درسی که دوندگان المپیک می‌توانند از یوزپلنگ‌ها بیاموزند
تصور کنید یک ایمپالا هستید که سرتاسر ساوانای آفریقا را درمی‌نوردید تا از دست یوزپلنگ فرار کنید. یوزپلنگ سریع‌ترین حیوان خشکی در جهان که است می‌تواند با سرعت بیش از ۱۰۰ کیلومتر در ساعت بدود. شاید فرار، تلاشی بیهوده به نظر برسد؛ اما در زندگی واقعی، ایمپالاها گاهی اوقات موفق به فرار می‌شوند. فکر می‌کنید کدام استراتژی دویدن بهترین شانس را برای فرار از یوزپلنگ به شما می‌دهد؟
- الف) سریع و در خط مستقیم
- ب) سریع و زیگزاگ
- ج) آهسته و در خط مستقیم
- د) آهسته و زیگزاگ
تحقیقات بسیاری در مورد یوزپلنگ‌های وحشی و طعمه‌های آنها انجام شده است که نه‌تنها به استراتژی مناسب برای فرار از یوزپلنگ پاسخ می‌دهند، بلکه بینش‌های گسترده‌تری به ما ارائه می‌کنند. برای مثال درک اینکه چرا یوزپلنگ‌ها بسیار سریع هستند و چگونه می‌توان از آنها برای کمک به ورزش خود نکات تازه آموخت.
عملکرد ورزشی یوزپلنگ‌ها چیزی بسیار بیشتر از سرعت است
آلن ویلسون، استاد بیومکانیک حرکتی در کالج دامپزشکی سلطنتی دانشگاه لندن، به همراه تیمش تصویر پیچیده و با ظرافت را از ورزشکاری یوزپلنگ‌ها نشان داده‌اند. آنها از قلادههای مخصوص ردیابی برای اندازه‌گیری سرعت و حرکات یوزپلنگ‌ها استفاده کردند. آنها همچنین از هواپیما از حیوانات فیلمبرداری و از ماهیچه‌های یوزپلنگ مرده نمونه‌ی بافت تهیه کرده‌اند.
ویلسون معتقد است که ما در مورد یوزپلنگ‌ها اشتباه می‌کنیم. او می‌گوید وقتی یوزپلنگ را می‌بینید، ممکن است فکر کنید طراحی شده که سریع‌ترین دونده‌ی جهان باشد. با این حال، در واقع پوزپلنگ برای اینکه در حرکات سریع و چابک بهترین باشد، تکامل یافته است و سریع بودن تنها بخشی از آن است.
ویلسون و تیمش در مطالعهای که سال ۲۰۱۳ در نیچر منتشر شد، سه یوزپلنگ ماده و دو یوزپلنگ نر بالغ در بوتسوانا را با قلادههای ردیابی مجهز کردند تا داده‌های مربوط به ۳۶۷ نوبت دویدن را در طول ۱۷ ماه جمع‌آوری کنند. بر اساس مقاله، تا آن زمان داده‌های مربوط به سرعت یوزپلنگ‌ها از حیوانات در اسارت در تعقیب طعمه در خط مستقیم، یا برای یوزپلنگ‌های وحشی، از مشاهده مستقیم و فیلم، به‌دست می‌آمد.
تمام فیزیک پوزپلنگ برای شکار به آن کمک می‌کند
داده‌های قلادههای ردیابی تأیید می‌کند که یوزپلنگ‌ها فوق‌العاده سریع هستند. بالاترین سرعت ثبت شده‌ی آنها ۹۳ کیلومتر در ساعت (۲۵٫۹ متر بر ثانیه) بود. در مقایسه، حداکثر سرعتی که انسان دویده، ۱۲٫۳۲ متر بر ثانیه است که توسط یوسین بولت در مسابقات جهانی دو و میدانی در برلین در سال ۲۰۰۹ به دست آمد. پس شکی نیست که اگر یوزپلنگ‌ها امسال در بازی‌های پاریس شرکت می‌کردند، طلا می‌گرفتند.
