Зачем мы бежим, или Как догнать свою антилопу - [35]

max животного, что ограничивает стабильный уровень производства энергии. У людей VO₂max – точный предиктор беговых показателей на средние и большие расстояния при прочих равных условиях.

Но прочие условия редко бывают равными. Запасы энергии должны использоваться экономно и аккуратно. У людей драфтинг – бег в ветровой тени другого бегуна – хорошо известная стратегия экономии энергии. Этим приемом постоянно пользуются птицы, особенно крупные общественные виды, такие как гуси, лебеди и журавли. Летя друг за другом, они формируют длинные линии или выстраиваются буквой V. Помимо драфтинга, они избегают встречного ветра и ждут перед отлетом попутного. Как и у бегунов, темп – соотношение максимального расстояния и минимальных усилий – играет важную роль для дальности путешествия. Это доказано исследованиями волнистых попугайчиков в аэродинамической трубе, проведенными Вэнсом Такером в конце 1960-х годов.

Такер успешно измерил производительность (по расходу кислорода) птичьего полета на разных скоростях, обучая подопытных летать в аэродинамической трубе со специальной маской над головой (она измеряла расход кислорода) и против встречного ветра различной скорости. Скорость полета в трубе была равна скорости ветра. Аппарат Такера был, по сути, тем же, что и эргометр для измерения расхода энергии для бегуна на беговой дорожке, и его результаты, к удивлению экспериментатора, показали, что производительность птиц в полете не является простой функцией от скорости. Летя со скоростью 20 км/ч, его попугайчики расходовали энергию почти на максимальной аэробной (то есть рабочей) мощности, или VO₂max – 35 мл кислорода на грамм массы тела в час. Величина VO₂max человека обычно выражается в миллилитрах кислорода на килограмм массы тела в минуту, поэтому, для сравнения, VO₂max у птиц составляет 583, а не 35. Минимальные затраты энергии птиц, составляющие примерно 22 мл кислорода на грамм массы тела в час, происходили при гораздо более высокой скорости полета, составляющей 32 км/ч. Для достижения скорости более 32 км/ч цена метаболизма птиц в полете вновь возросла, достигнув в конечном счете максимального значения 35 мл кислорода на грамм массы тела в час при скорости полета 48 км/ч. Простые расчеты показали, что при такой взаимосвязи максимальная дальность полета на заданное количество летного топлива может быть достигнута при скорости полета около 40 км/ч, что соответствует расходу энергии чуть выше минимального. Таким образом, ускорение в полете позволило бы доставить их быстрее, но при ограниченных запасах энергии они могут вообще не добраться туда, куда стремятся.

Сейчас есть обширные данные о летной скорости перелетных птиц, полученные с помощью радиолокационных наблюдений. Эти данные были сопоставлены с расчетными скоростями полета и энергозатратами на основе размаха крыльев и массы тела. Исследования показывают, что большинство видов стремятся к максимальной дальности полета, а не к минимальным затратам энергии. Исключения часто подтверждают правило. Например, во время сезона размножения стрижи часто спят в полете – они проводят ночь не в покое, а летая туда-сюда на большой высоте. Во время таких кругов скорость полета замедляется, а энергозатраты сводятся к минимуму, поскольку расстояние уже не имеет такого значения, как во время перелета. Очевидно, перелетные птицы достигают максимальной дальности ни «халтуря», ни набирая наибольшую скорость. Вместо этого они прилагают особые усилия, которые обеспечивают наибольшую дальность полета при совокупных наименьших усилиях. Участники бега на большие расстояния должны также подыскивать себе особый уровень усилий, который точно подходит их организму и адекватен расстоянию. Важен и расчет времени.

Считается, что маленькие птицы совершают перелеты по ночам по двум причинам. Во-первых, это дает им время пополнить запасы энергии в дневное время. Во-вторых, так решается проблема обезвоживания. Большое количество метаболического тепла, выделяемого в полете, может быть рассеяно, как у бражников и большинства других насекомых, только пассивной конвекцией (отдачей тепла в воздух) без дополнительного охлаждения испарением воды. Летая ночью, птицы могут не останавливаться ради питья. Их опыт подсказывает нам, что для рекордного выступления человека на ультрамарафоне целесообразно бегать в прохладное время суток, чтобы сэкономить жидкость.

Многие птицы пересекают моря и жаркие пустыни, где питье и дозаправка невозможны. Они должны иметь при себе всю необходимую воду и энергию. Жир, сжигаемый в качестве топлива, высвобождает воду в качестве побочного продукта, поэтому поставки топлива и воды взаимосвязаны. Если скорость потери воды не превышает выработку воды в процессе метаболизма, как это обычно происходит у насекомых и птиц, но не у людей, то сжигание жира также может удовлетворить потребность в воде.

Как уже упоминалось, птицы, перелетающие на дальние расстояния, откармливаются до предела, перед тем как отправиться в дальнее путешествие. Должны ли бегуны-ультрамарафонцы делать то же самое? Это зависит от расстояния и правил забега. Если бы мы пробегали межконтинентальные дистанции при условии, что мы не можем ни в коем случае есть, то да, лучшие шансы были бы у тех, кто заранее откормился. Тощие бегуны, которые хорошо стартовали, просто не дошли бы до финиша. Однако мы не бегаем на такие расстояния, и организаторы наших ультрамарафонских соревнований следят за тем, чтобы на пути были «заправочные станции». Мы можем есть сколько угодно, когда угодно и почти столько, сколько захотим. Людям-бегунам лучше не толстеть. До тех пор, пока мы можем пополнять запас энергии и воды в организме по пути, любой дополнительный вес, который мы несем, является замедляющим нас бременем. Большинство лучших бегунов среди мужчин и женщин несут на себе по крайней мере несколько процентов жира в составе своего тела (от 1 до 6 %), и если бы мы могли использовать его целиком, этого бы хватило, чтобы продержаться сотни миль.