死亡谷的恶水据说是世界上最极端的步行比赛,从北美最低海拔到美国大陆最高海拔,穿越英里(公里)。最重要的是,它在七月举行,当时沿途的温度可以上升到华氏度(49摄氏度)以上。
地球上很少有动物能在这样的嬉戏中幸存下来,然而,每年大约有人报名参加,以锻炼他们的力量和耐力来对抗沙漠的严酷。事实证明,与其他物种相比,长跑是人类擅长的地方,即使我们的两条腿使我们的平均速度是其他类似体型哺乳动物的一半左右。人类已经成功地超越了许多物种,否则这些物种会在冲刺中抽到我们,包括狗,马和猎豹。
那么,我们的身体和生理机能是什么让我们能够进行如此漫长而艰苦的跑步呢?
年在中非发现的几块骨头支持了解释我们长跑能力的一个假设表明,大约万年前,我们类人猿的祖先离开树木在地面上觅食。起初,他们的运动效率低下。但几百万年来,随着气候变暖,开阔的稀树草原主导了景观,早期的原始人进化出了双足行走。换成两条腿给了他们更多的高度来扫描高草的危险,并允许他们使用相同的能量覆盖两倍的距离。
从那里开始,我们的祖先发展出“从脚趾到头”跑步的适应性,哈佛大学专注于运动的人类进化生物学家丹尼尔·利伯曼(DanielLieberman)说。“我们身体没有一个部位是跑步不接触的。”
根据利伯曼的说法,我们的脚趾很短,所以它们在跑步时不会断裂。一般来说,我们的下半身的关节、肌腱和肌肉比我们的上半身要大,以吸收我们快速产生的力。跟腱、IT带(沿着腿外侧延伸的厚组织带)和足弓都起到弹簧的作用,储存弹性能量,并在我们大步前进时将其中一些能量返回给我们。我们后方的强壮肌肉可以防止我们的上半身向前摔倒,我们摆动的手臂可以稳定我们的头部。与猿类不同,我们有一个灵活的脊柱,可以让我们扭转臀部和肩膀,并将它们与头部分离,这样我们就可以保持目光向前。
但也许使人类与众不同的最大适应涉及我们散热的能力。我们高大、直立的身体为冷却创造了很大的表面积,并且从鼻子和嘴巴呼吸的能力也有助于排出热量。人类也是唯一具有出汗能力的物种之一,没有厚厚的皮毛,我们的汗水很容易从皮肤上蒸发,让我们降温。
所有这些适应导致人类早在早期武器出现之前就采用了所谓的持续狩猎。猎人不是冲刺追逐猎物,而是可能跟随他们的采石场数英里,直到动物筋疲力尽。其他动物也这样做,但没有一种动物可以在白天或炎热的气候中坚持捕猎。
“但如果你环顾世界,直到最近,民族志文献中还有数百个人[坚持狩猎]的例子,”利伯曼说,并补充说,所谓的跑步者在长时间运动中的高经验也可能是对狩猎的适应。“当你的感官线索变得更加强烈时,这是感官意识的提高,这无疑会帮助猎人。
狩猎让人类获得了更多的能量,这让我们的大脑变得更大,从万年前的约40立方英寸(立方厘米)到农业革命开始前的约92立方英寸(立方厘米)。科罗拉多州刘易斯堡学院的神经力学生物学家MissyThompson说,反过来,我们的大脑与我们的奔跑和狩猎能力共同进化,并为其提供营养。
我们的脊柱有所谓的中央模式生成器,可以创建和调节基本运动,例如走路或跑步,从我们的关节和脚底获取感觉信息,以保持我们前进。这种形式的自动化使大脑能够专注于精力昂贵的任务。
“曾经,这可能意味着在跟踪动物时处理所有感官输入,”汤普森告诉LiveScience。“但今天,它可能看起来像一边看手机一边走路或跑步。
技术的出现,从长矛和弓开始,进入今天的现代设施,意味着人类不再需要长途跋涉才能生存,“但这绝对是我们的身体仍然要做的事情,”汤普森说。研究表明,跑步可以降低胆固醇并增加骨密度。“适度,这只是我们可以做的最简单,最好的心血管运动形式之一。