Hur långt kan en oxgroda hoppa? Och varför är det viktigt? För deltagarna i Calaveras countys årliga grodhoppningstävling kan det handla om äran, familjetradition och möjligheten att håva in 50 dollar om man får sin groda att slå världsrekord.
Men för en grupp amerikanska biologiforskare handlade det om att ta reda på varför ingen oxgroda hoppat längre än 1,3 meter under ett experiment, när rekordet utanför labbet var över två meter. De kom fram till att man använt för få grodor i experimenten, att tekniken för att få grodan att hoppa är avgörande och att oxgrodan om den presterar maximalt i ett hopp bör landa efter ungefär 2,2 meter.
Modell för acceleration
Forskarna bakom studien studerar hur muskler, senor och nervsystem arbetar. De använder grodor som modell för att förstå hur muskler skapar rörelse och acceleration.
– Vi kan titta på grodor och dra slutsatser om hur rörelse fungerar i allmänhet. För att mäta på maxprestationen måste vi veta att vi faktiskt har fått djuret att prestera maximalt, säger Thomas Roberts, en av forskarna bakom studien, i en video från Brown University.
Ett djurs maximala prestation kan också vara grund för evolutionsteorier. Till exempel trodde man tidigare att oxgrodan, som lever delvis i vattnet, hade avstått sin förmåga att hoppa långt till förmån för att bli en bättre simmare.
– Att mäta på maximal prestation är ekologiskt relevant, till exempel hur snabbt en art kan fly från ett rovdjur. Det svarar på många frågor om evolution, ekologi, fysiologi och morfologi. Vår studie kan hjälpa kommande forskning inom dessa områden, säger Henry Astley, från forskargruppen vid Brown University.
Mätning på tävlingsbanan
I studien som nu publiceras i The Journal of Experimental Biology har forskarna följt med till grodhoppningstävlingen i Calaveras county och filmat över tretusen grodhopp. Genom att placera ut mätpunkter på tävlingsbanan kunde de mäta hur långt grodorna hoppade och också räkna ut vilken kraft som utvecklades i deras muskler.
Det visade sig att mer än hälften av hoppen under tävlingen i Calaveras county överträffade alla tidigare prestationsrekord i vetenskapliga publikationer. Det längsta hoppet i tävlingen, 2,2 meter, motsvarar den teoretiska beräkningen för vad en groda bör klara. Oxgrodan kan alltså hoppa mycket längre än forskarna tidigare trott.
Man konstaterade också att sannolikheten för att få se ett riktigt långt hopp ökade ju fler grodor man använde. Därför bör man använda ett större antal djur än man gjort i tidigare studier av maxprestation.
Grodhoppningstricks – benmassage och rovdjurimitation
Varför skiljer sig då grodans resultat på labb och vid tävling åt? Slutsatsen i studien är att det framför allt handlar om de mänskliga deltagarnas teknik. Att tävla i grodhoppning är en tradition i området sedan över 80 år. Många av de tävlande är proffs, med grodhoppningstricks som ärvts i flera generationer.
Proffsen håller grodorna varma vid en temperatur som är optimal för att musklerna ska fungera bra. De använder alla en snarlik ritual för att få grodan att hoppa långt. De gnuggar grodans ben, släpper den från en viss höjd ner på startplatsen och kastar sig efter den med huvudet före. Att beteendet hos lagen har blivit så lika efter flera decenniers finslipning tyder på att deras metoder är det bästa sättet att få en groda att hoppa långt. Och jämfört med de amatörer som ställde upp i tävlingen fick de också sina grodor att hoppa längre.
– Studien visar på flera statistiska sätt att identifiera när man verkligen har maximal prestation. Det kan hjälpa framtida forskare att bli säkra på att de får maxprestation utan att behöva använda så mycket som tretusen djur, säger Henry Astley.
Studien publiceras i Journal of Experimental Biology.