1984年,当时还在读研究生的戴维·卡里尔发表了一篇高度原创性的论文,题为《人类奔跑和原始人进化的热力学悖论》(The Energetic Paradox of Human Running and Hominid Evolution),提出奔跑的人类在高温下可以比羚羊和其他速度型哺乳动物跑得更远。1卡里尔在论文中先简单描述了当时人类和其他哺乳动物出汗和奔跑的热力学方面的研究,然后他介绍了一种不为人所知的古老狩猎方式——猎人们跑着追逐猎物,直到猎物体力不支倒在地上。很可惜,卡里尔的论文在当时人类运动方面的学者中没有引起什么反响。20世纪80年代,这个领域辩论的焦点是人类何时以及如何变成了出色的步行者,没有人认为人类擅长跑步。当我问我的一位教授如何看待卡里尔的论文时,他带着怀疑的神色回答:“只有傻瓜才会认为奔跑是人类进化的目标,我们速度慢、身体不稳、低效。”然后他推荐我读一读他的一篇论文,他在论文中称,人在跑动时就像企鹅一样低效。2我灰溜溜地告退,并且努力把人类擅长奔跑的想法从脑子里清除。
32年之后,10月某一天的早上6点,在美国亚利桑那州普雷斯科特,当我与另外40名跑者和53匹马以及它们的骑手一起站在一条起跑线的后面时,我开始怀疑自己失去了理智。颇为巧合的是,这项名为“人马之争”的赛事是1983年在这座小镇的酒馆里诞生的,那正好是卡里尔发表那篇论文的前一年。一位名叫杰罗·布朗罗(Gheral Brownlow)的狂热跑者与他的一个骑手朋友史蒂夫·拉夫特斯(Steve Rafters)打赌,前者坚持认为,在长距离的竞速比赛中,高水平跑者能够跑赢马。我很谦虚,我和闺女打赌,我能在这场翻越海拔2 347米的明格斯山、长达40千米路程的比赛中跑赢至少一匹马。然而,就在出发之后的几分钟,我意识到,自己肯定会在打赌中输掉。“一会儿见!”骑手们兴奋地冲着我和其他艰难跋涉的跑者喊道,然后扬长而去。如果你跑着从马拉松起点出发时被飞奔的马匹超越,看着它们起起伏伏的大块肌肉和锥形的大长腿,你很难有追上它们的信心。
接下去的几小时,我的视线里从未出现过马的影子,我放弃了战胜哪怕是一匹马的希望。随着太阳升起,线路离开河床,穿过一片开阔的平原,然后开始向一座石头山上爬升,山路上遍布仙人掌、灌木丛和松树。随着温度和海拔双双升高,我在向上奔跑的过程也越发艰难。我决定向命运投降,准备在接下去的路程中将目标调整为欣赏这绝美的风景。但是,就在跑了大约32千米接近山顶的时候,我超越了第一匹马,骑手为了让马降温,已经彻底停了下来。我的心脏欢快地跳动着,我又有了动力,在山巅处我超越了更多马匹,翻到山的另一侧之后我开始兴奋地在陡峭的Z形山路上以最快的速度冲刺。我非常肯定没有任何一匹马可以在如此陡峭和蜿蜒的下行山路上超过我。之后,当山路在接近谷底时逐渐平缓,我听到两匹马离我越来越近了,每一次重击地面的马蹄声和刺耳的喷鼻声都像是在被逐渐放大。我从来都不是一名竞赛型的跑者,但是当这两匹马在这条破旧的土路上超越了我,我的大脑似乎突然开启了身体的某个开关,而我从来都不知道这个开关的存在,它指挥着我的双腿追赶那两匹马。比赛还剩最后800米时,两匹马在炎热的开阔地带不得不减速,我顺势超过了它们,然后以我从未感受过的跑者嗨(40)的状态冲过终点线。如果允许我自我吹嘘的话,那么我要说我最终跑赢了53匹马中的40匹,尽管我用时4小时20分,表现极为普通。
