速度：人類與動物的較量

船舷

短跑是生物運動器官和內臟器官在大量缺氧的條件下，完成的強度最大的工作，屬于極限強度的運動，快或慢很多時候是由先天條件決定的。

不知道世界飛人劉易斯和博爾特是否知道，即使他們有機會再練100年，將今天人類百米紀錄提高1秒的可能性都不大……

動物中運動佼佼者

人類百米短跑紀錄近年來雖然不斷被刷新，但回顧一下歷史我們才明白，提升的速度其實并不快。1894年，人類第一個百米紀錄是11.2秒。直到74年后才突破10秒大關，現在的9.58秒世界紀錄是牙買加人博爾特2009年在柏林世錦賽上創造的。115年時間，我們百米速度提高了不足2秒鐘。

相比而言，自然界中動物們的運動速度就明顯快多了，而且它們天性使然，無需長時間辛苦訓練。

美國懷俄明州的叉角羚的最高時速是96.6千米，僅次于非洲獵豹的每小時112.7千米。獵豹的高速度只能堅持四五百米，而叉角羚卻能全速奔跑1個小時。

世界上最小的哺乳類動物——伊特魯立亞鼬鼱（qújīng），體長僅4～6厘米，尾長4～5厘米，體重3～5克，但其奔跑速度卻比人快很多。它們如果能夠長到和我們一樣大，40秒內就可以穿越1.61千米，將我們遠遠甩在身后。

還有更厲害的角色，蜂鳥從加利福尼亞飛往南非的遷徙途中，會連續飛行24小時，每分鐘翅膀振動達數千次。在此過程中，這個小家伙所消耗的氧氣量，相當于一個人類運動員一刻不停地奔跑一周所消耗的量。

肺：運動能力的關鍵

在比較了運動能力極強的哺乳動物和人類做極限運動時的耗氧情況后，科學家發現，肺部對氧的吸收和轉化，是決定生物運動能力的關鍵所在。其簡單過程是，空氣經過呼吸管道進入肺部，通過肺的毛細血管壁進行血液循環，再從血液輸送到肌肉。在肌肉部位，氧氣被轉化為能量。除了氧的吸收轉化外，還包括肌肉群、骨骼力量和肢體長度等諸多先天要素。

研究發現，影響人類體育競技成績刷新的最大障礙就是我們的肺。心臟會隨著訓練強度增加而變大、變強，能為身體各部位提供更充足的血液?？晒┭阶?，肌肉就需要更多的氧氣。但我們的肺本身不像心臟可以隨著運動量的增加而變大、變強，不愛運動的人的肺與一個專業運動員的肺只有5%左右的區別，這種固定的生理結構使得我們無法將空氣中的氧以最快的速度輸送到血液循環中去。這就是人類在極限運動中不得不徘徊在一定的門檻范圍內的原因，即使是0.01秒的突破，也顯得彌足珍貴。

相比而言，賽馬或羚羊等運動能力較強的動物，具有一種人類所沒有的本領——當它們快速運動時，它們的肺能夠有節奏地收縮，這樣可以滲出攜帶大量氧氣的血紅細胞。多次實驗證明，賽馬和某些大型食肉動物在起跑獵殺的頭75秒內，肺部的巨大收縮可使血液循環中的血紅細胞數量增加一倍。而人類要想增加血紅細胞的唯一途徑就是注射更多的血紅細胞，輸血是最直接、有效的方法。

速度決定著生死存亡

動物們超強的肺功能是它們在漫長的繁衍生息中進化而來的，獵捕或逃避獵捕都需要敏捷、矯健的動作，這決定著它們的生死存亡。比如，尖鼠為了彌補耗氧量過大的缺陷，它們的呼吸頻率是大象的50倍，不僅有粗大通暢的氣管，肺內的表層面積相對來說也很大。為了盡快把肺部的氧氣傳送出去，尖鼠的心臟每分鐘要搏動1200次，約是人類每分鐘心跳頻率的16倍。

決定哺乳動物耗氧量的唯一因素就是身材的大小。身材越小，每千克體重消耗氧氣就越多。但它們絕大多數擁有一套人類無法比擬的氧氣運輸系統，這無疑是千萬年漫長進化的結果。比如，生活在非洲大草原的瞪羚為逃避獅子、獵豹的追捕，它們進化出了5倍于山羊的肺表面積，因此可以比山羊多利用5倍以上的氧氣。為了提供充足的血流量，它們的心臟是普通山羊的3倍大。

當然，有得必有失。為了練就眨眼便飛奔消失的速度，瞪羚的身體基本沒有脂肪。在食物匱乏時，它們很容易死于饑餓。

責任編輯：陸艷 責任校對：夏越