A sportgenetika és a teljesítmény természete: A tehetség, a gyakorlás és a biológiai determináció összefüggései
A sporttudomány egyik legrégebbi és legvitatottabb
kérdése az öröklés és a környezet – a „nature vs. nurture” – szerepe a
kivételes sportteljesítményekben.
A 2007-es oszakai atlétikai
világbajnokság férfi magasugró döntője tökéletes esettanulmányt szolgáltatott
erre a dilemmára.
Az egyik oldalon Stefan Holm állt, a
svéd magasugró, aki két évtizeden át megszállottan edzett, gyermekkorától
kezdve csiszolta technikáját, és akinek élete a magasugrás körül forgott. A
másik oldalon, a kék sarokban, Donald Thomas, a bahamai ugró, aki mindössze
nyolc hónappal a világbajnoki győzelme előtt kezdte el a sportágat egy buta fogadásból,
és aki az edzéseket „kissé unalmasnak” találta. Thomas, aki technikai tudás
hiányában, szinte nevetséges stílusban ugrott, legyőzte Holmot, a technika
nagymesterét.
Ez az eset rávilágít arra, hogy bár a
gyakorlás elengedhetetlen, a biológiai adottságok – mint például Thomas
esetében a szokatlanul hosszú és merev Achilles-ín – olyan előnyöket
biztosíthatnak, amelyeket évekig tartó kemény munkával sem lehet mindig ellensúlyozni,
tusé egy. A biológia, a genetika rendkívüli módon lényeges lehet, lásd még a
kosarasok magasságát.
A 10 000 órás szabály
A modern sportpszichológia egyik
legnépszerűbb elmélete a „szándékos gyakorlás” (deliberate practice)
keretrendszere, amelyet K. Anders Ericsson munkássága alapozott meg, és amely a
populáris kultúrában a „10 000 órás szabályként” vált ismertté.
Ez az elmélet azt állítja, hogy a
szakértelem kizárólag a felhalmozott gyakorlási órák számától függ, és a
genetikai adottságok szerepe elhanyagolható. A fenti példa ezt már cáfolja.
Azonban
további kutatások azt mutatják, hogy a gyakorlás mennyisége önmagában nem
magyarázza meg a teljesítménybeli különbségeket.
Egy sakkjátékosokat vizsgáló
tanulmányban például volt olyan játékos, aki 3.000 óra alatt érte el a mesteri
szintet, míg másnak 23.000 órára volt szüksége ugyanehhez, és voltak, akik 25.000 óra gyakorlás után sem érték el ezt a szintet. Ez arra utalhat, hogy bár a
gyakorlás elengedhetetlen, az egyéni tanulási ütemben – a „trainability” vagy
edzhetőség terén – hatalmas genetikai vagy egyéb még nem meghatározott
különbségek léteznek.
Hasonlóképpen, Dan McLaughlin esete, aki 30 évesen felmondott munkahelyén, hogy 10.000 óra gyakorlással profi golfozóvá váljon, rávilágít a szabály merevségének problémáira-. Bár McLaughlin jelentős fejlődést ért el, a tudományos adatok azt sugallják, hogy a „szabály” valójában csak egy átlag, és az egyének közötti szórás hatalmas lehet, amit nem lehet mellőzni.
A sportban a csúcsteljesítményhez
szükséges gyakorlási idő drasztikusan eltérhet: Ausztráliában például az
élsportolók 28%-a átlagosan négy évvel a sportág elkezdése után már nemzetközi
szinten versenyzett.
Ez a
jelenség alátámasztja a „Máté-effektust”, miszerint a tehetségesebbek (akiknek
„több adatott”) gyorsabban tanulnak és nagyobb előnyre tesznek szert azonos
mennyiségű gyakorlás alatt.
Hardver és szoftver
A sportteljesítmény egyik
legérdekesebb területe a vizuális észlelés, a látás magyarul. Amikor Jennie
Finch, a világ egyik legjobb softball dobója Major League Baseball (MLB)
sztárokkal, mint Albert Pujols vagy Barry Bonds, nézett farkasszemet, a profi
baseballozók képtelenek voltak eltalálni a labdáját. Ez azért meglepő, mert egy
softball lassabban repül, mint egy baseball labda.
A magyarázat abban rejlik, hogy az
élsportolók nem rendelkeznek emberfeletti reflexekkel; a reakcióidejük átlagos,
körülbelül 200 milliszekundum.
