Интересные темы:

Гаджеты

Немного интересного:

Мозг человека мог увеличиваться за счёт мышц

15.08.2011 Наука и жизнь

Отличия в обмене веществ между обезьянами и нами показывают, что отечественный мозг имел возможность эволюционировать благодаря ослаблению скелетных мышц.

Отличие в размерах черепа шимпанзе и черепа человека отражает отличие в количестве мозга. (Фото DK Limited / Corbis.) Быть может, человек поумнел за счет того, что пожертвовал собственными мышцами. (Фото Brian Smith / Corbis.)‹ ›

Количество отечественного мозга образовывает 1 400 кубических сантиметров, что втрое больше, чем у шимпанзе, отечественного ближайшего эволюционного родственника. И энергоёмкость мозга под стать его размерам: в случае если взглянуть, куда уходят отечественные энергетические ресурс на протяжении отдыха, то окажется, что пятую их часть съедает как раз мозг.

В случае если сравнить с тем же шимпанзе и другими приматами, то у них на мозг тратится вдвое меньше метаболической энергии спокойствия. И тогда сам собой появляется вопрос – чего стоил нам отечественный в мозг в эволюционном смысле?Мозг человека мог увеличиваться за счёт мышц Лишней энергии не бывает, и на мозг, разумеется, тратятся ресурсы, каковые в другом случае тратились бы на ткани и другие органы.  

По одной из догадок, энергию на мозг дала пищеварительная совокупность. Желудочно-кишечный тракт – это также один из наибольших потребителей энергии, и чем он больше, тем больше энергии тратится на его обслуживание.

Иначе, энергетические расходы и размеры желудка с кишечником зависят от пищи, которую им в большинстве случаев приходится переваривать: в случае если эта пища трудноперевариваемая, трудноусваиваемая, то и энергии на её переработку нужно будет тратить большое количество, и сам кишечник должен быть велик. Исходя из этого и показалось предположение, что эволюция мозга человека была связана с укорочением желудочно-кишечного тракта, а укоротить его возможно было, лишь поменяв рацион питания. Догадка эта появилась ещё в 90-е годы XX века, но биологи и антропологи до сих пор спорят, вправду ли имеется связь между размером мозга кишечника и размером приматов.

Но из-за чего бы мозгу не попользоваться вторыми источниками энергии – к примеру, мышцами? Эту догадку постаралась проверить интернациональная несколько исследователейпод руководством Филиппом Хайтовичем (Philipp Khaitovich) из Университета эволюционной антропологии Общества Макса Планка. Исследователи сравнили расход энергии в различных тканях у людей, шимпанзе, макак резуса и мышей.

Образцы тканей были забраны из префронтальной коры мозга, первичной коры мозжечка и зрительной коры, и из скелетных мышц и почек. Расход энергии определяли не напрямую, а по характеру метаболизма: авторы работы оценивали метаболом, совокупность молекул, каковые являются энергетическим либо структурным сырьём для клеток. Среди них были и аминокислоты, и жиры, и витамины, и множество вторых – всего около 10 000 видов молекул.

И вот с их помощью пробовали осознать, какие конкретно метаболические различия имеется между тканями, а позже сопоставить эти метаболические различия с генетическими.  

Как пишут авторы работы в собственной статье в PLOS Biology, между мышами, макаками и шимпанзе различия в метаболизме и в генетике были малы. Кроме этого не через чур отличались друг от друга мышцы и человеческие почки (выделим, что тут сравнивали не структуру ткани, не готовые белки и проч., а состав метаболического сырья, нужного для постройки макромолекул). Иначе, метаболический профиль префронтальной коры мозга человека очень сильно отличался от того, что удалось отыскать в коре мартышек. Исследователям удалось оценить скорость метаболических трансформаций в людской мозге: за 6 млн лет, что отделяют нас от шимпанзе, метаболом людской мозга эволюционировал в 4 раза стремительнее. (Наряду с этим, как мы знаем, генетически мы отличаемся от шимпанзе приблизительно на 2 процентов генома.)

В этом нет ничего необычного, в итоге, мозг человека трудится активней и разнообразней, чем мозг шимпанзе, и потому мозговой метаболизм у нас должен быть другой. Сюрприз был в другом: метаболическая карта скелетных мышц у нас также очень сильно отличалась от метаболома приматов, и отличия эти были громадны так, как если бы эволюционные трансформации происходили у нас если сравнивать с приматами 8 раз стремительнее.

По большому счету говоря, это возможно было бы отнести на счёт смены рациона питания и по большому счету образа судьбы. Дабы проверить эту догадку, исследователи поставили следующий опыт: двенадцать мартышек поделили на две группы, одних рассадили по одному и кормили приготовленной едой, богатой углеводами и жирами (имитация пищи современного человека), вторых также рассаживали поодиночке, но держали на привычном для мартышек корме из неотёсанной растительной пищи.

Метаболизм тех и других сравнивали между собой, к тому же ещё и с обменом веществ вторых макак, каковые не просто питались, как в большинстве случаев в природе, но имели возможность вольно общаться и играться со своей семьёй. Но, не обращая внимания на отличия в образе судьбы, отличие в метаболических картах у макак составила всего 3 процентов, значительно меньше, чем между людьми и обезьянами. А это значит, что отличия в обмене веществ между прочими приматами и человеком нельзя списать лишь только на экологические трансформации.

Наконец, исследователи напрямую сравнили мускульную силу шимпанзе, людей и макак, с учётом, очевидно, размеров тела. Ранее такие измерения уже пробовали проводить, но точных сравнений на данный счёт не было. В опыте обезьяны и люди должны были тащить груз, применяя мускулы обеих рук и обеих ног (от людей в соревновании принимали участие баскетболисты-профессиональные скалолазы и любители). Оказалось, что люди в среднем вдвое не сильный приматов.

Предстоящие изучения продемонстрировали, что мышцы и мышцы людей шимпанзе применяют энергию однообразным образом. Другими словами, несложнее говоря, мускулы людей трудятся так же, как обезьяньи, лишь не сильный. И макака резус, будь она ростом с человека, легко имела возможность бы побить кроме того опытного спортсмена.

  Исследователи считают, что параллельное ослабление и увеличение мозга мышц на протяжении людской эволюции – не просто совпадение: в это же время и вторым имеется связь. Другими словами, дабы энергетически поддержать увеличившийся мозг, мы отобрали энергию у отечественных мышц. Но сама по себе работа исследователей, о которой кратко пишет ScienceNOW, только косвенным образом подтверждает эту догадку.

В итоге, биологи пока только корреляцию между эволюционными трансформациями в метаболизме мозга и такими же трансформациями в метаболизме мышц. В полной мере быть может, что отечественный мозг по мере собственного развития брал энергию от нескольких источников, не ограничиваясь лишь только пищеварительной совокупностью либо лишь скелетными мышцами.  

Иначе, относительная слабость людской мускулатуры имела возможность появиться по причине того, что человек начал использовать собственные мускулы в противном случае, чем мартышки. А это, со своей стороны, могло быть связано с повышением мозга – человек смог оптимизировать собственные начал и действия применять собственные мускулы с умом, не надеясь на одну только неотёсанную силу. При таких условиях всё получается напротив: растущий мозг разрешил мышцам снизить энергозапросы.

Создатель: Кирилл Стасевич

Источник: www.nkj.ru

Случайные записи:

Почему растет сила, но не растет масса


Похожие статьи, которые вам понравятся:

Tags:  , , ,