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你想不到的“耐力之王”

2024-09-29 00:00:00警長
課堂內外·初中版(科學少年) 2024年8期

說到奔跑,大家普遍會想到在動物界以沖刺見長的獵豹、以耐力見長的羚羊,又或者是千百年來成為人類腳力的馬匹和能跑善跳的兔子。那人類和它們比起來,到底誰更厲害呢?

真正的“長跑之王”

其實,在耐力方面,人類有著其他動物無法比擬的優勢。

散熱系統:人體自帶“空調”

相比于動物,人類的耐力優勢更多來自身體結構的特殊性。

首先,人類擁有絕無僅有的超強散熱能力。人類的絕大部分皮膚裸露在外,體毛較少,同時有著發達的汗腺,能夠在長時間運動時通過大量排汗達到快速散熱的目的,這要比其他動物通過喘氣散熱(比如大家熟悉的犬類)的效率要高得多。

對于任何動物來說,長時間的奔跑都會伴隨著身體內臟溫度急劇上升,如果無法有效排出熱量,最終難免會引發中暑,所以絕大多數動物都會在持續奔跑一定時間后停下休息。比如獵豹,一般高速沖刺1~3 分鐘就需要休息;而被認為是動物界“長跑冠軍”的羚羊,盡管可以把長跑的時間拉長到數小時,但在耐力方面,也不是人類的對手。

直立行走:人體的先天優勢

作為動物世界中不常見的直立行走動物,人類身體的進化過程本身就伴隨著一個更加適應長距離奔跑的過程。比如,人類在跑步時上肢會自然擺動,腹部和腰部相對較窄的軀干中段形態為這一特殊動作留出了空間,相比于大多數其他動物來說,這一整體性的動作讓兩腳直立奔跑的人類在奔跑時不僅能夠很好地保持平衡不會左右搖晃,而且重心也相對穩定,損失的能量更小。

除此之外,人類足部還擁有和其他動物完全不同的韌帶和肌腱。比如人體的足弓的結構就非常特別,類似于彈簧,可以承受全身的體重,在走路、跑步時可以吸收來自地面的沖擊和震動,減少下肢關節和脊椎的受力,這也讓人類在長距離跑步這項上更有優勢。

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除了特殊的骨骼結構和肢體姿態,人類在進化過程中逐漸向修長化、輕量化形態轉變也對奔跑具有巨大意義:更長的下肢帶來更大的步幅,而更輕的體重則更適合長距離奔跑——事實上不僅僅是人類,動物界中更低體重的動物具有更強的奔跑能力也是一條鐵律,比如“速度之王”獵豹在貓科動物中就同時兼具了小體重和長下肢,讓它們成為陸地上奔跑最快的動物。

相比于其他動物,獵豹和人類相似,都有著更加寬闊的胸腔,這有助于奔跑過程中肺部換氣,能夠提升心肺有氧能力,為奔跑提供更多氧氣。單純從這個角度上看,人類的“耐力”在整個動物界也處于領先位置。

人類在奔跑上的最后一個秘訣,就是無數健身人士夢寐以求的“蜜桃臀”。臀大肌作為人體最大的肌肉之一,在日常生活中使用到的場景屈指可數。但一旦切換進入到跑步狀態,臀大肌就會全面啟動,成為我們奔跑的“原動力”。換言之,臀大肌似乎就只是為了奔跑而生。

耐力對決

人和動物到底誰更能跑?

在耐久力這個層面上,人類的確具備了相當的優勢。而在漫長的人類歷史上,也不乏人類挑戰動物的一系列“奇葩案例”存在。

人類的耐力極限在哪里?

斯里奇莫伊3100 英里(約4989 千米)自我超越賽是目前經過認證的距離最長的跑步比賽。每一位參賽者擁有52 天的時間完成比賽,即平均每天需要完成大約96 千米,才能在截止日期前抵達終點。為了保證運動員能夠獲得充分的休息時間,賽事主辦方在每天六點啟動單日比賽,每晚根據里程設定關門時間。

目前,斯里奇莫伊3100 英里自我超越賽最好成績由一位來自芬蘭的男性選手創造,為40 天9 小時6 分21 秒,女子組的最佳成績則為45 天12 小時28 分44 秒。

不管從哪個角度看,這場歷時如此之久的超長耐久跑都在講述著人類的極限,也證明了人類在耐力這件事情上,或許比我們自己想象的出色更多。

把獵物跑死:耐力跑假說

人類在進化過程中獲得了持久奔跑的能力,在很多學者看來,是一種必然。有人在幾十年前就提出了相關理論:耐力跑假說,即人類的一些特征(身體結構、奔跑形態等)的進化過程,可以被認為是對耐力跑的適應。

在這個理論里,普遍認為長跑對早期人類獲取食物起著重要作用。在弓箭類武器發明之前,人類會通過耐力狩獵策略來捕捉力盡的獵物。簡而言之,就是通過“把獵物跑死”的方式來獲得食物。此后,人類的進化進一步加速,形態、肌肉更適應捕獵需求。

人和馬誰更能跑?

有關人和馬到底誰更能跑的問題,從古到今有無數人進行過驗證和實踐。

很顯然,在大多數情況下,馬匹的奔跑能力仍要強過人類。但在人馬的對決中我們也可以發現一個前文中闡述過的事實:在越熱的地方,人類耐久跑的優勢越明顯。畢竟,亞利桑那可比英國熱多了。

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