如果你在1984年或者1994年告诉我,我将会与马同场竞技一场马拉松,我肯定会疑惑地一笑了之。一方面是因为我所尊敬的教授对于卡里尔观点的质疑,另一方面是因为,我从未将自己当成一名跑者。当然,由于受妈妈的影响,我曾经每周都慢跑几次,每次跑几千米,但是我从未加入田径队,而且我不记得哪一次跑步超过8千米。但是,在我读研究生的时候,有一天,我的一位特别棒的同事——来自犹他大学的丹尼斯·布兰布尔(Dennis Bramble)彻底改变了我对于跑步的态度,使我最终义无反顾地踏上明格斯山之路。3对此事亦有贡献的是跑步机上的一头猪。
情况是这样的,我当时正在监控一头在跑步机上奔跑的猪,实验目的是研究骨骼对于负荷的反应,来访的布兰布尔溜达进了我们的实验室。我站在那里,布兰布尔双臂交叉在胸前,突然侧过头来对我说:“丹(41),你看,猪不能使它的头保持不动。”说实话,我从来没注意到猪是如何控制自己的脑袋的,但是当我从这个新的角度再次观察,我意识到布兰布尔发现了问题的关键。狗或者马在奔跑时把自己的脑袋控制得像火箭头一样稳定,而猪在奔跑时脑袋是耷拉着的,就像沙滩上搁浅的鱼。我们俩迅速转变了话题,开始讨论动物在奔跑时保持自己视线稳定的重要性,我们还提出了一个假说,那些适应奔跑的动物脑后应该都有一个特殊的橡胶带似的颈背韧带,能够起到弹簧的作用,从而使头部保持稳定。把猪赶回圈中之后,我和布兰布尔马上开始仔细观察那些保存完好的猪、狗和其他动物的头骨,以寻找颈背韧带的存在。然后我们又开始研究早期古人类化石的特质。布兰布尔发现,颈背韧带在狗、马、羚羊和其他奔跑动物中确实存在,而在猪和其他非奔跑型动物中没有。更令人振奋的是,我们没有从大猩猩、黑猩猩和早期古人类中发现颈背韧带,却从人属化石和人类结构中发现了这一组织。如果颈背韧带是确保脑袋在奔跑中保持稳定的一种适应,那么这一证据就说明人类在数百万年前就已经从自然选择中获得了奔跑的能力。
接下来的几年,我和布兰布尔合作进行了一系列实验,对人类和其他动物在跑动中如何保持头部的稳定性进行研究,我们还收集了人类和奔跑型动物的一系列独立进化的特征,并开始对它们进行分析。我们还记录下这些适应首次出现在化石中的时间和地点。最终,我们决定写一篇论文对这些证据线进行整合。这篇于2004年发表在《自然》杂志上的论文是《耐力跑和人属的进化》(Endurance Running and the Evolution of Homo),而且成了那期的封面论文,封面上的推荐标题为“为跑而生”(Born to Run)。4我们的基本观点是,200万年前,我们的直立人祖先已经进化出在高温下长距离奔跑所必需的生理结构,这样他们在弓箭和其他抛射型武器发明之前就能够以采集和打猎为生。继卡里尔之后,我们也提出,这些祖先有时候会使用长距离追逐的方式拖垮那些奔跑速度快的动物,比如角马和非洲大羚羊,就像我那天上午在炎热的普雷斯科特跑赢那些马一样。
如果你对此观点心存疑惑,实属正常。你现在走出门去,看到的绝大多数人肯定都在走路,而不是在跑,即使那些跑得最快的人,与大多数动物比起来,也是又慢又笨拙。我们是动物世界中的“乌龟”,而不是“野兔”,那么我们为什么可以跑赢自然界中的一些最佳动物跑者呢?而且,这种长距离奔跑的能力是如何帮助人类打猎的呢,尤其是当人类可以选择一些更简单而且不那么疲劳的方式就可以得到晚餐食物的时候?获取这些问题答案的第一步是分析人类和动物分别是如何奔跑的,以及我们的哪些特征可以帮助我们更好地奔跑。