Зачем мы бежим, или Как догнать свою антилопу - [37]

max всегда потом обходится дорого. Ускоряться имеет смысл только в том случае, если преследование длится сравнительно недолго и приносит результаты.

Вилорогая антилопа

В исследовании Стэна Линдштедта и его коллег вилороги бежали галопом по беговой дорожке со скоростью 10 м/с в полиэтиленовых масках, собирающих воздух, для измерения аэробного потребления. Затем наклон беговой дорожки был увеличен на 11 %, и у антилоп был зарегистрирован впечатляющий VO₂max в 300 мл кислорода на килограмм массы тела в минуту. Это лишь наполовину меньше, чем у волнистого попугайчика, и вчетверо меньше, чем у бражника в полете, но это впечатляет, если сравнить с такими первоклассными бегунами на длинные дистанции, как олимпиец Фрэнк Шортер: около 71 миллилитра на килограмм в минуту. Помимо забора проб воздуха из маски в течение трех-четырех минут бега на VO₂max у антилоп брали кровь, чтобы исследовать содержание газов и молочной кислоты, и убеждались, что животные действительно бежали на уровне VO₂max, а не выше.

Сравнения относительного максимального потребления кислорода у животных должны проводиться с учетом массы тела. Маленькие животные, как правило, имеют гораздо более высокие показатели на единицу массы тела, чем мотыльки, птицы и человек. Но с учетом влияния массы тела максимальная аэробная способность антилоп была примерно в три раза больше, чем предполагается при их массе тела, составляющей примерно 32 кг. Это отклонение называется адаптивным отклонением, и его величина (300 %) по сравнению с прогнозируемой VO₂max антилопы указывает на то, что эти животные действительно обладают уникальным атлетическим мастерством, связанным с их специальным аэробным метаболизмом (атлетическое мастерство спринтера противоположно антилопьему: оно заключается в анаэробном беге, то есть способности бежать без поглощения кислорода и способности накапливать огромный кислородный долг, а не избегать его).

Что антилопа получает от своего необычайно высокого VO₂max? То же самое, что и человеческие атлеты. Высокое максимальное потребление кислорода становится потенциалом для высокой устойчивой скорости бега. При заданной скорости, однако, потребление антилопами кислорода аналогично другим видам. Поэтому скорость передвижения антилоп не может быть объяснена более низкими энергозатратами при передвижении (то есть большей эффективностью), и, таким образом, их VO₂max напрямую соответствует аэробным беговым показателям.

Это вызывает вопрос: какие уникальные особенности обусловливают величину VO₂max антилопы, необходимую для поддержания высокой долгосрочной скорости бега? Чтобы ответить на этот вопрос, исследователи сравнили их с аналогичным по размеру жвачным млекопитающим – козой. Козы не являются ни спринтерами, ни бегунами на длинные дистанции. Зато они легко забираются в горы и избегают хищников, не обгоняя их, а обитая в недоступных горных ущельях. Будучи в безопасности на уступах, они не нуждаются в беге, так что их аэробная способность составляет одну пятую от антилопы.

Во всех аспектах строения организма, связанных с физиологией и уровнем потребления кислорода, антилопы превосходят коз. У них более массивные трахеи, в три раза больше объем легких, бо́льшая способность к диффузии газа через легочную ткань, увеличенное сердце, больший сердечный выброс, большее количество гемоглобина в крови, бо́льшая мышечная масса и большее количество митохондрий и, следовательно, больше окислительных ферментов в мышцах. Они также регулируют температуру мышц, поддерживая ее на 2,6 °C выше, чем козы. Если вспомнить скорость передвижения жуков в зависимости от температуры тела, то только такая разница температур должна привести к увеличению метаболизма на 35 %. Короче говоря, превосходные беговые качества антилоп по сравнению с козами не зависят ни от какого секретного механизма. Никакого волшебства. Просто антилопы обладают этой уникальной способностью за счет того, что у них улучшен специфический набор многих обычных свойств млекопитающих. Никаких фокусов. Ни одна адаптация сама по себе ничего не меняет. Вилороги просто превосходят других во всем, что влияет на скорость движения. Как и предполагалось. Нет смысла иметь какое-либо одно звено в системе с дополнительными возможностями по сравнению с любым другим. Нет смысла, например, в системе подачи кислорода в мышцы, которая значительно превышает возможности этих мышц по использованию кислорода. Кроме того, антилопа – это нечто большее, чем просто сумма ее характерных черт, и никакое препарирование никогда не отделит от нее величайшие ее атрибуты: задор и удовольствие от бега. Как отозвался Гэри Тербак в своем теплом рассказе об этом великолепном существе:

История полна рассказов о том, как антилопы якобы просто так вступали в гонку с лошадьми, машинами, поездами и т. д. Не является ли преувеличением мысль о том, что, когда в воздухе прерии – прохлада и свежесть, вилорогая антилопа не поднимается со своего ложа, не вытягивается и не бежит во всю прыть по влажной утренней траве… только потому, что ей от этого хорошо? Почему бы вилорогу в расцвете лет не желать, чтобы ветер свистел у него в ушах, когда он летит со скоростью 50 или 60 миль в час? Не желать слышать ритмичный стук копыт по земле прерии? Не раздуваться звериной гордостью оттого, что ты лучше всех? Биологи могут насмехаться над этим, но это точно случается на рассветах. Должно случаться.