湘　泓

動(dòng)物運(yùn)動(dòng)形式的多樣性，是與億萬年的物種演化密切相關(guān)的?？梢哉f運(yùn)動(dòng)的形式越多，對(duì)環(huán)境的適應(yīng)就越完善。不同動(dòng)物有不同的運(yùn)動(dòng)形式，同一動(dòng)物也可進(jìn)行不同的運(yùn)動(dòng)。人類不僅起源于動(dòng)物，而且與動(dòng)物的關(guān)系十分密切。就人類奧運(yùn)會(huì)所表現(xiàn)的奔跑、跳躍、游泳、技巧等各項(xiàng)技能的競(jìng)技比賽來說，都能夠從各種動(dòng)物的生存技能中找到其中的原形或相似之處。

生命起源于水中。水生動(dòng)物主要是通過軀體和鰭或其他附肢的擺動(dòng)，在水中產(chǎn)生推力而游泳前進(jìn)的。大約在4億多年前的志留紀(jì)，動(dòng)物開始出現(xiàn)在地球的陸地上．。在陸地上活動(dòng)的動(dòng)物，最早也是靠軀體和附肢的擺動(dòng)而使身體移動(dòng)的，并且由此逐漸地發(fā)展到行走、奔跑和跳躍。

昆蟲為何不會(huì)走直線?

在無脊椎動(dòng)物中，最善于行走的是節(jié)肢動(dòng)物。它們的附肢既用于支持身體，又用于運(yùn)動(dòng)。不用說陸生的蜘蛛、蝎子、蜈蚣、馬陸等，就連長(zhǎng)得像一個(gè)瓢一樣的海洋動(dòng)物——黌，在退潮時(shí)也能在沙灘上緩緩行走。寄居蟹身上背著個(gè)螺殼，常在淺海的巖石上走來走去。對(duì)蝦則能夠依靠2對(duì)爪狀的步足在海底行走。螳螂蝦更喜歡在海底行走，所以俗稱爬蝦。最有趣的是龍蝦，在海底遷徙時(shí)，常用強(qiáng)有力的觸角和第一步足拉著前者的尾部，首尾相連，排成一列長(zhǎng)龍狀的縱隊(duì)。在旅行途中，不時(shí)有新的伙伴加進(jìn)行列中，每列隊(duì)伍多達(dá)50～60只，以每分鐘約20米的速度步行前進(jìn)。

某些昆蟲，如蜚蠊、步行蟲、瓢蟲、椿象、螞蟻等，都以善走著稱。昆蟲有3對(duì)細(xì)長(zhǎng)的足著生在胸部，稱為前足、中足和后足，每條足又分為5小節(jié)，而且前面的一對(duì)足短，后面的一對(duì)足長(zhǎng)，中間的一對(duì)介乎于前后足之間。有趣的是，大多數(shù)昆蟲的成蟲在地上行走時(shí)，總是左歪一下、右扭一下地成“之”寧形向前行走。那么，昆蟲為什么不會(huì)直線走路呢?

昆蟲在行走時(shí)，先由一組的前足向前伸出，并用跗節(jié)前端帶鉤的爪，抓住地面的凹凸部分，起到向前拉的作用：另一側(cè)的中足，特別是同側(cè)后足，便盡量將足上的節(jié)伸開，把身體向前推進(jìn)，由于前足和后足的長(zhǎng)度不同，當(dāng)后足向前用力時(shí)，便將離開地面的中是及身體推向偏離直線的一方，使身體中軸傾斜。當(dāng)另一組的前足抬起時(shí)，為了使身體向前行進(jìn)，便向與身體相反方向伸去，后足用力推進(jìn)，又將身體扭向另一方向，并且引起頭部的擺動(dòng)。這樣，昆蟲就左歪一下、右扭一下地成“之”字形向前行走了。

昆蟲3對(duì)足跨步的快慢，決定了它們行走的速度。例如美洲蜚蠊，行走最快時(shí)每足每秒鐘可前進(jìn)25步左右。每一步包括伸展和牽縮兩個(gè)部分，前進(jìn)的快慢主要決定于牽縮的速度。昆蟲行走的速度還與體形大小以及溫度有一定的關(guān)系，例如美洲蜚蠊在25℃溫度下每秒鐘前進(jìn)約70厘米，最快為130厘米。

螃蟹橫行到幾時(shí)?