A
baseballütők sikere a jövőbelátáson alapul: agyukban egy hatalmas adatbázist
építettek ki a baseball dobók testbeszédéről és a labda mozgásáról, amely
lehetővé teszi számukra, hogy előrejelezzék a labda útját.
Ezt a tanult képességet nevezzük
„szoftvernek”. Mivel Finch mozgása ismeretlen volt számukra, a
baseballjátékosok elveszítették előre jelző képességüket, és kénytelenek voltak
pusztán a nyers reakcióidejükre támaszkodni, ami nem volt túl jó.
Ugyanakkor a „hardvernek”, azaz a
veleszületett fizikai adottságoknak is van szerepe. A Los Angeles Dodgers
játékosainak vizsgálata kimutatta, hogy a profi baseballozók látásélessége
átlagosan 20/13, ami messze felülmúlja az átlagos 20/20-as látást. Néhány
játékos látása a 20/9-es tartományba esik, ami közelíti az emberi szem elméleti
biológiai határát.
Ez a kivételes látásélesség lehetővé
teszi számukra, hogy hamarabb ismerjék fel a labda forgását és sebességét, így
több idejük marad a döntéshozatalra.
Tehát a
csúcsteljesítményhez mind a kiváló „hardver” (látásélesség), mind a kiváló
„szoftver” (tanult előrejelzés) szükséges.
Az edzhetőség tehetsége
A genetika talán legfontosabb szerepe
a sportban nem a kiindulási képességekben, hanem az edzésre adott
válaszreakcióban, az edzhetőségben rejlik.
A Claude Bouchard által vezetett
HERITAGE családtanulmány bebizonyította, hogy az emberek drasztikusan eltérő
módon reagálnak azonos edzésprogramra.
A vizsgálat során ülő életmódot
folytató embereket vetettek alá azonos állóképességi edzésprogramnak. Az
eredmények megdöbbentőek voltak: míg egyes alanyok aerob kapacitása (VO2max)
alig vagy egyáltalán nem javult, addig másoké akár 50%-kal is nőtt, annak
ellenére, hogy pontosan ugyanazt az edzést végezték.
A
kutatás kimutatta, hogy az edzhetőség körülbelül 50%-ban genetikailag
meghatározott, és a családtagok hajlamosak hasonló mértékben fejlődni.
A kutatók 21 génvariánst
azonosítottak, amelyek előrejelzik az aerob kapacitás javulását.
Ez talán magyarázatot adhat arra,
miért fejlődött Jim Ryun, a legendás futó, drámai sebességgel edzései kezdetén,
míg csapattársa, Doug Boyle, bár hasonló szintről indult, sokkal lassabb
ütemben javult. Hasonló genetikai különbségek figyelhetők meg az
izomnövekedésben is: egy súlyzós edzést vizsgáló tanulmányban az alanyok
izomrostjainak növekedése 0% és 50% között változott, és a „szélsőséges
reagálók” izmaiban több szatellitsejt volt, amelyek segítik az izomépítést-.
Testtípusok nagy Bummja
A 20. század során a sportolók
testfelépítése drámai változáson ment keresztül, amelyet a kutatók a
„Testtípusok Nagy Bummjának” neveznek. Míg a század elején az átlagos testalkat
számított ideálisnak szinte minden sportágban, a globalizált és professzionális
sportpiac megjelenésével a testtípusok specializálódtak.
Ma az elit súlylökők 6,5
centiméterrel magasabbak és 60 kilogrammal nehezebbek, mint a magasugrók, míg
1925-ben még hasonló méretekkel rendelkeztek.
Az NBA játékosok esetében a magasság
extrém előnyt jelent: egy hét láb (kb. 213 cm) magas amerikai férfi esetében
17% az esélye annak, hogy az NBA-ben játszik. Az NBA játékosok karfesztávolsága
is rendkívüli; az átlagos játékos karfesztávolság-magasság aránya 1,063, ami
jóval meghaladja az átlagemberét.
Ez a specializáció nem csupán a
magasságra korlátozódik. A horvát vízilabdázók alkarja például aránytalanul
hosszú lett az elmúlt évtizedekben, ami nagyobb dobóerőt tesz lehetővé. A
sportolók testalkata tehát egyre inkább távolodik az emberi átlagtól, és olyan
ritka genetikai kombinációkat igényel, amelyek csak a populáció töredékében
fordulnak elő.
