Читаем Зачем мы бежим, или Как догнать свою антилопу. Новый взгляд на эволюцию человека полностью

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 VO

2max человека обычно выражается в миллилитрах кислорода на килограмм
массы тела в минуту, поэтому, для сравнения, VO
2max 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.

Перейти на страницу:

Все книги серии Научный интерес

Зачем мы спим
Зачем мы спим

До недавних пор у науки не было полного представления о механизмах сна, о всем многообразии его благотворного влияния и о том, почему последствия хронического недосыпания пагубны для здоровья. Выдающийся невролог и ученый Мэттью Уолкер обобщает данные последних исследований феномена сна и приглашает к разговору на темы, связанные с одним из важнейших аспектов нашего существования.«Сон — это единственное и наиболее эффективное действие, которое мы можем предпринять, чтобы каждый день регулировать работу нашего мозга и тела. Это лучшее оружие матушки-природы в противостоянии смерти. К сожалению, реальные доказательства, разъясняющие все опасности, которым подвергаются человек и общество в случае недосыпания, до сих пор не были в полной мере донесены до людей. Это самое вопиющее упущение в сегодняшних разговорах о здоровье. Исправить его как раз и призвана моя книга, и я очень надеюсь, что она превратится для читателя в увлекательное путешествие, полное открытий. Кроме того, книга нацелена на пересмотр оценки сна и изменение пренебрежительного отношения к нему».

Мэттью Уолкер

Зарубежная образовательная литература, зарубежная прикладная, научно-популярная литература
Так полон или пуст? Почему все мы – неисправимые оптимисты
Так полон или пуст? Почему все мы – неисправимые оптимисты

Как мозг порождает надежду? Каким образом он побуждает нас двигаться вперед? Отличается ли мозг оптимиста от мозга пессимиста? Все мы склонны представлять будущее, в котором нас ждут профессиональный успех, прекрасные отношения с близкими, финансовая стабильность и крепкое здоровье. Один из самых выдающихся нейробиологов современности Тали Шарот раскрывает всю суть нашего стремления переоценивать шансы позитивных событий и недооценивать риск неприятностей.«В этой книге описывается самый большой обман, на который способен человеческий мозг, – склонность к оптимизму. Вы узнаете, когда эта предрасположенность полезна, а когда вредна, и получите доказательства, что умеренно оптимистичные иллюзии могут поддерживать внутреннее благополучие человека. Особое внимание я уделю специальной структуре мозга, которая позволяет необоснованному оптимизму рождаться и влиять на наше восприятие и поведение. Чтобы понять феномен склонности к оптимизму, нам в первую очередь необходимо проследить, как и почему мозг человека создает иллюзии реальности. Нужно, чтобы наконец лопнул огромный мыльный пузырь – представление, что мы видим мир таким, какой он есть». (Тали Шарот)

Тали Шарот

Психология и психотерапия
Зачем мы спим. Новая наука о сне и сновидениях
Зачем мы спим. Новая наука о сне и сновидениях

До недавних пор у науки не было полного представления о механизмах сна, о всем многообразии его благотворного влияния и о том, почему последствия хронического недосыпания пагубны для здоровья. Выдающийся невролог и ученый Мэттью Уолкер обобщает данные последних исследований феномена сна и приглашает к разговору на темы, связанные с одним из важнейших аспектов нашего существования.«Сон – это единственное и наиболее эффективное действие, которое мы можем предпринять, чтобы каждый день регулировать работу нашего мозга и тела. Это лучшее оружие матушки-природы в противостоянии смерти. К сожалению, реальные доказательства, разъясняющие все опасности, которым подвергаются человек и общество в случае недосыпания, до сих пор не были в полной мере донесены до людей. Это самое вопиющее упущение в сегодняшних разговорах о здоровье. Исправить его как раз и призвана моя книга, и я очень надеюсь, что она превратится для читателя в увлекательное путешествие, полное открытий. Кроме того, книга нацелена на пересмотр оценки сна и изменение пренебрежительного отношения к нему». (Мэттью Уолкер)

Мэттью Уолкер

Зарубежная образовательная литература, зарубежная прикладная, научно-популярная литература
Изобретение науки. Новая история научной революции
Изобретение науки. Новая история научной революции