在節(jié)肢動(dòng)物中，走路最奇特的是螃蟹。“且將冷眼看螃蟹，看爾橫行到幾時(shí)”。螃蟹類一般都是橫行的，這是它們奇特的身體構(gòu)造決定的。它頭腦部的寬度大于它的長(zhǎng)度，細(xì)腿伸展兩旁，每條步足的關(guān)節(jié)只能向下彎曲。行走時(shí)，一節(jié)尖爪抓住地面，再由另一側(cè)的步足在地面上撐直起來，推動(dòng)著身體前行，使身軀向左或向右稍偏前方橫行了。

陸生脊椎動(dòng)物更好地發(fā)展了在陸地上行走和奔跑的能力。就運(yùn)動(dòng)器官來說，它們與魚類的鰭很不相同。要使軀體離開地面產(chǎn)生移動(dòng)，運(yùn)動(dòng)器官必須支撐軀體使其重心位于運(yùn)動(dòng)器官之間。有些魚類的鰭變得像陸生動(dòng)物的肢，能支撐軀體的部分重量，特別如肺魚、彈涂魚等。但魚鰭的骨骼要比兩棲類動(dòng)物的四肢的骨骼簡(jiǎn)單得多，只有總鰭魚類的鰭的骨骼有類似的分化。因此，一般認(rèn)為陸生脊椎動(dòng)物的四肢是從古總鰭魚的偶鰭發(fā)展而來，并以多種多樣的方式，變化發(fā)展。

兩棲動(dòng)物的幼體部生活在水中。蛙和蟾蜍成熟后長(zhǎng)出前肢和后肢，離開水而來到陸地生活，這時(shí)尾已退化，而蠑螈、大鯢等成熟后雖有前肢和后肢。尾不退化，仍在水中生活，但可離開水在地面上行走，靠前后肢交替伸展前進(jìn)，而身體左右擺動(dòng)，保持在水中游泳的特點(diǎn)。由于它們四肢細(xì)弱，位于軀干的腹側(cè)面，與軀干相垂直，所以腹部與地面接觸，行走方式是一種費(fèi)力的杠桿運(yùn)動(dòng)。

恐龍中的“飛毛腿”

爬行動(dòng)物的四肢已較強(qiáng)大，可以略略舉起身體使之稍離地面，但四肢與軀干的關(guān)系未作根本的改善。所以爬行動(dòng)物行走時(shí)的姿態(tài)一般都與蠑螈等近似的姿勢(shì)匍匐而行。這種運(yùn)動(dòng)方式，不僅速度很慢，而且相當(dāng)費(fèi)勁。

從前，人們一直認(rèn)為繁盛于中生代的恐龍也都是這樣在地上行走的，其實(shí)不然。四足行走的恐龍，其運(yùn)動(dòng)姿態(tài)大致與現(xiàn)生的大型哺乳動(dòng)物沒有多大區(qū)別，兩足行走的恐龍則與鴕鳥相似。它們的四肢(或兩后肢)在運(yùn)動(dòng)時(shí)與地面垂直，而且收攏在身軀下方。這完全是一種“走”，而不是“爬”的姿勢(shì)，這從它們肢帶骨的關(guān)節(jié)構(gòu)造上可以找到憑證，而最形象的證據(jù)莫過于恐龍足跡化石了。例如，對(duì)完整的雷龍足跡化石進(jìn)行的測(cè)算證實(shí)，雷龍前后腳的步距為3.6米，左、右腳的間距僅有1.8米(相當(dāng)于雷龍身體的寬度)，說明它是在走而不是爬，否則左、右腳的間距就會(huì)更大些。

四足行建的蜥腳類恐龍走路的速度比較慢，每小時(shí)不超過3.2～6.5千米。四足行走的劍龍和甲龍走路的速度稍快，每小時(shí)約為6～8千米，可見它們的腿腳比蜥腳類靈活一些。兩足行走的鴨嘴龍每小時(shí)能走18.5千米，如果遇到敵害追趕，它還能快速奔跑以躲避危險(xiǎn)。

肉食性恐龍短跑的速度都很快，一般時(shí)速可達(dá)40千米，特別是兩足行走的虛骨龍類，由于身輕腿長(zhǎng)，是恐龍中的“飛毛腿”，快跑時(shí)時(shí)速可達(dá)80千米。四足行走的角龍是奔跑速度最快的植食性恐龍，在短時(shí)間里能以32～48千米的時(shí)速?zèng)_刺，這樣的速度使兇猛的霸王龍也要趕緊逃避。

