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蛙的运动之道

2022-12-29贝恩德·海因里希\\著王金\\译

现代阅读 2022年9期

美国作家马克·吐温1865年曾写过一篇幽默小说《卡拉韦拉斯县驰名的跳蛙》。从他那个时代起,甚至更早时候起,蛙就一直跳个不停。

在没有障碍物的情况下,蛙们双腿同时发力进行冲刺,能在短时间内迅速跳出很远的距离。

跳蛙界的现任冠军是一只名为罗丝·利比特的牛蛙。在美国加州卡拉韦拉斯县的年度跳蛙欢乐赛上,它在三连跳中创下了世界纪录:21英尺5.74英寸(654.66厘米)。

蛙的腿具有极强的爆发力。和冲刺的猎豹、人类跑步选手一样,蛙在跳跃的时候,燃烧糖类也不需要立即使用到氧气,也就是说,它们依靠无氧代谢,而这是要付出一定代价的。几秒钟之内,乳酸就会在体内堆积,它们的肌肉也会发紧。如果罗丝在获胜后再接着跳出一个三连跳,那它每一跳的距离都会变短。

我在加利福尼亚大学的一名同事曾经把蜥蜴放在一个微型跑道上,让它们拼命向前跑,一直跑到累瘫了为止。通过分析蜥蜴在不同冲刺时间后的乳酸量和冲刺结束休息不同时间后的乳酸量,他得出结论:有些蜥蜴要花上1小时或者更长的时间才能完全代谢掉身体内堆积的乳酸。青蛙的运动也会受到类似的限制。

有些蛙则是优秀的耐力选手。每天晚上,雄蛙开动马力连续不停地叫上好几个小时,一直持续到快天亮。当然,也不是所有的选手都能坚持一晚上。

蛙的躯干肌肉和腿部肌肉正好相反,其中进行的主要是有氧代谢。和大雁、羚羊以及人类长跑选手一样,它们的这些肌肉中富含线粒体。线粒体这种小小的发电机会聚集在所有需要有氧代谢的细胞中。蛙的线粒体内含有柠檬酸合酶——一种在有氧代谢中起关键作用的酶。这种酶在蛙体内的含量比其他冷血动物(迄今为止接受过检测的)都要高。不仅如此,雄蛙体内的线粒体还含有用于脂肪酸代谢的关键性酶,其数量是雌蛙体内的12倍。由此,我们可以判断,脂肪酸的氧化代谢在蛙的持久鸣叫中起到关键性的作用,在进化的过程中,蛙已经达到了最大输出功率和最长持续时间之间的平衡。

这对于人类马拉松选手的启示就是要关注步伐和配速的问题。

在实验室里,通过测量蛙鸣叫的频率能得出蛙的有氧消耗。在野外时,人们可以通过蛙鸣的频率来估算它们的能量消耗,这和测量人的能量消耗类似。将野外估算出的平均有氧输出和实验室里观察到的最大有氧输出作比较,能够计算出蛙的平均输出功率占最大输出的百分比。这个数值约为最大摄氧量输出的60%。不过蛙的鸣叫声是逐渐上升的,不会立刻就很大声。

人类马拉松选手起跑的速度通常不快,雄性树蛙也是如此。夜晚的鸣叫大赛刚开始时,它们每小时大约会叫上600声,然后在接下来的两小时内逐渐加快,加快的程度也有个体差异,最后在天快亮的时候,又逐渐减缓叫声。测量它们体内的乳酸堆积量,会发现虽然蛙在刚开始时叫声很慢,但前半个小时堆积的乳酸量居然比后面叫声频率最高的时候还要多。由此可以看出,蛙需要进行一段长时间的预热,才能转换成脂肪代谢。蝗虫在飞行时、人类在跑马拉松时都会出现这种现象。

所以我们从蛙身上学到的一课就是:缓慢起步,在最终冲刺前保持较慢的节奏。

(摘自商务印书馆《人类为何奔跑:那些动物教会我的跑步和生活之道》)