Книга Дэвида Вуттона – история великой научной революции, результатом которой стало рождение науки в современном смысле этого слова. Новая наука – не просто передовые открытия или методы, это новое понимание того, что такое знание. В XVI веке изменился не только подход к ней – все старые научные термины приобрели иное значение. Теперь мы все говорим на языке науки, сложившемся в эпоху интеллектуальных и культурных реформ, хронологические рамки которой автор определяет очень точно. У новой цивилизации были свои мученики (Джордано Бруно и Галилей), свои герои (Кеплер и Бойль), пропагандисты (Вольтер и Дидро) и скромные ремесленники (Гильберт и Гук). Она дала начало новому рационализму, покончившему с алхимией, астрологией и верой в колдовство. Дэвид Вуттон меняет наше представление о том, как происходили эти знаковые преобразования.«Наука – программа исследований, экспериментальный метод, взаимосвязь чистой науки и новой техники, язык отменяемого знания – появилась в период с 1572 по 1704 г. Последствия этого видны до сих пор – и, по всей вероятности, не исчезнут никогда. Но мы не только используем технологические преимущества науки: современное научное мышление стало важной частью нашей культуры, и теперь нам уже трудно представить мир, в котором люди не говорили о фактах, гипотезах и теориях, в котором знание не было основано на свидетельствах и где у природы не было законов. Научная революция стала почти невидимой просто потому, что она оказалась удивительно успешной». (Дэвид Вуттон)

Дэвид Вуттон

Зарубежная образовательная литература, зарубежная прикладная, научно-популярная литература

Похожие книги

100 великих загадок Африки
100 великих загадок Африки

Африка – это не только вечное наследие Древнего Египта и магическое искусство негритянских народов, не только снега Килиманджаро, слоны и пальмы. Из этой книги, которую составил профессиональный африканист Николай Непомнящий, вы узнаете – в документально точном изложении – захватывающие подробности поисков пиратских кладов и леденящие душу свидетельства тех, кто уцелел среди бесчисленных опасностей, подстерегающих путешественника в Африке. Перед вами предстанет сверкающий экзотическими красками мир африканских чудес: таинственные фрески ныне пустынной Сахары и легендарные бриллианты; целый народ, живущий в воде озера Чад, и племя двупалых людей; негритянские волшебники и маги…

Николай Николаевич Непомнящий

Приключения / Путешествия и география / Прочая научная литература / Образование и наука / Научная литература
6000 изобретений XX и XXI веков, изменившие мир
6000 изобретений XX и XXI веков, изменившие мир

Данное издание представляет собой энциклопедию изобретений и инноваций, сделанных в XX и XXI веках. Точные даты, имена ученых и новаторов и названия изобретений дадут полное представление о том, какой огромный скачок человечество сделало за 110 лет. В этой энциклопедии читатель найдет год и имя изобретателя практически любой вещи, определившей привычный бытовой уклад современного человека. В статьях от «конвейерного автомобилестроения» до «фторографен» раскрыты тайны изобретений таких вещей, как боксерские шорты, памперсы, плюшевый медвежонок, целлофан, шариковый дезодорант, титан, акваланг, компьютерная мышь и многое другое, без чего просто немыслима сегодняшняя жизнь.Все изобретения, сделанные в период с 1901 по 2010 год, отсортированы по десятилетиям, годам и расположены в алфавитном порядке, что делает поиск интересующей статьи очень легким и быстрым.

Юрий Иосифович Рылёв

Научная литература / Прочая научная литература / Образование и наука
Эволюция Вселенной и происхождение жизни
Эволюция Вселенной и происхождение жизни

Сэр Исаак Ньютон сказал по поводу открытий знаменитую фразу: «Если я видел дальше других, то потому, что стоял на плечах гигантов».«Эволюция Вселенной и происхождение жизни — описывает восхождение на эти метафорические плечи, проделанное величайшими учеными, а также увлекательные детали биографии этих мыслителей. Впервые с помощью одной книги читатель может совершить путешествие по истории Вселенной, какой она представлялась на всем пути познания ее природы человеком. Эта книга охватывает всю науку о нашем происхождении — от субатомных частиц к белковым цепочкам, формирующим жизнь, и далее, расширяя масштаб до Вселенной в целом.«Эволюция Вселенной и происхождение жизни» включает в себя широкий диапазон знаний — от астрономии и физики до химии и биологии. Богатый иллюстративный материал облегчает понимание как фундаментальных, так и современных научных концепций. Текст не перегружен терминами и формулами и прекрасно подходит для всех интересующихся наукой и се историей.

Пекка Теерикор , Пекка Теерикорпи

Научная литература / Физика / Биология / Прочая научная литература / Образование и наука