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马拉松背后的生物学秘密

2020-06-05 23:43:19790
内容摘要:   很多人不喜欢观看马拉松比赛,漫长的赛程使所有运动员都汗流浃背、精疲力竭,冲刺时根本难以享受胜利的喜悦。在这个世界上,没有哪种动物会像人类这样“傻乎乎”地举行如此这般的比赛。  如果用心观察,还会有更加令人惊奇的发现:自然界不但没有这样的比赛,甚至没有哪种动物能经得起如此不间......

  很多人不喜欢观看马拉松比赛,漫长的赛程使所有运动员都汗流浃背、精疲力竭,冲刺时根本难以享受胜利的喜悦。在这个世界上,没有哪种动物会像人类这样“傻乎乎”地举行如此这般的比赛。

  如果用心观察,还会有更加令人惊奇的发现:自然界不但没有这样的比赛,甚至没有哪种动物能经得起如此不间断的长途奔跑,即便是最擅长长跑的赛马,都有可能跑死在这种高强度赛事的赛场上,死亡的原因不是拿不到冠军而心灰意冷,而是长途奔跑产生的过度热量散发不掉,大脑受热崩溃,内脏功能陷于紊乱,导致应激死亡。

  马已经算是动物界的长跑高手了,中国人喜欢用“马上”表示快速,是因为骑马确实很快,古人常常骑着马而不是骑着猪去战斗。相比之下,其他动物的长跑能力简直不值一提。农村孩子都有过追鸡的经历,那还是有翅膀的动物,但只要熊孩子撒开双腿一阵猛追,无论多么骄傲的公鸡,都很快气喘吁吁倒地不起,只有引颈待刀的份儿。以快跑著称的猎豹,冲刺距离一般不超过100米;狮子更是连100米都懒得跑,每次冲刺后都会大口喘气,剧烈收缩腹部以尽快散发霎时冲动产生的巨大热量;而以耐力著称的狼则另当别论。狼跑步的方式很独特,主要以小碎步追击猎物,这种方式消耗能量极低,产生的热量也不多。事实上,狼正是利用了其他动物不能长距离奔跑的缺点。如果大家都能跑,所有狼都会被活活饿死在草原上,没有谁会在乎它不急不慢的追杀,而且,真正的长距离追杀都发生在北方寒冷的草原,积聚的热量将迅速消散在凛冽的北风中。

  玩不起长时间长距离的奔跑,是野生动物的一大通病。这一通病的根源不是没有持续能源,很多动物因奔跑而死亡的时候,身上仍然存留着大量脂肪,被追杀的猪端上桌时仍然很肥。在保存与散失热量方面,所有动物都面临两难选择:脂肪一方面是重要的热量来源,另一方面,燃烧脂肪时产生的多余热量又必须及时散发掉,如何正确处理热量产生和散发之间的平衡,将是生死攸关的事情,任何极端的做法都会面临死亡的威胁。而漂亮的皮毛和厚厚的脂肪是阻止热量散失的重要屏障,最典型的例子是北极熊,它们在雪地上永远在慢腾腾地行走,因为它们的皮下脂肪太厚,毛发保温性能太好,稍稍加大运动量就会“中暑”,甚至直接倒毙在冰天雪地之中——你能想象北极熊会被热死吗?那都是皮下脂肪和皮毛惹的祸。

  然而,没有脂肪也不行。羚羊的运动能力曾被认为是个奇迹,它们强大的心脏和肺部可以为机体提供充足的氧气,有能力展开长距离的快速奔跑,它们之所以不会在奔跑中热昏过去,是因为身上几乎不保存脂肪,因而没有任何额外负担,也没有阻止热量散发的隔热层。可一旦食物短缺,它们就很容易被饿死。其他动物根本不敢发展这种强大的奔跑能力,那等于把自己一直悬挂在死亡的边缘。

  凡是迫不得已需要长距离奔跑的动物,首先要处理好散热问题,随便瞎跑是要送命的。不同的动物有不同的散热方法,狗主要靠伸出舌头大口喘气;猫的舌头不长,所以多在晚间凉爽时活动,或者与主人一起待在温度适宜的空调房间里。更重要的是,这些动物必须学会控制运动的激烈程度,除非遇到生命危险,一般不会狂奔不已。为了追逐水草而长距离迁徙的角马也经常休息,一是为了吃草补充能量,二是为了更好地散热。

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  没有哪种动物能摆脱热量的束缚。人类,当然也同样如此。

  生物学家正在重新评估人体的能力,我们的长跑能力在自然界中独占鳌头——人类的腿很长,双腿迈开的步伐很大,跨度远远超过其他灵长类动物。又宽又硬的膝关节和强壮的肌腱,让其他猿类都望尘莫及,这些“设备”没别的用处,就是为了跑步。此外,人类还有一个异常肥大的屁股,那不只是为了坐着舒服——黑猩猩也经常坐着,但屁股却并不肥大。又肥又大的屁股看似累赘,其实是重要的辅助工具,它厚重而结实的肌肉可以反复拉动大腿前进,同时还是有效的重心平衡工具——防止身体前倾,不至于在奔跑途中一头栽倒在猎物的屁股下。

  古人早就对自己的长跑能力有模糊的认识。据说神行太保江州戴宗双腿绑上四个甲马,作起法来日行八百里,为救宋江披星戴月,一日夜跨山过河奔上梁山,时速超过了马拉松世界最好成绩。这个故事虽然有小说家吹牛的成分,但至少说明有些人确实很能跑。非洲的长跑冠军也一再向我们证明,人类的长途奔跑能力是自然界的一大奇迹。