Яких тварин ми можемо обігнати, а яких - ні. Не все так очевидно

Чи замислювалися ви коли-небудь, чи змогли б випередити в перегонах ведмедя або коня? А як щодо щура чи носорога? Відповіді можуть вас здивувати.

Кілька років тому я відпочивав з наметом у США, і неподалік пройшов чорний ведмідь. Спостерігаючи, як він нишпорить довкола табору, я замислився: якби мені довелося тікати, чи зміг би я його випередити?

Згодом я пошукав інформацію про швидкість ведмедів, і відповідь була очевидною: аж ніяк. До того ж утеча бігом може спровокувати ведмедя кинутися навздогін, тому так робити не рекомендують. Чорні ведмеді можуть розвивати швидкість до 48 км/год.

Однак відтоді - особливо під час пробіжок Лондоном - я раз у раз запитую себе: яких тварин я міг би випередити в бігу? А що, якби мені зустрілася особливо зла білка чи борсук?

Справжні Олімпійські ігри для тварин міг би влаштувати хіба що Ной, але науковці виміряли максимальну швидкість бігу сотень істот - білок і борсуків, а також павуків, ящірок, гризунів, птахів, великих ссавців і багатьох інших тварин. Виявляється, ці дані містять чимало несподіванок.

То яка наземна тварина могла б стати вашим найближчим суперником? І хто з тварин змусив би найшвидших людей у світі добряче постаратися?

М'язова маса

Протягом десятиліть науковці вимірювали максимальну швидкість тварин за допомогою різних методів - не всі вони були однаково точні (і гуманні).

У 1920-х роках один натураліст їхав автомобілем поруч з вилорогами - найшвидшими наземними тваринами Північної Америки, - стріляючи в повітря, щоб змусити їх бігти далі.

А в 1980-х роках дослідники зрозуміли, що можуть поміщати менших тварин, наприклад щурів, на бігові доріжки.

Сьогодні ж технології на кшталт GPS-трекерів значно полегшують це завдання, особливо коли йдеться про вимірювання швидкості тварин у природному середовищі та реальних умовах.

Одне з нещодавніх досліджень, у якому відстежували гепардів у дикій природі, показало, що вони можуть розвивати швидкість до 93 км/год. Попередні вимірювання ґрунтувалися на відеозаписах або, в одному випадку, на штучному провокуванні гепарда переслідувати шматок м'яса, який тримав оператор секундоміра, що їхав у позашляховику.

Іноді, втім, добре працюють і прості методи. В іншому нещодавньому дослідженні науковці виміряли швидкість, імовірно, найшвидшого павука у світі - австралійського коричневого павука-мисливця, просто легенько підштовхнувши його й знявши на відео поруч із лінійкою.

Його середня швидкість становила близько 7 км/год, але під час коротких ривків він міг розганятися до вкрай неприємних 13 км/год.

З часом дослідники зібрали ці різнорідні наукові вимірювання у великі бази даних. Серед них - біологиня Міріам Гірт, яка нині працює в Німецькому центрі інтегративних досліджень біорізноманіття в Лейпцигу. Вона зібрала дані про швидкість бігу приблизно 350 наземних тварин. У 2017 році вона разом із колегами досліджувала питання про те, як маса тіла тварин впливає на їхню швидкість.

Теоретично більші тварини з більшою м'язовою масою мали б бігати найшвидше.

"На перший погляд, це здається логічним, але дані чітко показують, що все працює інакше, - каже Гірт. - Найбільші види не є найшвидшими. Ніхто не знав чому".

Вона та її колеги дійшли висновку, що найбільшим тваринам розвинути теоретично можливу максимальну швидкість заважає маса їхнього тіла.

"Щоб розігнати велике тіло до тієї самої швидкості, що й маленьке, потрібно більше часу, - пояснює вона. - Так само як великим літакам потрібні довші злітні смуги".

Через повільний розгін великі тварини починають втомлюватися ще до того, як досягають своєї максимальної потенційної швидкості.

"Запас енергії, доступної для прискорення, обмежений. У певний момент ви просто виснажуєтеся, тому що в м'язах більше не залишається енергії", - каже Гірт.

Повільний розгін великих тварин означає, що в перегонах ви цілком можете випередити деяких із них, особливо на коротких дистанціях. Наприклад, африканський саванний слон може розвивати максимальну швидкість до 35 км/год, але зі старту він повільніший за людину.

Ще одна база даних про швидкість тварин, укладена у 2020 році й доповнена статистикою прискорення тварин, свідчить, що африканському саванному слону знадобилося б близько 7,5 секунди, щоб досягти максимальної швидкості.

За приблизними підрахунками, стометрівку він пробіг би приблизно за 14 секунд. Сумніваюся, що сам зміг би показати такий результат, але, за даними бігового сайту Marathon Handbook, деяким добре тренованим дорослим людям це цілком під силу.

Олімпійський спринтер Усейн Болт, імовірно, легко випередив би саванного слона. Але чимало інших тварин обігнали б навіть його.