在現(xiàn)生的爬行動(dòng)物中，蜥蜴類也是比較善于行走的，特別是壁虎，腳底的吸附能力很強(qiáng)，能在墻壁上行走自如。原來它的腳下膨大的趾端下密布著一排一排的成束的微絨毛，如同一只只彎形的小鉤，所以能夠輕而易舉地抓牢物體，可以在墻壁甚至玻璃上行走。

在拉丁美洲還有一種奇怪的鬣蜥，當(dāng)?shù)厝朔Q它為“耶穌蜥蜴”，因?yàn)樗浅Ｉ衿?，擁有幾乎，是超自然的能力——能夠迅速地橫穿水面!當(dāng)鬣蜥在水面上行走時(shí)，速度可以達(dá)到每小時(shí)12千米，用這樣的速度行進(jìn)，它可以橫穿40米寬的池塘而不會(huì)下沉。

這種蜥蜴是如何不讓自己落入水中的呢?難道是右腳落水之前抬左腳，左腳落水之前抬右腳?事實(shí)的確如此，這種奇異功能的秘密在于：當(dāng)鬣蜥奔跑時(shí)，腳底下可以產(chǎn)生容納空氣的洞。這樣，它腳底邊緣的條紋可以暫時(shí)攜帶空氣，防止身體下沉。鬣蜥不但可以在水上行走，而且只要

它走得足夠快，在下一步邁出之前，攜帶的空氣不致喪失，甚至還可以在空氣中行走!

鳥類中的“賽跑健將”

鳥類是恐龍的后裔。它們的前肢演化成翅膀，行走依靠后肢。后肢的變化表現(xiàn)于脛跗節(jié)延長(zhǎng)，腳掌與陸地接觸面積減少，趾的數(shù)目減少。用后肢行走的鳥類把軀體重心置于后肢上面的位置，并保持身體的平衡。

不同的鳥，足的強(qiáng)弱和結(jié)構(gòu)是不同的，因而表現(xiàn)出不同的行走方式。普通的鳥類能用它們的足在地上行走，只有少數(shù)種類例外。各種鳥類的行走方式也有較大差異。大多數(shù)樹棲鳥類能夠在地面上迅速行走或跳躍。腳比較短小的麻雀，在運(yùn)動(dòng)時(shí)通常采用一種滑稽的步態(tài)——齊足跳。游禽類大多數(shù)都不善于在陸地上行走，只有雁鴨類中的一些身體肥胖的成員能“踱”特殊的“鴨步”：脖子伸得長(zhǎng)長(zhǎng)的，挺著胸，一搖一擺地往前走。為什么它們以這樣的姿態(tài)走路呢?原來，它們由于適應(yīng)在水里游泳，除了增大蹼腳與水接觸的面積，以加大前進(jìn)的推力外，腳的位置也稍向后移了。這樣一來，它們?cè)陉懙厣匣顒?dòng)時(shí)，托著長(zhǎng)長(zhǎng)的身體的雙腳，不在身體的中央，而是靠后。如果要使身體處于水平狀態(tài)，它們就會(huì)有向前傾跌的可能。因此，它們就必須把身體后仰，使身體的重心向后移到雙腳處，以維持身體的平衡。另外，它們的腳比較短，向前走動(dòng)時(shí)連身體也在擺動(dòng)，所以走起路來一般總是昂起頭，挺起胸，一搖一擺地蹣跚而行了。

與游禽類相比，企鵝走路的姿勢(shì)更是左右搖擺，看上去十分滑稽可笑，憨態(tài)可掬，看上去好像失去平衡。其實(shí)，企鵝這種行走方式會(huì)像鐘擺擺動(dòng)一樣十分節(jié)約體力。因?yàn)橄轮绦?，使它們的行走比一般?dòng)物要艱難得多，但它們所選取的這種走路方式卻幫它們克服了這一困難。當(dāng)企鵝在向一邊擺動(dòng)到極限而停頓時(shí)，它的部分功能就被儲(chǔ)存起來成為潛能：隨著向另一方擺動(dòng)的時(shí)候，這種潛能再度釋放出來。經(jīng)過計(jì)算得出，在企鵝行走的一步與另一步之間，可以保存80％的能量，這在動(dòng)物界行走能量的保存率中是最高的，相比之下，人類也只能保存65％的能量。

