Relația măsurată
Mărimea dictează ritmul
Eșantionul merge de la 0,01 kg la 260 kg, un raport de 26.000 la 1 și peste patru ordine de mărime. Frecvența scade previzibil pe această distanță uriașă.
Exponența observată, −0,22, este foarte aproape de valoarea −3/16, adică −0,19 după rotunjire, dedusă de autori din echilibrul dintre inerția picăturii și tensiunea superficială. Relația descrie o tendință puternică, iar anatomia fiecărui animal explică abaterile din jurul ei.
Șoarecele adult din tabel se scutură de aproximativ 6,4 ori mai repede decât exemplarul Labrador 2. Un ciclu durează 34 ms la șoarece și 222 ms la Labrador.
Mecanismul
Picătura pleacă atunci când inerția învinge capilaritatea
Apa udă firele de păr și se adună între ele. Tensiunea superficială ține fiecare picătură prinsă, asemenea unei pelicule elastice. Schimbarea rapidă a direcției îi dă picăturii o forță aparentă spre exterior.
Valorile din tabel se întind între 12 și 72 de ori accelerația gravitațională. Autorii rezumă domeniul util drept aproximativ 10–70 × g, surprinzător de îngust pentru animale atât de diferite.
Dacă șoarecele adult ar copia ritmul unui câine și s-ar opri la 4 Hz, calculele dau aproximativ 1 × g. Apa ar rămâne agățată de blană.
Amplificatorul anatomic
Pielea mobilă transformă trunchiul într-un bici
Labradorul ține labele pe sol, iar țesutul cutanat alunecă mult peste mișcarea scheletului. Picătura de la capătul firului de păr primește astfel o viteză pe care rotirea coloanei singure nu ar putea să o producă.
Mișcarea pielii ajunge la o amplitudine de aproximativ trei ori mai mare decât mișcarea vertebrelor. Forța asociată vitezei crește cu pătratul amplitudinii, de unde rezultă factorul nouă.
Câștigul
O secundă de efort scutește multă căldură
Blana udă poate reține o masă de apă costisitoare termic. Scuturarea elimină partea care poate fi desprinsă mecanic și lasă o peliculă subțire pentru evaporare.
Modelul energetic al autorilor estimează că scuturarea consumă între o zecime de miime și o miime din energia cerută de evaporarea apei care poate fi eliminată. Echivalentul procentual este 0,01%–0,1%.
Câteva puncte din tabel
Același rezultat, prin ritmuri foarte diferite
Capra, porcul și oaia se abat mult de la vecinii lor de masă. Forma corpului, blana și stilul mișcării contează, iar relația de scară rămâne vizibilă în ansamblul celor 25 de puncte.
Unde se oprește regula
O potrivire puternică păstrează câteva margini neclare
Majoritatea speciilor sunt reprezentate printr-un singur animal. Pentru veveriță și pentru cei doi urși, masa și raza au fost estimate din literatura de specialitate; raza leului și a tigrului a fost estimată din dimensiunile unor adulți asemănători.
Animalele foarte mari se abat treptat de la relația de scară. Ele păstrează mai bine căldura, au alte straturi cutanate și pot avea mai puțină blană. Autorii au observat și că porcușorii de Guineea fără păr tremurau în loc să execute scuturarea completă.
Studiul explică mecanica uscării după declanșarea gestului. Circuitul senzorial care pornește mișcarea rămâne în afara acestei demonstrații.
Cum a fost măsurat
Camere rapide, markeri pe blană și un simulator cu pensule ude
Cercetătorii au filmat animalele imediat după udare, au urmărit markeri fixați pe blană și au măsurat masa, raza trunchiului, frecvența și accelerația. Un dispozitiv de laborator a rotit mostre de blană și pensule ude pentru a testa momentul în care picăturile se desprind.
Relația dintre masă și frecvență a fost ajustată pe câte un punct reprezentativ pentru fiecare specie sau rasă, cu excepția exemplarelor Labrador măsurate separat. Comparațiile de pe această pagină folosesc valorile publicate, iar rotunjirile sunt refăcute după calcul.