ویلسون و تیمش دریافتند که تناسب اندام یوزپلنگ چیزی بسیار بیشتر از سرعت را ارائه می‌دهد. در واقع، بیشتر شکارهای ردیابی‌شده فقط شامل سرعت‌های متوسط بود؛ اما دارای مانورهای زیادی مانند افزایش سرعت، کاهش سرعت و چرخش شدید نیز می‌شد. بر اساس این مطالعه، یوزپلنگ‌ها که بیشتر به شکار ایمپالا می‌پرداختند، دو برابر قدرت اسب‌های چوگان سرعت و شتاب داشتند و در شروع تعقیب و گریز سریع‌تر از گری‌هوند، نوعی سگ شکاری، شتاب می‌گرفتند. آناتومی آنها نقش کلیدی در این شاهکارها دارد. به‌عنوان مثال، ماهیچه‌های قدرتمند پشتی به آنها کمک می‌کند تا شتاب بگیرند.
ویلسون می‌گوید هرچند یوزپلنگ‌ها حیواناتی عضلانی هستند، در باغ‌وحش‌ها ممکن است کمتر عضلانی به نظر برسند، زیرا آنها به اندازه‌ی وقتی که در زیستگاه طبیعی خود هستند، فعالیت نمی‌کنند. بااینحال، یوزپلنگ‌های وحشی بسیار عضلانی‌تر و قوی‌تر هستند. پاها و شانه‌های بزرگ برای سرعت و چابکی باورنکردنی آنها ضروری است. ماهیچه‌های قدرتمند به آنها کمک می‌کند تا با سرعت بالا بپرند و حرکات سریع و چابک برای شکار طعمه انجام دهند.
ویلسون توضیح داد که چگونه ویژگی‌های تشریحی مختلف یوزپلنگ به سرعت و چابکی باورنکردنی آن کمک می‌کند:
- ماهیچه‌ها: یوزپلنگ‌ها ماهیچه‌های قوی دارند که به آنها امکان می‌دهد سریع و قدرتمند شتاب بگیرند. این ماهیچه‌ها به حیوان کمک می‌کنند تا سرعت خود را افزایش و کاهش و تغییر جهت دهند.
- پنجه‌های غیرقابل جمع‌شدن: بر خلاف سایر گربه‌ها، یوزپلنگ‌ها دارای چنگال‌هایی هستند که جمع نمی‌شوند. این پنجه‌ها مانند کفش‌های استوک‌دار عمل کرده و هنگام دویدن، چسبندگی و کشش بیشتری را ایجاد می‌کنند.
- پاها: پاهای قوی یوزپلنگ‌ها می‌تواند نیروی قابل‌توجهی اعمال کند و به آنها کمک کند تا شتاب بگیرند و چرخش‌های تند انجام دهند.
- انعطاف‌پذیری بدن: بدن یوزپلنگ به آن اجازه می‌دهد بپیچد و متمایل شود. این انعطاف‌پذیری برای حفظ تعادل و چابکی در طول تعقیب و گریز با سرعت بالا بسیار مهم است.
- دم: دم به عنوان وزنه تعادل عمل می‌کند و به یوزپلنگ کمک می‌کند تا در چرخش‌های تند تعادل داشته باشد و هدایت شود. یوزپلنگ با شلاق زدن دم خود از سمتی به سمت دیگر، می‌تواند بدن خود را جمع کند و حرکات دقیقی انجام دهد.
همه‌ی این ویژگی‌ها با هم کار می‌کنند تا یوزپلنگ را به یک شکارچی استثنایی تبدیل کنند که قادر به رسیدن به سرعت بالا و انجام حرکات سریع و چابک برای شکار طعمه است.
