Басня Эзопа повествует о соревновании между быстрым, но несобранным зайцем, и медленной, но целеустремленной и выносливой черепахой. Люди, которые ее слушают, часто удивляются победе рептилии, откуда пошло выражение «тише едешь, дальше будешь». На самом деле, с точки зрения биологии ее выигрыш никого не должен удивлять.
На Земле существуют десятки видов животных, способных бегать, летать, прыгать или передвигаться иными способами со скоростью машины, самолета или других рукотворных объектов, считающихся эталоном быстроты. С другой стороны, очень медленные существа, такие как ленивцы, черепахи, коалы и морские коньки никуда не исчезли и процветают уже многие миллионы лет.
Это стало возможно благодаря тому, что быстрые и медленные животные занимают разные экологические ниши и добывают пищу по-разному. Как правило, последние питаются более доступной, но менее калорийной пищей, а первые — более качественной едой, которую значительно сложнее достать.
Подобные соображения заставили ученых проверить, кто действительно будет быстрее на протяжении всей жизни и кто пройдет наибольшее расстояние, с поправкой на размеры — постоянно мигрирующая черепаха или заяц, проводящий большую часть дня в бездействии.
Для этого они создали компьютерную модель и того, и другого участника забега, которая учитывала то, как много энергии они тратят во время движения и как быстро они ее восстанавливают, а также массу других физиологических и физических параметров, в том числе вес, плотность среды и прочие вещи.
Используя эти наборы формул, биологи просчитали то, кто победит в Эзоповой гонке, а также раскрыли массу других интересных закономерностей. К примеру, они выяснили, почему самые быстрые летуны среди птиц и насекомых отличаются малыми размерами, а самые быстрые плавающие существа, наоборот, принадлежат к числу самых крупных обитателей глубин.
Среди сухопутных животных ситуация была сложнее — чем меньше они были, тем быстрее они могли двигаться, но при этом их выносливость начинала резко падать. Как показали расчеты Беджана и его коллег, чем крупнее обитатель суши, тем эффективнее он расходует энергию на передвижение.
Аналогичным образом, как отмечают ученые, можно просчитывать летные характеристики боевых и гражданских самолетов — истребители и перехватчики могут двигаться быстро, но проводят большую часть времени на земле из-за того, что они крайне неэффективно расходуют топливо.
С другой стороны, бомбардировщики и авиалайнеры не имеют подобных проблем и могут находиться в воздухе очень долго. Подобные соображения можно использовать при конструировании новых поколений этих машин и подборе их оптимальных характеристик.