Afrika savanasında avını yakalayan büyük bir kedi gördüğümüzde, kelimenin tam anlamıyla milyonlarca yıllık evrimi eylem halinde izleriz. Çitanın dünyadaki en hızlı kara hayvanı olduğu yaygın bir bilgidir. Bu muhteşem hayvanlar saatte yaklaşık 112 km hıza ulaşır. Şüphesiz bu hayvanlar, her evrimsel adaptasyonun bir diğeriyle karşı karşıya geldiği, sonu gelmeyen bir silahlanma yarışının ürünüdür.
Dünyanın en hızlı koşan insanı ise bilindiği gibi Usain Bolt’tur. Usain Bolt 2009’da 9,58 saniye ile 100 metre koşuda dünya rekoru kırdığında, ortalama hızı saatte 37.58 kilometre idi. Çıkabildiği maksimum hız ise yaklaşık 44.72 km/s olmuştu.
Aslında biz insanlar gezegendeki en hızlı 50 kara hayvanıyla bir yarışta olsaydık, 28. sırayı alırdık. Gerçekte çita, son on milyon yıldan beri en hızlı kara hayvanı olma rekorunu elinde tutuyor. Elbette bu kadar hızlı olmasını sağlayan bazı fiziksel avantajlara sahip.
Bir çitanın avını yakalaması yaklaşık 30 saniye sürer. Uzun bacaklar, uzun bir boyun üzerinde küçük, yuvarlak bir kafa; esnek bir omurga; ayaklarında çekişe yardımcı olan özel pedler; ve en yüksek hızda denge için kullanılan uzun bir kuyruk. Tüm bunlar onun koşmak için evrimleştiğinin göstergesidir.
Çitalar nasıl bu kadar hızlı koşar?
Bir çita yaklaşık 57 kilogram ağırlığındadır. Bu nedenle bacakları ağırlık taşımak için fazla enerji harcamaz. Bu tasarruf sonucunda edilen enerji, hız için kullanılır. İnce gövdesi, küçük kafası, yassı göğüs kafesi ve uzun, ince bacakları hava direncini en aza indirir.
Bir yerde, bir çitanın hızı aerodinamik ile ilişkilidir. Ayrıca çok esnek bir omurgaları vardır. Kürek kemikleri köprücük kemiğine bağlı değildir. Bu, bacaklarını uzatmalarını ve vücutlarını daha fazla esnetmelerini sağlar.
Bu sayede uzun adımlar atabilen hayvan, 0-100 km/s hızlanmasını sadece üç saniyede yapar. Hızlı seğiren liflerle (güçlü bir kas çeşidi) dolu arka bacaklar hayvanın saatte yaklaşık 100 km hızda depar atmasına izin verir.
Bir çitanın uzun kuyruğu hayvan için adeta dümen görevi görür. Ayrıca çitalar keskin dönüşlere uygun ayaklara ve diğer kedi türlerinde bulunmayan yarısı içeri çekilebilir pençelere sahiptir. Bunlar sayesinde çitalar her adımda yerde olduğundan daha fazla süre havada kalırlar.
Kısacası, bir çitayla ilgili her şey, onun üstün koşu becerilerine katkıda bulunur. Büyük boyutlu, güçlü bir kalp çok miktarda kan pompalar; geniş akciğerler ve burun delikleri hızlı ve derin hava girişine izin verir. Bir çitanın gözleri en yüksek hızda bile çevresini hızlı ve geniş açılı bir şekilde görebilir. Tüm bu adaptasyonlar neticesinde çitanın dünyanın en hızlı hayvanı olması şaşırtıcı değildir.
İnsanlar neden çitalardan daha hızlı koşamaz?
Bir çita kadar hızlı koşmamızı engelleyen birçok faktör var. Öncelikle ellerimiz ve ayaklarımız daha büyük. Bu bize daha iyi bir denge sağlarken, hız konusunda da taviz veriyoruz. Ürettiğimiz enerjinin daha fazlasının ağırlığımızı taşımaya gitmesi nedeniyle daha hantalız.
