Hogyan csimpánzok túlszárnyalják az embereket

Michael Price, 2017. június 26., 15:00

hogyan

Ellentétben a közkeletű tévhitekkel, amelyek szerint a csimpánzok „szuper erősek”, a vizsgálatok csak szerény különbségeket találtak az emberekkel szemben. De a legközelebbi rokonaink több intézkedéssel valamivel erősebbek, és most egy tanulmány, amely összehasonlította a különböző főemlősök izomrostjait, feltár egy lehetséges magyarázatot: Lehet, hogy az emberek erőt cseréltek ki állóképességre, ami lehetővé tette számunkra, hogy messzebbre utazzunk ételért.

Annak megállapítására, hogy a csimpánzok miért erősebbek az embernél - legalábbis font-font-alapon - Matthew O'Neill, az Arizonai Egyetem Orvostudományi Főiskolai Karának anatómiai és evolúciós kutatója és munkatársai biopsziázták a három csimpánz a New York-i Állami Egyetemen, Stony Brookban. Bontották a mintákat egyes szálakba, és ösztönözték őket, hogy kitalálják, mekkora erőt képesek generálni. Méréseiket az embertől származó ismert adatokkal összehasonlítva a csapat megállapította, hogy az egyes rostok szintjén az izomtermelés körülbelül azonos volt.

Tekintettel arra, hogy az izom különböző rostjai változást hozhatnak, a kutatók alaposabb elemzést végeztek az Egyesült Államok különböző állatkertjeiből és kutatóintézeteiből származó három csimpánz káposzta medencéjéből és hátsó végtagjaiból származó szövetmintákról. Emlősökön végzett korábbi vizsgálatok azt mutatták, hogy a törzs, az elülső és a hátsó végtag izmainak összetétele nagyrészt megegyezik, mondja O'Neill, ezért bízik abban, hogy a minták reprezentatívak a csimpánz izomzatának legnagyobb részén. A csapat a gélelektroforézis nevű technikát használta az izmok egyes izomrostokra bontására, és összehasonlította ezt a lebontást az emberi izomrost adatokkal.

Az izomrostok többnyire kétféle ízben kaphatók: a miozin nehézlánc (MHC) I, amelyek lassan rángató rostok, és az MHC II, vagy gyors rángatózások. Ez utóbbiak gyorsabban összehúzódnak és gyorsabb törésekben több erőt generálnak, de a fáradtság gyorsabban, mint a lassan rángató szálak. A kutatók azt találták, hogy míg az emberi izom átlagosan körülbelül 70% -ban lassan rángató rostot és 30% rángató rostot tartalmaz, a csimpánz izom körülbelül 33% -ban lassan rángató rostot és 66% -ban gyorsan ráncos rostot tartalmaz.

A csapat egy számítógépes programon keresztül futtatta adatait, amely az emberek és a csimpánzok rostösszetételének megfelelő virtuális izmokat épített fel, majd szimulálta, hogy az egyes izmok elméletileg mekkora energiát tudnak létrehozni egyetlen kitörés során. A csimpánz izom, tudomásuk szerint, körülbelül 1,35-szer erősebb volt, mint az emberi - jelentették ma a Nemzeti Tudományos Akadémia folyóiratában.

Amikor a kutatók az emlősök - például egerek, tengerimalacok, macskák, kutyák, lovak, makimajmok és makákók - izomrostjainak megbomlását vizsgálták, azt találták, hogy csak két állatnál volt rendszeresen több lassan rángató rost: egy kicsi, letargikus főemlősnek, a lassú lorisok és az emberek.

O’Neill szerint bár a gyors rángatózó rostok előnyt nyújthatnak a csimpánzoknak és más emlősöknek a nagy intenzitású erőteljes feladatok során, mint például a nehéz sziklák emelése vagy a fára mászás, az emberek lassan rángató szálai jobban megfelelnek az állóképességi feladatoknak, például a távfutásnak. A kutatók azt javasolják, hogy a korai homininek izmait fokozatosan a lassan rángatózó rostok uralják, mivel feladták az arborealis életet, és alkalmazkodtak ahhoz, hogy vadászat és takarmány céljából nagy távolságokon utazzanak. A lassú rángatású szálak másik előnye, hogy kevesebb anyagcserét fogyasztanak - teszi hozzá, ami potenciálisan felszabadítja a testet, hogy több erőforrást fordítson más adaptációkra, például a nagyobb agyra.

Anne Burrows, a pennsylvaniai Pittsburgh-i Duquesne Egyetem biológiai antropológusa, akinek kutatása a főemlősök biomechanikájára összpontosít, de nem vett részt a munkában, szerinte a tanulmány jól megtervezett és meggyőző. "Ahelyett, hogy arra gondolnánk, hogy az eredmények a csimpánzok nagyobb erejére mutatnak, inkább meggondolhatnánk ... hogy mit jelent az emberekben a lassú rángású rostok nagyobb százaléka egyedülálló mozgásmódunk, a kétlábúság szempontjából" - mondja Burrows. - Azt hiszem, ez itt a nagyobb történet.

Burrows-nak fenntartásai vannak a szerzők evolúciós érveivel szemben. "Mielőtt teljes mértékben megvásárolnám ezt az értelmezést, szeretnék látni csimpánzok és emberek felső végtag izomzatának adatait, és gorilláktól és orangutánoktól szeretnék adatokat kapni" - mondja.

Adrienne Zihlman, a Santa Cruz-i Kaliforniai Egyetem antropológusa még mindig szkeptikusabb a tanulmány evolúciós következményeivel kapcsolatban. A korai homininek izomzatáról egyszerűen nincs annyi információ, hogy spekulálhassanak izomrost-eloszlásukról, mondja, ezért a lassú rángatós rostok összekapcsolása az emberi evolúcióval egy szakasz. "Az izomrost-lelet érdekes tény, de a mese, amelyet ez alapján pörgetnek, csak nem az adataikból származik."