Якщо порівнювати лише максимальну швидкість спринту, не враховуючи масу тіла та прискорення, то найвища швидкість Болта під час забігу, в якому він встановив світовий рекорд, становила близько 44 км/год.

Це швидше, ніж може бігти білий носоріг (40 км/год), але повільніше, ніж гризлі чи білий ведмідь (48-50 км/год). А чимало тварин розвивають іще вищу максимальну швидкість.

Найвідоміші спринтери серед тварин - гепард (93 км/год) і страус (82,8 км/год), але є й менш відомі рекордсмени.

Як худорлявий і довгоногий бігун, я сподівався, що найближчим моїм суперником у тваринному світі стане жирафа. Але на мій подив, вона може розвивати швидкість близько 57-60 км/год, тож у спринті розгромила б і мене, і Болта.

Лось теж бігає досить швидко (55,4 км/год), як і зебра (70,6 км/год). А північний олень може розганятися до 80 км/год. Гадаю, Санта був би задоволений.

Яка тварина - ваш біговий "дух-покровитель"?

Багато бігунів можуть не знати своєї точної максимальної швидкості, але пам'ятають свій особистий рекорд на дистанції 5 км. Саме таку відстань долають учасники parkrun - безкоштовних бігових заходів, у яких у всьому світі зареєстровано понад 12 мільйонів людей.

Отже, якщо ви пробігаєте 5 км за 40 хвилин, то ваша швидкість відповідає максимальній швидкості лісової полівки.

Якщо ваш особистий рекорд - 30 хвилин, то ви біжите зі швидкістю щура або хом'яка.

25 хвилин - це швидкість хатньої миші або морської ігуани.

А 20 хвилин? Це вже смугастий скунс або бабак.

Що ж до колишнього олімпійця Енді Бедделі, який свого часу мав найкращий результат в історії parkrun - 13 хвилин 48 секунд, - то його твариною-двійником був би довгоносий потору - невеликий сумчастий ссавець, який стрибає і мешкає в Австралазії.

Хороша новина для амбітних бігунів полягає в тому, що йдеться про максимальну швидкість спринту цих тварин. Вони не змогли б підтримувати її протягом усієї дистанції, тож, найімовірніше, на фініші ви б їх випередили.

Розганятися чи бігти на витривалість?

А як щодо довших дистанцій? Спринт - це анаеробне навантаження, для якого потрібні так звані швидкі м'язові волокна, пояснює колишній олімпієць, бігун на дистанції 1500 метрів Енді Бедделі, співзасновник The Running Channel, де публікують поради для бігунів.

"Швидкі м'язові волокна забезпечують вибухову силу, але значно швидше втомлюються - вони більше залучені під час важкої атлетики та спринту, - каже він. - Повільні м'язові волокна активуються повільніше, не дають такої вибухової сили, зате можуть працювати тривалий час без втоми".

Це означає, що спринтер може швидко розігнатися й досягти високої максимальної швидкості, але його м'язи, натреновані на вибухове зусилля, невдовзі втомляться на довшій дистанції.

Бедделі пояснює цю різницю на прикладі власних фізіологічних особливостей. Він каже, що в часи, коли виступав на Олімпіаді в бігу на середні дистанції, міг пробігти 100 метрів приблизно за 11,7 секунди. (До речі, це був би майже рівний забіг із горилою.) Такий результат повільніший, ніж у професійного спринтера.

Однак Бедделі вважає, що міг би нав'язати професійному спринтеру серйозну боротьбу на дистанції 500 метрів, а на своїй коронній дистанції 1500 метрів точно випередив би будь-якого спринтера - навіть найшвидшого у світі сьогодні. Причина в тому, що його тіло здатне довше підтримувати високу швидкість.

Те саме стосується і тваринного світу. Наприклад, дослідження гепардів за допомогою GPS-нашийників показало, що зазвичай вони можуть підтримувати максимальну швидкість лише кілька секунд, а типова дистанція під час полювання становить менш ніж 200 метрів. Це спринтери, а не бігуни на витривалість (або принаймні вони не схильні й не мають потреби бігати на довші відстані).

Натомість вилороги - тварини, на яких полюють хижаки, - бігли 11 км за 10 хвилин із середньою швидкістю 65 км/год, зафіксували дослідники. Як каже Гірт, згадуючи давню приказку: "Для хижака це їжа, а для здобичі - життя. Тому потреба бути швидким значно сильніша у тварин, на яких полюють, ніж у хижаків".

Завдяки особливостям біомеханіки, а також тому, що наше тіло майже не вкрите волоссям і ми пітніємо, люди загалом краще пристосовані до тривалого бігу на витривалість, ніж до спринту.

Деякі еволюційні біологи припускають, що ці особливості сформувалися, щоб допомогти нашим предкам переслідувати здобич і виснажувати її на дистанціях у багато кілометрів.