A Nemek közötti különbségek
A férfiak és nők közötti
sportteljesítménybeli különbségek biológiai alapjai is mélyen gyökereznek. Bár
a pubertás előtt a fiúk és lányok fizikai képességei hasonlóak, a serdülőkorban
beinduló tesztoszterontermelés drasztikus változásokat idéz elő, a férfiaknak
nagyobb az izomtömegük, sűrűbb a csontozatuk, több vörösvértestük van, és
keskenyebb a csípőjük, ami biomechanikailag hatékonyabbá teszi a futást.
A dobószámokban a különbség különösen
szembetűnő: a férfiak átlagos dobósebessége három szórásnyival haladja meg a
nőkét. Ez részben evolúciós okokra vezethető vissza, mivel a férfiak közötti
fizikai versengés és a vadászat szelekciós nyomást gyakorolt a felsőtest
erejére és a célzóképességre-.
Jamaicai sprintelők és kenyai hosszútávfutók
A sportgenetika egyik legérzékenyebb
területe az etnikum és a teljesítmény kapcsolata. A jamaicai sprinterek
dominanciája – különösen a Trelawny régióból származóké – számos elméletet
szült. A „harcos-rabszolga” elmélet szerint a jamaicai maroonsok (szökött
rabszolgák leszármazottai) a legerősebb rabszolgák genetikai örökségét
hordozzák, akiket Nyugat-Afrikából hurcoltak el. Bár a genetikai vizsgálatok
megerősítik a nyugat-afrikai származást, nem találtak bizonyítékot arra, hogy a
maroonsok genetikailag elkülönülnének más jamaicaiaktól. Ugyanakkor szinte
minden vizsgált jamaicai sprinter rendelkezik az ACTN3 gén „gyors” (R)
variánsával, amely az alfa-aktinin-3 fehérjét kódolja a gyors összehúzódású
izomrostokban. Ez a génvariáns elengedhetetlen a csúcsszintű sprinteléshez, de
mivel a jamaicaiak többsége hordozza, önmagában nem magyarázza a sikert. A
jamaicai siker valószínűleg a genetikai alapok és a rendkívül hatékony
utánpótlás-nevelési rendszer – a „Champs” – szerencsés találkozása.
A kenyai futók esete más biológiai
tényezőkre mutat rá. A kalenjin törzs tagjai, akik a Rift-völgy magaslatain
élnek, aránytalanul vékony vádlival rendelkeznek. Ez a „madárláb” biomechanikai
előnyt jelent: mivel a láb ingaként működik, a kisebb súly a végponton (a
bokánál) kevesebb energiát igényel a mozgatáshoz, ami javítja a
futógazdaságosságot. Ez az anatómiai sajátosság, kombinálva a magaslati
edzéssel és a gyermekkori aktív életmóddal (iskolába futás), magyarázatot adhat
a kenyaiak dominanciájára a hosszútávfutásban.
Érdekes módon a malária elleni
védekezésként kialakult genetikai adaptációk, mint a sarlósejtes vérszegénység
és az alacsonyabb hemoglobinszint, amelyek a nyugat-afrikaiaknál gyakoribbak,
hátrányt jelenthetnek az állóképességi sportokban, de előnyt a robbanékony
sportágakban, mivel növelhetik a gyors összehúzódású izomrostok arányát-.
A Tökéletes sportoló illúziója
A
sportgenetika tanulsága nem az, hogy a gének mindent eldöntenek, hanem az, hogy
minden sportoló egyedi biológiai „hardverrel” rendelkezik, amelyhez egyedi
„szoftverre” (edzésre) van szükség a potenciál maximalizálásához.
Nincs egyetlen „sportgén”; a
teljesítmény több száz, vagy akár több ezer gén és a környezet bonyolult
kölcsönhatásának eredménye. A „tökéletes sportoló” genetikailag lehetetlen:
annak az esélye, hogy valaki az összes ismert állóképességi génvariáns „helyes”
verziójával rendelkezzen, kevesebb mint egy a kvadrillióhoz.
Így a sport szépsége éppen ebben a
sokféleségben rejlik: a természet és a nevelés, a genetikai lottó és az emberi
akarat találkozásában, amely olyan kivételes teljesítményeket szül, mint Stefan
Holm magasugrása vagy Eero Mäntyranta sífutása.
Ahogy J. M. Tanner fogalmazott: „Mindenkinek
más a genotípusa. Ezért az optimális fejlődéshez mindenkinek más környezetre
van szüksége”.
Megjegyzések
Megjegyzés küldése