Как люди стали марафонцами? Всего одна мутация!

 

Американские исследователи выяснили, что выносливость людей и их способность бегать на длинные дистанции, возможно, связана с единственной мутацией, которая появилась 2-3 миллиона лет назад сообщается в Proceedings of the Royal Society B.

По-видимому, она повлияла на способность скелетных мышц более эффективно использовать кислород и, как следствие, меньше уставать.

Род Homo появился в период 2-3 миллиона лет назад, когда на месте тропических лесов стали появляться саванны. Древние люди адаптировались к переходу от древесного к наземному образу жизни, научившись передвигаться на двух конечностях и бегать.

В результате люди современного типа стали самыми выносливыми бегунами среди приматов и одними из самых выносливых бегунов среди животных вообще. Вероятно, способность бегать на длинные дистанции позволила древним людям охотиться продолжительное время и на бóльших территориях.

В то же время, когда древние люди стали выносливыми бегунами, у них появилась мутация в гене CMAH и «выключила» кодируемый этим геном фермент CMP-Neu5Ac гидроксилазу. Гидроксилазы присоединяют к специфичному для них веществу гидроксильную группу (-ОН).

В результате в организме людей перестала вырабатываться гликолилнейраминовая кислота, вещество, которое входит в состав клеточной мембраны и участвует в межклеточных взаимодействиях, в том числе, во взаимодействии клеток организма с патогенами. Вероятно, вследствие этого у древних людей появилась устойчивость к некоторым заболеваниям и мутация закрепилась в популяции. Она привела и к другим изменениям: по-видимому, у людей вырос риск получить хроническое воспаление, но в тоже время повысилась способность усваивать кислород.

Как показали исследования, у мышей с «человеческой» мутацией в гене CMAH и «выключенной» гидроксилазой, увеличивается потребление кислорода и уменьшается мышечная усталость.

Ученые из Калифорнийского университета в Дейвисе под руководством профессора Аджита Варки (Ajit Varki) предположили, что мутация в гене CMAH могла повлиять на развитие выносливости древних людей и их способность бегать на длинные дистанции. Чтобы это показать, исследователи провели эксперименты на мышах с мутацией в гене CMAH

В качестве контроля они использовали обычных мышей. Животных два дня подряд помещали в беговое колесо и они должны были его крутить в течение десяти минут. В это время ученые измеряли их скорость и выносливость. В другом тесте мышам ежедневно, в течение 15 или 30 дней, позволяли бегать в колесе и отслеживали их активность. Затем животных умерщвляли и исследовали их мышечные и дыхательные ткани. Также ученые исследовали устойчивость к мышечной усталости у мутантных мышей. Их усыпляли и применяя электростимуляцию, наблюдали за динамикой мышечных сокращений и отслеживали возникновение мышечной усталости.

Оказалось, что у мутантных мышей по сравнению с обычными выносливость вырастала на 30 процентов. Отдельные тесты показали, что в течение дня они бегали, в среднем, на 12 процентов быстрее и на 20 процентов дальше, чем обычные животные. Мышцы на задних лапах мутантных мышей были примерно вдвое устойчивее к мышечной усталости, чем у обычных мышей. Также оказалось, что в мышечной ткани камбаловидной мышцы и мышц диафрагмы мутантных животных используется от 10 до 50 процентов больше кислорода, чем в ткани обычных мышей.

По мнению авторов статьи, их результаты свидетельствуют о том, что мутация в гене CMAH повлияла на способность скелетных мышц более эффективно использовать кислород. Вероятно, это привело к развитию выносливости древних людей и их способности бегать на длинные дистанции.

Ранее исследователи выяснили, что единственная мутация в гене белка, влияющего на развитие молочных желез, позволила предкам американских индейцев приспособиться к низкому уровню ультрафиолета и, как следствие, недостатку витамина Д.

Автор: Екатерина Русакова

Источник: N+1

 

P.S.

Мы все мутанты.

Мутации происходят постоянно, но закрепляются только полезные мутации.

