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早在上世纪六十年代，研究人员就在非洲测算了猎豹全力奔跑时的速度。一头猎豹最快可以跑到每小时65英里（约105公里），是陆地上跑得最快的哺乳动物。没有任何一种其他四足或两足动物能够接近这个速度。一匹赛马冲刺时的速度也不过是每小时47英里，而相比之下人类就更显得行动迟缓了，百米短跑记录保持者尤塞恩·博尔特最快也没有到过每小时28英里。即便是体型酷似子弹头列车，并且身体构造和跑步姿势都与猎豹相似的灵缇，奔跑速度也不会超过每小时40英里。 那么，猎豹为什么能跑得这么快呢？是因为特殊的生理机制，还是奔跑的方式？通过研究猎豹的生物力学，人类也能够跑得更快么？ 这些问题激起了伦敦大学结构与运动实验室的一些科学家们的兴趣，他们决定将猎豹和另外一种奔跑速度与其相近的动物——灵缇相比较。 来自伦敦大学皇家兽医学院的Alan H. Wilson教授是这项研究的负责人，研究结果发表在《实验生物学杂志》上。他告诉我们：“这两种动物在体重和奔跑形态上很接近。” 这两种动物都使用一种被称为旋转式奔跑的方式，它们的四肢在奔跑时做圆周形运动，背部弓起，后腿在向前跑出一大步时几乎超过耳朵的位置（此外舌头也会耷拉下来，但没有证据表明这对速度有影响）。 “在超过每小时40英里的速度之前，两者都没有什么区别，”Wilson博士说道，“但在那之后就不一样了。”这时猎豹会借助另一种机制达到每小时65英里的速度，“这才是我们想要研究的部分。我们相信，研究结果将会帮助我们更好地认识速度本身的决定因素和局限。” 但是，在野外近距离研究猎豹几乎是不可能的，尤其是还需要精确测量奔跑时的力量和步幅。于是研究人员决定将位于伦敦的邓斯泰布尔动物园和南非比勒陀利亚保护区中的猎豹作为研究对象。他们对这些猎豹进行了详细的测量和全面的拍摄。 此后，部分在英国动物园中的猎豹又被带到行为实验室。研究人员用鸡肉诱饵诱使其沿着一条长90米并布满测力板的跑道奔跑，同时还从多个角度用高速摄影机拍下了它们的每个动作。 随后研究人员又在经过训练的竞赛用灵缇身上重复了同样的实验，并将两种动物的步法和形态进行了对比。 首先，他们注意到圈养的猎豹比野生的跑得要慢一些。动物园里长大的猎豹最快奔跑速度不到每小时40英里，略低于灵缇的最快速度。 “这个结果真是出于预料。”Wilson博士说道。动物园里的猎豹不用亲自觅食，所以它们就没有全力奔跑的必要，哪怕是有一个鸡肉做的诱饵在他们面前晃来晃去。 “它们也可能没有学过如何跑得那么快，”Wilson博士继续说，“要达到那么快的速度，肯定有一部分是要通过学习的。”这样才能快速抓住猎物。 Wilson博士现在正收集野生猎豹的数据，但即使在动物园猎豹的身上，也有关于它们与生俱来的潜力的线索。Wilson博士认为，当猎豹“有奔跑意愿时”，它们四肢的移动速率大幅增加，步幅也显著增大。它们的腿移动速度越来越快，尽管步频不断攀升，但它们的步幅还是可以越变越大。 而相比之下，灵缇在奔跑中则始终保持比较稳定的步频。 测力板上显示，猎豹接触地面的方式也与灵缇不同，它们的爪子会在地上停留更长时间，这样他们的腿大概就能够在蹬地时吸收更多力量了。 Wilson博士认为：“速度的一个局限就在于，到某个时点，你的肌肉已经无法承担你所产生的力量了。”用如此巨大的力量触击地面会导致肌肉撕裂。与灵缇相比，猎豹通过让爪子在地上多停留零点几秒降低了这一风险。 这个结果对人类跑步的参考意义可能会比较抽象，毕竟我们只有两条腿，而且极少有人能向猎豹和灵缇那样把它们弯过耳朵。Wilson博士指出，猎豹的后背起到了其后腿的延伸的作用，它的脊柱随着每一步奔跑伸展和收缩，而人类则办不到。 当然，我们还是能从猎豹身上得到启发的。Wilson博士指出在奔跑中一种动物把腿复位的速度是其奔跑速度的决定性因素。你的腿收回来得越快，你跑的越快。 但是腿部的快速移动需要力量。“与灵缇相比，猎豹的大腿肌肉要发达很多。”Wilson博士说道。它们发达的大腿肌肉使它们能比瘦长的灵缇跑得更快。 所以把你的大腿练得更壮实吧。 还有，你大概还需要买双轻便的跑鞋。Wilson博士指出，腿部下端的重量越少，腿就能动得越快。 最后，虽然你不一定需要一个晃来晃去的诱饵，但根据Wilson博士的看法，至少是在他的比喻中，这样“也许会很有帮助”。
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發表於 2012-12-7 13:59:27
狗仔卡
