Но новое исследование предполагает, что человеческая мышца может быть столь же уникальной. Ученые из CAS-MPG Partner Шанхая Институт Вычислительной Биологии, вместе с командами от немецких Институтов Макса Планка, исследовали эволюцию метаболитов – маленькие молекулы как сахар, витамины, аминокислоты и нейромедиаторы, которые представляют основные элементы наших физиологических функций. Их исследование нашло, что концентрации метаболита развились быстро в течение человеческой эволюции в двух тканях: в мозгу и, более удивительно, в мышце.
Статья, описывающая их результаты, будет опубликована 27-го мая в находящемся в открытом доступе журнале PLOS Biology.Геномы, включая геном человека, накапливают изменения постоянно со временем.
Среди генетических изменений, которые произошли в течение человеческой эволюции, только некоторые могли бы быть ответственны за повышение отличных человеческих особенностей. Чтобы определить, что другие молекулы играли роль в человеческой эволюции, ученые начали на время забыть геном. Международная команда ученых, во главе с доктором Филиппом Хэйтовичем из Шанхая, исследовала впервые эволюцию человеческого metabolome – резюме метаболитов, существующих в человеческих тканях. «Метаболиты более динамичные, чем геном, и они могут дать нам больше информации о том, что делает нас человеком», говорит Хайтович. «Также обычно известно, что человеческий мозг потребляет путь больше энергии, чем мозги других разновидностей; нам было любопытно видеть, какие метаболические процессы это включает».Действительно, оказалось, что в отличие от однородно прошедшей эволюции генома, metabolome человеческого мозга развился в четыре раза быстрее, чем тот из шимпанзе.
То, что было более удивительным, однако, то, что человеческая мышца накопила еще более высокое количество метаболического изменения – в десять раз больше чем это шимпанзе!Чтобы исключить возможность, что это изменение просто отражает наш образ жизни домоседа, ученые выполнили дополнительные измерения у специально рассматриваемых обезьян макаки. Эти макаки были перемещены от просторного средства сельской местности до маленьких внутренних вложений и подали жирную и сладкую еду в течение нескольких недель, чтобы подражать среде многих современных людей. Эти изменения образа жизни имели только небольшой эффект на мышцу макаки metabolome. «В течение долгого времени мы были смущены метаболическими изменениями в человеческой мышце», говорит доктор Кэсия Бозек, ведущий автор исследования, «пока мы не поняли, что, что другие приматы имеют вместе, в отличие от людей, является их огромной силой мышц».
Доктор Джозеп Кол, от Научно-исследовательского центра Примата Вольфганга Колера в Лейпциге, Германия, соглашается: «Это общеизвестно всем работникам зоопарка, но это систематически никогда не проверялось». Чтобы подтвердить их точку зрения, исследователи включили несколько шимпанзе, макак, студентов университета и даже профессиональных спортсменов на соревновании по силе натяжения.
Несмотря на их пот и определение, все человеческие участники эксперимента были вытеснены их противниками примата больше, чем вдвое.Дразнящая гипотеза, предложенная учеными, – то, что метаболические роли человеческого мозга и мускул переплетены. «Наши результаты предлагают специальное управление энергетикой в людях, которое позволяет нам экономить энергию для наших экстраординарных познавательных полномочий по стоимости слабой мышцы», подводит итог доктор Кэсия Бозек. «Мир человеческого metabolomics только начинает открывать свои тайны нам», добавляет доктор Патрик Джиэвэлиско, который приложил metabolome усилия по измерению в Институте Макса Планка Молекулярной Физиологии Завода в Golm. «Такие человечески-определенные метаболические особенности, которые мы находим, могли быть связаны не только с физической или познавательной работой, но также и с общими человеческими нарушениями обмена веществ».