godt kan lide at have på

• 👁 Forbered dig på, at AI producerer mindre trolddom. Plus: Få de seneste AI-nyheder

• 🎙️ Lyt til Get WIRED, vores nye podcast om, hvordan fremtiden bliver realiseret. Se de seneste afsnit og tilmeld dig 📩 nyhedsbrevet for at holde dig opdateret med alle vores udsendelser

• 🎧 Lyder tingene ikke rigtigt? Tjek vores foretrukne trådløse hovedtelefoner, soundbars og Bluetooth-højttalere

Hvis du køber noget ved hjælp af links i vores historier, kan vi tjene en provision. Dette er med til at støtte vores journalistik. Få mere at vide.