ویلسون و تیمش در مطالعات بعدی که در سال ۲۰۱۸ منتشر شد، مکانیک حرکت شکارچی-شکار را با بستن قلاده روی یوزپلنگ‌ها و ایمپالاها و در جفت دیگر شیرها و گورخرها، دنبال کردند.
یوزپلنگ‌ها و ایمپالاها به طور کلی از شیرها و گورخرها از نظر سرعت، شتاب و چرخش ورزشکارتر هستند. این اطلاعات بر اساس داده‌های پنج یوزپلنگ، هفت ایمپالا، ۹ شیر و هفت گورخر با قلادههای ردیاب در صدها نوبت دویدن و نمونه‌ی بافت از حیوانات مرده، جمع‌آوری شده است. بااینحال، در هر جفت شکارچی-شکار، شکارچیان ورزشکارتر از طعمه‌ی خود بودند. شکارچیان نسبت به طعمه‌ی خود، مخصوصا ماهیچه‌های قدرتمندتر و ظرفیت شتاب و کاهش سرعت بیشتری داشتند.
محققان در مقاله‌ی ۲۰۱۸ خاطرنشان کردند چرا شکارچیان، مانند یوزپلنگ، بسیار ورزشکار هستند و چگونه رفتار آنها در شکار بر توانایی‌های فیزیکیشان تأثیر می‌گذارد:
- مزیت تکاملی: شکارچیان تکامل یافته‌اند تا بسیار ورزشکار باشند، زیرا برای زنده‌ماندن نیاز به شکار مکرر دارند. توانایی‌های فیزیکی برتر آنها نتیجه‌ی این فشار تکاملی است.
- الگوهای حرکتی: شکارچیان در حین شکار حرکات زیادی می‌کنند که به آنها کمک می‌کند تناسب‌اندام داشته باشند و چابک بمانند. در مقابل، حیوانات طعمه، شکارچی نیستند و بنابراین نیازی به ورزشکاربودن ندارند.
- میزان مرگومیر: برای حیوانات طعمه مانند ایمپالا، حدود ۵۰ درصد از مرگومیر آنها به دلیل شکارچیان است، در حالی که ۵۰ درصد دیگر به دلایل دیگر (مانند بیماری، تصادف یا کهولت سن) است.
مطالعات در مورد علل مرگ حیوانات وحشی نشان می‌دهد که عوامل مرگومیر بسته به سن طعمه، محیط و نوع گونه می‌تواند بسیار متفاوت باشد؛ مطالعهای گسترده نشان داده که شکار باعث ۵۵ درصد مرگ‌و‌میرها است.
بنابراین دویدن برای فرار از یوزپلنگ استراتژی تکاملی خوبی برای ایمپالا نیست. ویلسون می‌گوید: «شما نمی‌توانید تمام سازگاری‌هایتان را صرف این کنید که در فرار‌کردن بسیار خوب باشید، باید بتوانید علوفه‌جویی کنید، باید بتوانید بجنگید، بنابراین این تعادل وجود دارد.»
یوزپلنگ‌های در باغ‌وحش با حیات‌وحش بسیار متفاوت هستند چون فعالیتی برای شکار ندارند
ویلسون می‌گوید: «برای یوزپلنگ‌ها، سرعت افسانه‌ای آنها تنها یکی از چندین مهارت ورزشی است که برای شکار نیاز دارند. اما برحسب اتفاق این دقیقا چیزی است که ما انسان‌ها بیشتر به آن توجه کرده‌ایم.» او اضافه کرد این شبیه به این است که شما از یک بازیکن راگبی بخواهید ۱۰۰ متر بدود، آنها واقعا سرعت خوبی دارد، زیرا اگر ورزشکار، قوی و قدرتمند باشید، می‌توانید به سرعت بدوید، ولی این به این معنا نیست که کار اصلی شما دو سرعت است.
ویلسون که دونده نیز است، می‌افزاید: «فکر می‌کنم اگر در مورد ورزش انسانی صحبت می‌کنید، این تطبیق‌پذیری ورزش‌های ترکیبی است که شما را قادر می‌سازد تا بدوید.»
