Зачем мы бежим, или Как догнать свою антилопу (Хайнрих) - страница 84

Структура и физиология самцов лягушек отличается от структуры и физиологии самок, которые не участвуют в энергоемких хоровых конкурсах. Самцы и самки имеют одинаковую длину и мышечную массу ног, но самцы в среднем весят 1,25 грамма, а самки – всего 1,05 грамма. Эта разница в массе в основном обусловлена гипертрофией мышц тела и туловища у самцов (0,18 грамма против 0,03 грамма у самок). Мускулы туловища самца настолько развиты, потому что они используются для подачи воздуха через голосовые связки, чтобы производить очень громкие звуки для таких крошечных лягушек. Без мышечной гипертрофии самцы, вероятно, могли бы только шептать, а не кричать. Самки же молчат. Аналогичный половой диморфизм в поведении и связанной с ним анатомией и физиологией мышц есть у зеленых кузнечиков и сверчков, которые придерживаются аналогичной стратегии спаривания.

Мышцы туловища лягушек, в отличие от мышц ног, однозначно приспособлены для аэробного метаболизма. Эти мышцы, как и мышцы гусей, антилоп и людей – бегунов на большие расстояния, заполнены митохондриями – небольшими блоками питания в клетках, в которых происходит весь аэробный обмен веществ. У лягушек митохондрии содержат цитратсинтазу – ключевой фермент аэробного метаболизма – в большем объеме, чем у любого известного холоднокровного позвоночного. В митохондриях самца, в отличие от самок, также почти в 12 раз более активны ключевые ферменты – фосфофруктокиназа и 3-гидроксиацил-КоА дегидрогеназа, нужные для метаболизма жирных кислот. Можно сделать вывод, что окисление аэробных жирных кислот играет ключевую роль в выработке энергии, требуемой для пения лягушек и для долгого бега у людей. Как и у всех других животных, физиология тесно связана с поведением, и поведение лягушек эволюционировало, чтобы поддерживать максимально возможный уровень активности в течение очень длительного времени. И, как и в ультрамарафоне, это включает настройку темпов активности.

В лаборатории замеры частоты криков лягушек позволяют напрямую измерить расход аэробной энергии. В полевых условиях можно оценить энергозатраты, только измеряя частоту криков, так же, как можно вычислить энергозатраты человека на трассе по скорости движения, после того как они измерены на лабораторной беговой дорожке. Сравнение расчетной аэробной производительности в полевых условиях с максимальной скоростью, наблюдаемой в лаборатории, позволяет рассчитать процент максимального усилия, которое лягушки прилагают в данный момент времени. Среднее значение этого показателя, как уже упоминалось, близко к 60 %, но лягушки начинают свои соревнования с более медленного темпа.