很多人可能会猜到，陆地上跑得最快的动物是猎豹，它能在短短三步内从零加速到每小时50英里（约80公里/小时），并很快达到令人瞠目结舌的每小时68英里（约109公里/小时）的最高速度。它每秒能奔跑25米，所以从发现猎豹到被它捕获的机会微乎其微。
虽然在水下比赛中没有无可争议的冠军，但游得最快的海洋生物似乎是马林鱼，这是一类帆鳍鱼，深受深海渔民的青睐，它们敏捷凶猛的身姿在欧内斯特·海明威的《老人与海》中被永载史册。马林鱼利用速度捕食，以高达每小时68英里（约109公里/小时）的速度爆发，围捕鱼群，然后用它们像剑一样的嘴刺入被困的鱼群。考虑到水的密度是空气的1000倍，它们的这种速度尤其令人印象深刻。
对于飞行中的动物来说，它们比陆地动物快六倍，冠军是游隼，其俯冲最高速度可达每小时186英里（约299公里/小时）（这是从高空俯冲的成果）。就水平拍打翅膀的速度而言，最快的鸟类是体型较大、名副其实的雨燕，它在水平飞行中能达到每小时105英里（约169公里/小时）（尽管这个记录仍需验证）。而普通的鸽子也不容小觑，其速度被记录为每小时92.5英里（约149公里/小时）。
快缩肌纤维和慢缩肌纤维
虽然世界上最快的生物依靠各种特征来达到惊人的最高速度，但其中最重要的一点是肌肉——具体来说，是被称为“快缩肌”纤维的肌肉。
当我们短跑、跳跃或用力拧紧顽固的果酱罐时，我们使用的是快缩肌纤维——基本上是任何突然、发力的动作。跑得最快的动物拥有大量的快缩肌。与用于慢跑等耐力活动的慢缩肌纤维相比，快缩肌纤维在运动时不需要氧气。快缩肌比我们身体的其他细胞“硬核”，它们进行无氧运动，迅速消耗三磷酸腺苷（ATP）——身体的燃料——来产生短时间的爆发力。
万事适度
尽管较重的动物，就像重物一样，加速较慢，但理论上它们应该能够达到更高的最高速度，因为它们含有产生加速的物质：快缩肌。
然而，世界上跑得最快的动物似乎都是中等体型的——例如，格雷伊猎犬、叉角羚、马。这种现象早已为科学界所知，但直到2017年我们才得到了令人满意的解释。
希尔特的通用标度定律
在2017年的一篇论文中，Myriam Hirt及其同事比较了474个物种的体重和最高速度，这些物种来自天空、海洋和陆地，从蚂蚁、鸨到章鱼和蝙蝠——最终发现了非常熟悉的模式：动物越重，跑得越快……但仅限于某个点，之后最高速度就会下降。
动物越大，加速潜力和最高速度就越高。那么问题来了：为什么我们看不到像长颈鹿那么大的动物跑得像格雷伊猎犬一样快呢？作者们说，原因在于燃料的可获得性：为快缩肌纤维提供动力的ATP。
研究人员提出，一只拥有像大象一样肌肉质量的加速动物，在能够达到其完全加速之前就会遇到ATP短缺，从而无法达到其潜在的最高速度。而体型较小的动物不会遇到这种短缺，它们加速更快，并在更短的时间内达到其快缩肌的最大输出（即最高速度）。
小型动物受制于肌肉不足（以及步幅极小，即每步覆盖的距离较短），大型动物受制于燃料不足。这两个问题都最小化的体型是那些速度奇快的动物，如猎豹、叉角羚和格雷伊猎犬的体型。
该团队的标度定律能够高度准确地根据动物的体重预测其最高速度，甚至可以用于预测史前动物的速度。一个健康的速度能达到20英里/小时（约32公里/小时）的短跑运动员，可能会被一吨半的异特龙（速度为21英里/小时，约34公里/小时）超越，而比它更快的伶盗龙（速度为24英里/小时，约39公里/小时）将更快。
占空比、体积和其他限制
希尔特的模型认为肌肉疲劳决定最高速度，这是众多模型中的一个，但它本身不太可能解释动物速度的多样性。
极高的速度通常是为了逃避被捕食。如果通过其他特征可以满足不被捕食的需求，那么速度就可以随意被替换。例如，乌龟似乎已经用外壳换取了速度，而羚羊则用规避技巧，也许大象和体型最大的动物则用体型换取了速度，因为体型大的动物更难被吃掉。
另一个重要因素是“占空比”——即每步中每只脚与地面接触的时间。在运动过程中，每一步必须产生足够的向下的力来推动动物前进并支撑其体重；这种力只能在一步中施加，当脚与地面接触时。当你慢慢行走时，承受如此大的力是毫不费力的，并且可以在悠闲的步伐之间分配。但当你开始奔跑时，你的脚与地面的接触时间越来越短，到了冲刺的时候，它们在空中停留的时间比在地面上的时间多。
想象一下奔跑中的大象。它巨大的体重和加速的惊人负荷需要在每一次短暂的步伐中传递。很可能如此巨大的重量无法由它的腿产生或承受。这或许可以解释为什么大象的占空比如此之高，它们在大多数时间都将体重分散到与地面接触的步伐上，也解释了为什么它们在生理上无法跳跃，更不可能像格雷伊猎犬那样奔跑。
