Modelle und die Skalierung der Energiekosten für die Fortbewegung

Um die erforderliche Allgemeingültigkeit zu erreichen, müssen Modelle, die entwickelt wurden, um Skalierungsbeziehungen für verschiedene Tiergruppen vorherzusagen, im Allgemeinen einfach sein. Ein Argument, das auf Überlegungen zur dynamischen Ähnlichkeit basiert, sagt korrekt voraus, dass die mechanischen Transportkosten für das Laufen (Leistung/(Körpermasse x Geschwindigkeit)) unabhängig von der Körpermasse sein werden; jedoch zeigen Messungen des Sauerstoffverbrauchs bei laufenden Vögeln und Säugetieren, dass die metabolischen Transportkosten proportional zu (Körpermasse)-0,32 sind. Somit scheinen die Beinmuskeln in größeren Tieren effizienter zu arbeiten. Ein Modell, das Vögel als festflügelige Flugzeuge behandelt, sagt voraus, dass die mechanische Leistung, die für den Flug bei maximaler Reichweitengeschwindigkeit erforderlich ist, proportional zu (Körpermasse)1,02 sein wird, aber die metabolische Leistung wurde als proportional zu (Körpermasse)0,83 festgestellt; wiederum scheinen größere Tiere effizientere Muskeln zu haben. Ein Modell, das schwebende Kolibris und Insekten als Hubschrauber behandelt, sagt voraus, dass die mechanische Leistung ungefähr proportional zur Körpermasse ist, aber Messungen des Sauerstoffverbrauchs zeigen erneut, dass die Effizienz mit der Körpermasse steigt. Ein Modell schwimmender Fische als starre U-Boote sagt voraus, dass die Leistung proportional zu (Körpermasse)0,5 x (Geschwindigkeit)2,5 oder zu (Körpermasse)0,6 x (Geschwindigkeit)2,8 ist, abhängig davon, ob der Fluss in der Grenzschicht laminar oder turbulent ist. Leider lässt sich diese Vorhersage nicht einfach mit verfügbaren Zusammenfassungen metabolischer Daten vergleichen. Die Feststellung, dass die Effizienz anscheinend mit der Körpermasse zunimmt, zumindest beim Laufen und Fliegen, wird im Hinblick auf die metabolischen Energiekosten muskulärer Arbeit und Kraft diskutiert.