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カラベラス郡のカエルの跳躍大会での勝利の跳躍の科学

ほとんどの科学者は、研究室で研究を行うか、コンピューターで計算やシミュレーションを行っています。 野外で動物を観察したり、化石を発掘したりする野外調査に従事する人もいます。

それから、ヘンリー・アストリーが率いるブラウン大学の生物学者のチームが、動物の動きを研究し、明らかにあまり一般的ではない雰囲気の中でいくつかの科学を行っています。 最近、彼らはカリフォルニア州エンジェルスキャンプ(マークトウェインの1865年の短編で有名になった郡)にあるカラベラス郡ジャンプフロッグジュビリーに移動し、3124のジャンプを撮影して分析し、競技中のウシガエルがどのようにジャンプするかを正確に把握しようとしました遠い。

生物学者のチームが最近、世界的に有名なカラベラス郡ジャンプフロッグジュビリーを訪れ、両生類の記録的な飛躍とカエルジョッキーの専門技術を研究しました。 すべての画像はRoberts Lab / Brown University提供

彼らは、専門家のカエル「騎手」(独自のカエルを持ち込み、特別な技術でジャンプするように促す毎年の競争相手)が動物を広大な距離を空けるために科学者よりもはるかに優れているという認識から生まれたと彼らは言います。ラボでこれまでに記録されたジャンプは4.26フィートでしたが、競技会のカエルは定期的にその数字を上回り、時には6フィートまたは7フィートもジャンプしました。

生体力学、筋力、および生理学の他の限界に関して、これがどのように可能であったかを理解するために、グループは競争に出向き、その結果をJournal of Experimental Biologyで本日発表した論文に記録しました 彼らは、7.2フィートまでジャンプするウシガエルを捕まえ、58%の時間である4.26フィートの実験記録を破ると計算しました。

これらの最上級のウシガエルはどのようにそれをしますか? データは、明らかに、ジョッキーのカエルをやる気にさせる奇妙な外観のアプローチは、本当に大きな違いを生むことを示しています。

ジョッキーは自分のクラフトを真剣に考えています。世界記録を破る50ドルの賞金を超えて、世界一流のカエルジャンピングコンテストに勝つという莫大な自慢の権利があり、毎年何千人もの参加者を引き付け、1893年までさかのぼります。 「地元で獲れたカエルを飼っており、真剣な競争相手です。多くの場合、カエルの跳躍の秘密を何世代にもわたって伝えてきた家族グループで働いています。」

ルールは、各競技者のカエルに3回連続でジャンプを許可し、各ジャンプの距離を合計スコアに結合することを規定しています。 1986年に「Rosie the Ribiter」と騎手Lee Giudiciによって設定された現在の記録は、21フィート、5 3/4インチ、ジャンプあたり7.16フィートです。 平均して、科学者は最近のジュビリーで、騎手のカエルが1回の試行で5フィート近くジャンプしたことを観察しました。

しかし、研究者たちは、騎手に追い抜かれているのは彼らだけではないことに気付いて喜んだ。 ジュビリーの「レンタル」カエルは、アマチュアが自分で競技に参加できるように借りることができますが、実験室のものと同様に、ジャンプあたり平均3.6フィートしかありません。

この矛盾の説明の一部は、科学者の計算で明らかにされました。科学者は、詳細な分析を行えるように、各撮影ジャンプをデジタル化した後にそれらを作成しました。 これらは、レンタルカエルと比較して、ジョッキーの離陸速度が大きく、地面に比べて高い角度でジャンプし、地面から飛び出したときに足の筋肉でより多くの仕事をしたことを示しました。

しかし、この優れたパフォーマンスの根本的な理由は何ですか? 騎手は、アマチュアとまったく同じ種のカエルを使用する必要があり、研究者たちは、外見上、それらはまったく異なって見えないことを報告しました。

彼らは、その違いはアストリーが「騎手の意志」と呼ぶものだと推測した。彼は、プレスの声明で次のように説明している。「カエルは、あなたがそれがうまくジャンプすることを望んでいる科学者なのか、それとも致命的な爬虫類のような捕食者なのかを感じる食べに行きます。」

この致命的な捕食者に似せて、騎手は過去数十年にわたって研ぎ澄まされた儀式化された戦略に従います。 しゃがみ、カエルの後ろ足をこすり、地面に少し落とします。 カエルが着陸した瞬間、彼らは頭を先に追いかけ、叫ぶか後ろから吹きます。 どうやら、この動作はカエルの飛行本能を強力にトリガーし、カエルを可能な限り最大の距離にジャンプさせます。

研究者にとって、これは興味深い質問につながりました。ジュビリーで勝利した7フィートのジャンプは、ウシガエルの真の能力の頂点を表しているのでしょうか? カエルの筋肉の強さ、エネルギー、ジャンプ速度、角度に関する知識に基づいた彼らの理論的計算は、答えはイエスです。カエルはおそらくこの長さ以上ジャンプすることはできません。

この答えは、競争の歴史的傾向によって裏付けられています。 数字が保持された最初の数十年間、記録は1930年の約12フィート(3回のジャンプの合計)から1953年の約17フィート、1976年の20フィートまで、飛躍的に繰り返し跳ね上がりました。それ以来、 1986年には21フィートを過ぎただけでandい、その後数年間は壊れることはありませんでした。

この種の傾向は、騎手が試行錯誤によって最善の方法を見つけてから、ウシガエルの生理的壁にぶつかったことを示しています。

カラベラス郡のカエルの跳躍大会での勝利の跳躍の科学