鳥類中善于奔跑的當(dāng)然還是走禽類，特別是鴕鳥。鴕鳥身軀高大，翅膀已經(jīng)退化，不能飛翔，但在迅速奔跑時(shí)可以展開，以維持身體的平衡，若是順風(fēng)還能起到船帆的作用。它的腿很長(zhǎng)。十分粗壯，腳也極為強(qiáng)大，趾的下面有角質(zhì)的肉墊，富有彈性并能隔熱，適于在沙地中行走或奔跑。它在沙漠中奔跑的速度很快，每一步的距離可達(dá)3.5米，持續(xù)奔跑的速度為每小時(shí)50千米，能奔跑5分鐘以上，沖刺速度為每小時(shí)超過70千米以上，是鳥類中名副其實(shí)的賽跑健將。

勉為其難的行走

哺乳動(dòng)物的四肢經(jīng)過扭轉(zhuǎn)后近端緊貼身體，肘關(guān)節(jié)向后，膝關(guān)節(jié)朝前，支持體重及行走都極其穩(wěn)健而靈活。不過也有例外，在水中生活的鯨類和海牛類都不能在陸地上活動(dòng)，鰭腳類一生的大部分時(shí)間也是在海水中度過的，僅在交配、產(chǎn)仔、哺乳、換毛、休息時(shí)才上岸。它們的四肢適于游泳，在陸地上，海獅和海象可用四肢著地支持身體，由于后肢能自腳踝處朝前彎，因此能用以在陸地上步行，海豹雖然前肢能著地，但后肢只能朝后伸，不能自腳踝處朝前彎，因此不能用以在陸地上步行，登陸后只能依靠前肢和上體的蠕動(dòng)，像一條大蠕蟲一樣匍匐前行，步履艱難，跌跌撞撞，十分笨拙可笑，活動(dòng)的范圍也不大。

靈長(zhǎng)類大多在森林地帶活動(dòng)，有的甚至能在大樹橫生的枝干上直立行走，與人類走路的姿態(tài)很相似。不少種類的掌心和腳底還生有長(zhǎng)毛，增加了摩擦力，即使在光滑的巖石上行走或跳躍也不至于滑倒。長(zhǎng)臂猿雖然在樹上十分靈活，但當(dāng)它們偶爾到地上行走時(shí)，身體呈半直立，兩臂時(shí)而彎在身子兩側(cè)，雙手同時(shí)觸地，身體一躥一躥的像蛙跳，時(shí)而雙手交錯(cuò)地前進(jìn)，身體則東搖西晃像個(gè)醉鬼，時(shí)而雙手舉過頭頂，像投降的姿勢(shì)一樣，頭重腳輕，一搖一擺，蹣跚而行，就更顯得非常笨拙、滑稽可笑了。

哺乳動(dòng)物的“步法”

兔子的四肢強(qiáng)勁，腿肌發(fā)達(dá)而有力，前腿較短，后腿較長(zhǎng)，腳下的毛多而蓬松，適于跳躍，奔跑迅速，疾跑時(shí)矯健神速，有如離弦之箭，以迅雷不及掩耳的速度飛馳。它在快跑時(shí)一躍可達(dá)3米多遠(yuǎn)，時(shí)速為50千米左右，是世界上跑得最快的野生動(dòng)物之一。在跑動(dòng)之中，它們常常騰空而起，高達(dá)1米以上，以便觀察周圍的動(dòng)靜，再確定逃跑的方向。在奔跑時(shí)，它還能突然止步，急轉(zhuǎn)彎或跑回頭路以擺脫天敵的追擊。

象的奔跑也很迅速，時(shí)速可達(dá)40千米。它的四肢粗壯，幾乎垂直于地面，像四根柱子，腳底下有橡皮一般的肌肉，粗厚而平坦，所以在走路時(shí)幾乎毫無聲音。小跑時(shí)，總是同時(shí)提起同一側(cè)的前后肢，而不是像其他哺乳動(dòng)物那樣在對(duì)角線上的兩肢同時(shí)離開地面，這種步法被稱為“溜蹄”，并使其產(chǎn)生一種奇特的搖擺動(dòng)作。

大多數(shù)哺乳動(dòng)物依靠直立的四肢，這種四肢運(yùn)動(dòng)的模式叫做步法。例如，馬可以緩步前進(jìn)，以后變成快步，再發(fā)展成為慢跑和疾奔。如果一個(gè)跨步的負(fù)荷因子為1，以常速走路時(shí)左右腳的負(fù)荷各為0.6，那就是每腳負(fù)荷體重的60％，其中有1O％的時(shí)間是雙腳共同負(fù)荷體重的。跑步時(shí)每腳的負(fù)荷因子為0.3，那就是說，在每一跨步中有40％的時(shí)間雙腳部不接觸地面。每腳負(fù)荷因子大于O.5的步法稱為行走，小于0.5的步法稱為奔跑。馬的快步、慢跑和疾奔都應(yīng)列入奔跑之列。