ویلسون برای کسانی که مشتاق شروع به دویدن هستند، توصیه می‌کند که به آن به عنوان مهارتی اکتسابی به آن فکر کنند و با تمرینات با شدت بالا مانند دویدن در مسافت‌های کوتاه، سپس راه رفتن، سپس دوباره دویدن و افزایش مسافت بیشتر در طول زمان، قدرت خود را افزایش دهند.
ویلسون می‌گوید: «ورزش کوتاه‌مدت و با شدت بالا همان چیزی است که بدن از نظر تقویت استخوان، قدرت عضلانی و قدرت مفاصل به آن پاسخ می‌دهد و کمتر از تمرکز روی استقامت بدون افزایش قدرت، به آسیب منجر می‌شود.»
- برای افزایش طول عمر چقدر باید دوید؟24 آبان 98مطالعه '4
- چرا برخی افراد می‌توانند سریع‌تر از بقیه بدوند؟25 اردیبهشت 03مطالعه '4
- چرا انسان‌ها دوندگان بسیار خوبی در مسافت‌های طولانی هستند؟16 شهریور 02مطالعه '4
اما سوال اول مقاله جا ماند. بهترین استراتژی فرار برای آن دسته از ایمپالاهایی که یوزپلنگ به دنبال آنها است چیست؟
ویلسون و تیمش در مطالعه سال ۲۰۱۸، از داده‌های شکارهای ردیابی‌شده برای مدل‌سازی نتایج مختلف استفاده کردند. مدل آنها پیشنهاد کرد که روش دویدن سریع خط مستقیم برای فرار از یوزپلنگ کارساز نیست.
ویلسون می‌گوید: «یوزپلنگ ذاتاً قدرتمندتر از شماست، بنابراین تلاش برای دور شدن از آن هیچ فایده‌ای ندارد.» با این حال، او اشاره می کند که طعمه یک مزیت نسبت به یوزپلنگ دارد. طعمه اطلاعاتی در مورد اتفاقاتی که قرار است بیفتد دارد، اما شکارچی آن را ندارد. بنابراین مزیتی که طعمه دارد این است که از قبل می‌داند قرار است چه کاری انجام دهد، در حالی که شکارچی فقط می‌داند که قرار است زمانی که طعمه کاری انجام می‌دهد، چه کار کند. بنابراین شانس شما به عنوان ایمپالای درحال فرار این است که از عنصری شگفت‌انگیز به نام چرخیدن استفاده کنید.
ویلسون می‌گوید: «زیگ زاگ خوب است.» زیگزاگی استراتژی مناسبی برای فرار از یوزپلنگ محسوب می‌شود. برای فرار از چرخش زودهنگام خودداری کنید؛ اگر خیلی زود بپیچید، یوزپلنگ ممکن است سریع بتواند جلوی شما را بگیرد. از سرعت یوزپلنگ استفاده کنید؛ زمانی که یوزپلنگ نزدیک است بچرخید، این باعث می‌شود یوزپلنگ با سرعت زیادش از شما جلو بزند. با چرخش‌های ناگهانی وقتی یوزپلنگ به شما رسید، سرعت خود را کم کنید و سریع بچرخید. یوزپلنگ احتمالاً از کنار شما می‌گذرد و این تکنیک به تعقیب و گریز پایان می‌دهد. ویلسون تخمین می‌زند با استفاده از این استراتژی حدود یک سوم ایمپالاها با وجود ورزشکاری یوزپلنگ موفق به فرار می‌شوند.
در پاسخ به سوال اول گزینه‌ی «د» صحیح است: آهسته و زیگ زاگ. این یک روش آرامش‌بخش برای افرادی است که هرگز به سرعت یک یوزپلنگ یا یک دونده‌ی المپیک نمی‌رسند، اما از تحسین شاهکارهای دیدنی آنها در خانه و از تلویزیون لذت می‌برند.