Людина може збільшитися через м'язи

Відмінності метаболізму між нами і мавпами свідчать про те, що наш мозок може розвиватися шляхом ослаблення скелетних м'язів.

Обсяг наших мозків становить 1,400 кубічних сантиметрів, три рази, що з хімпанзеів, наш найближчий еволюційний родич. І інтенсивність енергії мозку відповідає його розмірам: якщо ви подивитеся, де наші енергетичні ресурси йдуть під час відпочинку, то виходить, що п'ятий з них з'їжджають мозок.

Якщо порівняти з тими ж химпанзеями та іншими приматими, вони витрачають на мозок половину метаболічної енергії відпочинку. А потім виникає питання: що має наш мозок вартість нас в еволюціональному сенсі? Надмірна енергія не буває, і мозок, очевидно, витрачає ресурси, які інакше витрачаються на інші органи та тканини.

За однією гіпотезою, енергія до мозку була надана травною системою.

У шлунково-кишковому тракті також є одним з найбільших споживачів енергії, а більша його енергія витрачається на його обслуговування.

З іншого боку, розмір і енергетичні витрати шлунку і кишечника залежать від їжі, що вони зазвичай повинні перетравлювати: якщо ця їжа важко перетравити, складно перетравити, то енергія для її обробки доведеться витрачати багато, а сам кишечник повинен бути великим. Тому було припущення, що еволюція головного мозку людини пов'язана з скороченням шлунково-кишкового тракту, і її можна було скорочувати тільки шляхом зміни раціону.

Ця гіпотеза народилася в 90-ті рр. ХХ ст., але антропологи і біологи досі сперечають, чи є з'єднання між розміром мозку приматів і розміром кишечника.

Але чому не використовувати інші джерела енергії, такі як м'язи? Ця гіпотеза була протестована міжнародною командою дослідників під керівництвом Філіпа Хаїтовича з Інституту еволюційної антропології товариства Макса Планка. Дослідники порівнюють витрати енергії в різних тканинах у людини, химпанзе, родових мавпи і мишей.

З префронтової кори головного мозку, первинна візуальна кора і кора церебеля, а також з нирок і скелетних м'язів. Видатки енергії були визначені не безпосередньо, але за характером метаболізму: автори оцінювали метаболом, сукупність молекул, які слугують енергією або структурною сировиною для клітин. Серед них були амінокислоти, жири, вітаміни та багато інших – близько 10000 видів молекул. Таким чином, вони намагалися зрозуміти, які метаболічні відмінності між тканинами, а потім порівняти ці метаболічні відмінності з генетичними відмінностями.

Як написати авторів в папці PLOS Біологія, відмінності метаболізму і генетики були невеликими між мишей, макаків і печериць. Крім того, людські нирки і м'язи не занадто відрізнялися один від одного (наголошуємо, що тут вони порівнюють не структуру тканини, не готові білки і т.д., але склад метаболічної сировини, необхідної для будівництва макромолекул). З іншого боку, метаболічний профіль людської префронтової кори був дуже відрізняється від того, що знайдено в мавпи корі. Дослідники змогли оцінити швидкість метаболічних змін в мозку людини: на 6 млн. років, що розділяє нас з печериці, обмін речовин мозку людини перетворився в 4 рази швидше. (Ми генетично відрізняємось від хімпанзею близько 2% геному.)

Це не дивно, що після всього, мозок людини більш активний і різноманітний, ніж мозковий шампаньзе, і тому наш обмін мозку повинен бути різним. Дивовижна була різною: метаболічна карта скелетних м'язів в нас була також дуже різна від метаболому примушених, і ці відмінності були настільки великими, що якщо еволюціонарні зміни відбулися в нас порівняно з примушеними 8 разів швидше.

Зазвичай це може бути приписаний до зміни дієти і способу життя в цілому. Щоб перевірити цю гіпотезу, дослідники налаштовують наступний експеримент: дванадцять мавп були розділені на дві групи, деякі сидять один раз і обсмажені, приготовані продукти, багаті жирами і вуглеводами (імітація їжі сучасної людини), інші також сидять один раз, але зберігалися на звичайній мавпі їжі з грубих рослинних продуктів. Порівняно обмін речовин як, так і на додаток до метаболізму інших макаків, які не тільки їсти, як зазвичай в природі, але були вільні для спілкування і грати з сім'єю.

Однак, незважаючи на відмінності в житті, різниця в метаболічних діаграмах в macaques склала лише 3%, значно менше, ніж між мавпами і людиною. Це означає, що відмінність метаболізму між людьми та іншими мотивами не можна віднести до змін навколишнього середовища.





Нарешті, дослідники безпосередньо у порівнянні з м'язової силою шампань, макаків і людини, з урахуванням, звичайно, розмір тіла. Випробувано такі вимірювання до того, що не було надійного порівняння. У експерименті люди і мав натягувати навантаження за допомогою м'язів обох рук і обох ніг (від людини, аматорських баскетбольних гравців і професійних селекціонерів взяли участь у змаганнях). Виявилося, що людина в середньому двічі слабка, як примати. Подальші дослідження показали, що м'язи людини і печериці використовують енергію таким же чином.

Іншими словами, людські м'язи працюють так само, як м'язи мавпи, тільки слабкіше. І родзинка макакака, якщо вона висота людини, може легко збити навіть професійний спортсмен.

Дослідники вважають, що збільшення мозку і слаблення паралельних м'язів в ході еволюції людини не тільки збігаються: між двома відносинами. Що це, щоб енергійно підтримувати збільшений мозок, ми взяли енергію з наших м'язів. Однак робота дослідників, які ScienceNOW коротко пише про, тільки непрямо підтверджує цю гіпотезу.

Після всього, біологи просто помітили кореляцію між еволюціональними змінами метаболізму мозку і аналогічними змінами метаболізму м'язів. Можливо, наші мозки приймали енергію з декількох джерел, як вони розвивалися, не тільки травна система або просто скелетні м'язи.

З іншого боку, відносна слабкість м'язів людини може бути пов'язана з людиною, використовуючи свої м'язи по-різному, ніж мавпи. І це, в свою чергу, може бути через збільшення мозкового мозку – людина змогла оптимізувати свої дії і почала використовувати свої м'язи мудро, не покладаючи на сили брута самостійно. У цьому випадку виходить навпаки: зростаючий мозок дозволив м'язи зменшити енергетичні вимоги.





Джерело: nkj.ru