哺乳動(dòng)物按四肢形態(tài)的特點(diǎn)，可分為跖行類、趾行類和蹄行類。人類就屬于跖行類，軀體的重量全部由腳支撐。猩猩也屬于跖行類，在地上能勉強(qiáng)直立行走，但需要前肢的幫助，手掌并不攤平，而是用指關(guān)節(jié)著地，一瘸一拐的姿勢(shì)顯得十分笨拙，移動(dòng)速度也很慢，遠(yuǎn)不如在樹上攀援、跳躍靈活。

熊也屬于跖行類，并且也能像人一樣地坐著或用后肢直立行走，樣子看起來很笨拙，似乎有點(diǎn)步履蹣跚，其實(shí)行動(dòng)還是很靈活的，在林中奔跑時(shí)速度也很快。在北極熊的腳掌下還生有多而密的毛，能夠防止腳爪凍在冰上，在冰雪上行走時(shí)不至于滑倒，并且可以悄無聲息地躡行到獵物的身旁。

羚羊、獵豹上演“生死時(shí)速”

善于奔跑的黃羊可以作為羚羊類的代表。它奔跑的最高時(shí)速可達(dá)90千米左右。如果以75千米的時(shí)速奔跑，則可以持續(xù)1小時(shí)之久，在原野上時(shí)而直線前進(jìn)，時(shí)而來回橫竄，尤其喜歡在草原上奔馳的馬匹和汽車面前飛越而過，所以在牧區(qū)有這樣的俗話：“黃羊竄一竄，馬跑一身汗”，真是一點(diǎn)也不夸張。由于奔跑的本領(lǐng)十分出眾，再加上各種感覺都十分靈敏，所以發(fā)現(xiàn)遠(yuǎn)處的追捕者時(shí)并不害怕，往往先凝視一陣，然后奔跑一段距離，復(fù)又站住，回過頭來觀察一番，再飛速奔逃，轉(zhuǎn)瞬之間就消失得無影無蹤。在高原地帶生活的有蹄類還有很多特殊的本領(lǐng)。野牦牛的四肢強(qiáng)壯，蹄大而圓，但蹄甲小而尖，似羊蹄，特別強(qiáng)硬，穩(wěn)健有力，蹄側(cè)及前面有堅(jiān)實(shí)而突出的邊緣圍繞；足掌上有柔軟的角質(zhì)，這種蹄可以減緩其身體向下滑動(dòng)的速度和沖力，使它在陡峻的高山上行走自如。

而有蹄類的天敵——捕食它們的肉食性猛獸的腿也很發(fā)達(dá)，為趾行類，趾端有利爪，善于快跑和捕食。它們與地面接觸的僅為趾骨，在行走和奔跑時(shí)趾不著地，因此重心向前，特別輕捷而富于彈力。尤其是貓科動(dòng)物，著地的是各趾的趾墊和掌中的肉墊，所以悄無聲息，這也是其采用埋伏和奇襲等特殊的獵食方式所必需的。

獵豹具有發(fā)達(dá)的胸肌、修長(zhǎng)而能充分伸展的四肢、柔軟而富有彈性的脊骨、苗條而毫無贅肉的身段，都為它超強(qiáng)的奔跑能力提供了必要條件。它的爪甲總是伸張著，就像跑鞋底下的鞋釘一樣，在奔跑時(shí)增加了扒地的力量。

獵豹在急速飛奔時(shí)，姿態(tài)極為優(yōu)美，前后肢各自向不同方向伸展，整個(gè)身軀幾乎連成一線，猶如躍在空中的一個(gè)“一”字。它的步伐很大，后來在落地前盡可能地伸向前方，以便延長(zhǎng)每一步的跨度，接著收背拱腹，使前爪在落地前盡可能地伸向前方，每一步可達(dá)7米，頻率為每分鐘3.5步。特別是它的爆發(fā)力極強(qiáng)，從靜止?fàn)顟B(tài)到時(shí)速為70千米，只需要2秒鐘的時(shí)間，最快可以達(dá)到時(shí)速113千米，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過善于奔跑的羚羊，成為動(dòng)物世界里當(dāng)之無愧的短跑冠軍!

責(zé)任編輯龐云