Kafalarımız da çitalara kıyasla vücudumuza oranla daha büyük. Hızımızı etkileyen bir diğer faktör de ayak bileklerimizin ayaklarımızın geriye değil sadece ileri hareket etmesine izin vermesi. Bu da hızımızı önemli ölçüde düşürüyor.
Hızımızı etkileyen en önemli faktörlerden biri de kaslarımız. İnsanlarda 3 tip kas vardır. Bunlar; çizgili kas (ya da iskelet kası), düz kas ve kalp kasıdır. İskelet kası, miyosit adı verilen bireysel kas lifi demetlerinden oluşur.
Genel olarak kas lifi tiplerinin iki ana türe ayrıldığı kabul edilir: yavaş seğirme (tip I) kas lifi ve hızlı seğirme (tip II) kas lifi. İnsanlarda kabaca %50 yavaş seğirme ve %50 hızlı seğirme kas lifi bulunur. Hızlı seğirme kasları, kısa, hızlı enerji patlamalarını destekler.
Yavaş seğirme kasları ise uzun süreli aktivitelerde etkilidir. Çitalar yaklaşık %70 oranında hızlı seğirme kaslarına sahiptir. Bu, çitaların neden bu kadar hızlı olduğunu ve insanların neden daha yavaş olduğunu açıklar.
Peki, Daha Hızlı Koşmak Mümkün mü?
Bir miktar evet. Yavaş seğirmenin hızlı seğirme kaslarının hızlı seğirme kaslarına oranının kabaca yarı yarıya olduğunu az evvel söylemiştir. Ancak bu oran sabit değildir. Kişiden kişiye farklılık gösterirler. Bu oran bir kişinin hızını belirler. Ne yazık ki, bu oran büyük ölçüde değiştirilemez.
Düzenli eğitim ve egzersiz, kaslarımızı geliştirmemize yardımcı olur. Ancak hızlı kasılan kasların miktarını büyük ölçüde etkileyemez. Araştırmalar, hızlı koşucuların daha fazla hızlı kasılan kaslara sahip olduğunu, daha uzun süre koşabilenlerin ise daha fazla yavaş kasılan kaslara sahip olduğunu göstermiştir.
Sonuç olarak, en hızlı kara hayvanı olan çitayı tahttan indirmek imkansız olsa da, daha uzun süre koşabileceğimiz gerçeğiyle kendimizi teselli edebiliriz. Ayrıca merak ederseniz: Kas Hafızası: Kaslarınız Bir Beceriyi Gerçekten Hatırlıyor mu?
Kaynaklar ve İleri Okumalar:
- How Much Faster Can We Run?; Bağlantı: https://scienceline.org
- What makes a cheetah run so fast?; Bağlantı: https://animals.howstuffworks.com/
- Revolutionary new robots run so fast they could overtake cheetahs. Yayınlanma tarihi: 12 Mayıs 2020; Bağlantı: https://www.euronews.com/
Size Bir Mesajımız Var!
Matematiksel, 2015 yılından beri yayında olan ve Türkiye’de matematiğe karşı duyulan önyargıyı azaltmak ve ilgiyi arttırmak amacıyla kurulmuş bir platformdur. Sitemizde, öncelikli olarak matematik ile ilgili yazılar yer almaktadır. Ancak bilimin bütünsel yapısı itibari ile diğer bilim dalları ile ilgili konular da ilerleyen yıllarda sitemize dahil edilmiştir. Bu sitenin tek kazancı sizlere göstermek zorunda kaldığımız reklamlardır. Yüksek okunurluk düzeyine sahip bir web sitesi barındırmak ne yazık ki günümüzde oldukça masraflıdır. Bu konuda bizi anlayacağınızı umuyoruz. Ayrıca yazımızı paylaşarak veya Patreon üzerinden ufak bir bağış yaparak da büyümemize destek olabilirsiniz. Matematik ile kalalım, bilim ile kalalım.
Matematiksel