Выносливость - способность бегать на длинные дистанции это полезная мутация.

И организм человека выстроен под бег.

Не бегать, не тренироваться в беге на выносливость это идти против нашего организма и разрушать его.

Физиологически, эмоционально и интеллектуально.

Всем бега!

 

Василий ПАРНЯКОВ

Добавить комментарий

Не показывается публично. Максимум 100 символов, обязательное поле.
Отправляя комментарий, вы принимаете пользовательское соглашение и даёте своё согласие на обработку ваших персональных данных.

18 комментариев

Станислав, почитайте про "охота настойчивостью"/"persistence hunting"

"Мутации происходят постоянно, но закрепляются только полезные мутации."
А также нейтральные и слабо вредные...

Кстати, "НЕестественная деятельность для человека" (как представителя животного мира) как раз сильнее всего способствует развитию головного мозга и возможно, как следствие - повышению уровню жизни... Достаточно сравнить уровень жизни в странах, где население традиционно занимается "естественный видом деятельности", т.е. бегом (например Кения, Эфиопия) и "НЕестественной деятельностью" - лыжными гонками (например Норвегия, Швеция, Финляндия)

вы все врете, первобытным людям не было смысла бегать за животными... первобытный человек мог летать и перемещаться в пространстве...

Бег на длинные дистанции - это догонять оленя. Хотя по лесу олень бегает небыстро, но догнать его нет шансов даже у Кипчоге. А вот загонная коллективная охота другое дело. Но там не может быть больших дистанций, потому что загонщикам и стрелкам нужно коммуницировать. Максимум между ними 1-2 км. То есть это средние дистанции.

Станислав, "Бег на длинные дистанции вряд ли использовался доисторическими людьми. По скорости человек не может конкурировать с объектами охоты" - тут Вы сами себе противоречите, раз первобытный человек не мог конкурировать с объектами охоты по скорости, то ему остается только конкурировать в выносливости, да и "эстафетный бег" никто не отменял:)

Сергей, с этой позиции мы вся сплошная мутация. Что именно из этого научились выделять?

Бег на длинные дистанции вряд ли использовался доисторическими людьми. По скорости человек не может конкурировать с объектами охоты: разными копытными. Единственное, что человек мог - бежать наперерез при загонной коллективной охоте, так чтобы преодолеваемое расстояние было в 2.5-3 раза короче того, которое покрывает животное за время загона. Это ближе к бегу на средние дистанции.

Это эволюционная генетика. Закрепленные Мутации давно научились выделять.

С какого перепугу решили, что это была мутация? У них что, есть экземпляры человека 2-3млн-летней давности, чтобы их сравнить? Будьте же хоть немного реалистами!

у Болта есть эта мутация в гене? как это можно проверить? )))

Не бегать = разрушать организм.
Не будете бегать - заработаете грыжи, растяжения связок, боли в надкостнице, коленях и т.д.

Правда, надо отметить, что, хотя беговая выносливость - полезное свойство, возникло оно (как следует из статьи) не под давлением естественного отбора, а случайно: оказалось удачным следствием мутации, снижающей чувствительность к малярийному плазмодию. Отбор на устойчивость к малярии действует намного быстрее и мощнее, чем отбор на способность долго бегать.

А самый естественный вид бега - по естественному покрытию и рельефу. Так что даешь трейлы!

"лыжи/вел/итд это же НЕестественная деятельность для человека" - как и сидячая работа в офисе за компом:)

«закрепляются только полезные мутации» — вот это заявление не совсем корректно.
«Полезная» в краткосрочной перспективе мутация может быть «вредна» в долгосрочной.

Василий ПАРНЯКОВ

Весь спорт на выносливость хорош. Но лыжи/вел/итд это же НЕестественная деятельность для человека - везде механизм/приспособление.
Бег - это естественный вид деятельности, к которому HOMO приспосабливались миллионами лет эволюции

Только бег? А как же лыжи, вел, плавание, триатлон?