То чи могли б ми здобути золоту медаль у забігу на довгу дистанцію проти інших тварин? Це залежить від обставин.

Передусім наукових даних для такого порівняння небагато. Тварини, крім людей, не мають бажання викладатися на повну, щоб встановити особистий рекорд у марафоні (42,2 км). У лабораторії змушувати їх це робити було б неетично, а в дикій природі багато хто з них зупинився б або сповільнився задовго до фінішу.

Певні підказки можна знайти в наукових базах даних, де зібрано показники так званої швидкості пересування тварин. Це темп, який тварини зазвичай можуть підтримувати тривалий час на довгих дистанціях без надмірних зусиль, використовуючи аеробний обмін речовин.

Наприклад, хоча чорний ведмідь має вищу максимальну швидкість, ніж людина, його звичайна швидкість пересування нижча - 2,6 км/год. Для тигра цей показник становить 3,5 км/год, для одногорбого верблюда - 6,3 км/год, а для сірого вовка - 7,9 км/год.

Це повільніше за середній темп усіх учасників Лондонського марафону, який становить близько 9 км/год. І значно повільніше за темп, із яким було встановлено світовий рекорд - 1 година 59 хвилин 30 секунд, показаний цього року. Він становив у середньому 21 км/год.

Однак швидкість пересування не обов'язково є найвищою швидкістю, з якою тварини можуть долати довгі дистанції, - радше її можна порівняти з людською ходьбою.

Ведмідь, імовірно, міг би подолати велику відстань швидше, ніж із такою звичайною швидкістю, але важко напевно сказати, чи не перегрівся б він і чи не виснажився б, якби біг марафон у людському темпі.

Попри прогалини в даних про швидкість тварин, можна впевнено сказати: люди не були б найкращими марафонцями у тваринному світі, навіть з огляду на нашу фізіологічну пристосованість до витривалості та силу волі, яка допомагає долати такі дистанції.

Наприклад, собаки породи хаскі можуть швидко долати дуже великі відстані. Судячи з результатів, яких вони досягають у перегонах на собачих упряжках на марафонські дистанції, вони могли б побити світовий рекорд людини більш ніж на пів години. А без ваги упряжки та вантажу, ймовірно, бігли б іще швидше.

Кінь, тренований для бігу на витривалість, також міг би випередити більшість людей на рівнинній марафонській дистанції. Хоча багато залежить від рельєфу.

Щороку в Уельсі відбуваються перегони між людьми та кіньми гірським маршрутом завдовжки близько 35 км. Зазвичай перемагає кінь, але іноді першими фінішують люди.

Ще складніше сказати, яке місце ми посіли б у тваринному рейтингу на справді довгих дистанціях - наприклад, в ультрамарафонах і забігах на ще більші відстані.

І знову ж таки, хаскі, найімовірніше, нас випередили б. Дистанція перегонів на собачих упряжках Iditarod Trail Sled Dog Race на Алясці становить 1600 км, або 1000 миль. Хоча це командні перегони, деякі собаки долають усю дистанцію. Рекорд траси - сім днів і 14 годин. Для порівняння, рекорд перегонів Iditarod Trail Invitational - змагання на подібну дистанцію в умовах Аляски, яке деякі люди долають пішки, - становить 19 днів, 9 годин і 38 хвилин.

Утім, тварин, здатних - або, власне, готових - бігти ультрамарафони, імовірно, небагато. На таких дистанціях людський мозок стає нашою додатковою суперсилою, доповнюючи фізіологічну витривалість.

Візьмімо хоча б забіг Self-Transcendence на 3100 миль - дистанцію завдовжки 4989 км навколо одного кварталу в районі Квінз у Нью-Йорку. Чинний рекордсмен біг понад 40 днів, щоб подолати цю дистанцію, роблячи вночі шестигодинні перерви. Під час самого бігу його середня швидкість становила приблизно 6,9 км/год.

"Зрештою, біг на довгі дистанції зводиться до одного: чи комфортно вам почуватися некомфортно? Чи готові ви терпіти біль? - каже Бедделі. - Наприкінці довгого забігу людина все ще може задіяти іншу енергетичну систему - перебороти біль і знову перейти на спринт, коли фініш уже близько. Не знаю, чи можна побачити таке у тваринному світі".

На жаль, це не допомогло б мені, якби під час пробіжки я зустрів особливо сердиту сіру білку чи борсука. Чи зміг би я втекти, якби вони кинулися на мене?

Навряд чи. На відміну від великих тварин, як-от слони, вони достатньо малі, щоб досягти максимальної швидкості за один-два кроки. А їхній темп - близько 30 км/год - і без того перевищує мою швидкість спринту. Схоже, мені доведеться тренуватися трохи старанніше.

* Дані про швидкість тварин у цій статті здебільшого взято з досліджень "Загальний закон масштабування пояснює, чому найбільші тварини не є найшвидшими" (Гірт та ін., 2017) та "Залежність пересування організмів від розміру тіла й температури" (Клойед і Делл, 2020).