Zdjęcia Arco Images G / TASS
Tylko jedna genetyczna awaria doprowadziła do tego, że przodkowie człowieka nabył zdolność biegać na długich dystansach i opanowały planetę
Ludzie myślą, że ludzie różnią się od zwierząt, głównie swoim olbrzymim rozsądkiem. Jest to częściowo prawda, choć każdy z nas na pewno zetknął się z досадными wyjątkami. Jednak u tego расхожего opinii jest i druga połowa: gdyby nasi przodkowie, kupując inteligencja, zapłacił za niego sprawności ruchowej organizmu. Tak prymus, zafascynowany fizyką i matematyką, rozśmiesza wszystkich na lekcjach wychowania fizycznego. I to już jest obecny błąd: w rzeczywistości w wielu fizycznych активностях człowieka nie ma sobie równych w świecie zwierząt.
Oto najprostszy przykład: dzięki urządzeniu stawu barkowego potrafimy rzucać przedmioty — piłki, kamienie lub włócznie — dość daleko. Takiej zdolności nie ma w ogóle ani jednej żywej istoty na ziemi, w tym naszych najbliższych krewnych-małp człekokształtnych. Można przypuszczać, że ta umiejętność pomógł naszym przodkom zabić kilka mamutów, nie umrzeć z głodu i tym samym utorować sobie drogę w przyszłość. Przynajmniej włócznie do rzucania znane niemal wszystkich ludzkich kultur, co mówi na temat znaczenia tego narzędzia dla naszego przetrwania.
Ale inny przykład jeszcze ciekawiej. Chociaż bardzo wiele zwierząt są w stanie prześcignąć człowieka na krótkim dystansie, w maratońskim biegu na pewno wygramy miejsce na podium: mało kto z lądowych stworzeń jest w stanie przemieszczać się na duże odległości tak szybko. Oczywiście, to dało przodków człowieka ogromną przewagę w polowaniu: w sawannie jak drapieżniki (na przykład, gepardy), jak i ich wydobycie (копытные) najczęściej polegają na спринтерские szarpnięcia. Prymitywni ludzie działali inaczej: ścigany zdobycz, dopóki ona nie выбивалась z sił. To stało się szczególnie przydatne około 3 mln lat temu, gdy zmiany klimatu spowodowały przekształcenia lasów w savannah. To właśnie w tym czasie u hominidów nastąpiły ciekawe zmiany w kręgosłupie, które doprowadziły do wydłużania nóg. Sprawie pomogło również rozwój gruczołów potowych i utrata sierści na ciele.
Niemniej jednak, wszystkie te rozważania nie są zbyt spełniały naukowców: powiedzieć, że zjawiska z wielu powodów, mimo że przyznać, że prawdziwa przyczyna nie znaleziono.
Kiedy na przełomie tysiącleci pojawiły się pierwsze dane odszyfrowania genomów, naukowcy — a wśród nich dr Ajit Gotowania z uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego raz zwrócili uwagę na jedną ciekawą różnicę człowieka od szympansa. Człowiek okazał się uszkodzony gen w imieniu СМАН. Gen ten jest odpowiedzialny za syntezę sialic kwasy — substancje, локализующегося na powierzchni komórek. Ludzki organizm nie potrafi samodzielnie wytwarzać tej substancji; tymczasem ja, jak się okazało, zapewnia naszym krewnych-małp odporność na malarię. Ale skoro taki ważny gen wyblakłe nami w trakcie ewolucji — a dokładniej, to zepsute jego rozwiązaniem staje się w populacji — oczywiście, jego utrata miała jakieś pozytywne strony. W wyjaśnieniu tej kwestii i zajął się dr Ajit Gotowania i jego koledzy.
Z doświadczeń na myszach wynikało, że gen СМАН może mieć coś wspólnego z funkcji ruchowej. Aby dowiedzieć się, o co tu chodzi, kalifornijskie naukowcy wyprowadzono linię myszy, u których aktywny мышиная wersja genu została zastąpiona ludzkiej, nieaktywnej. Takie myszy, oczywiście, nie byli w stanie syntetyzować sialic kwas. Ale u nich było i jeszcze jedną właściwość: kiedy wsadzają ich na bieżnia, “ludzkie postawy” myszy пробегали odległość, o 20% więcej, niż zwykłe. Przy tym jeszcze i uciekli średnio o 12% szybciej.
Późniejsza analiza wykazała, że u myszy-марафонцев z ludzkim СМАН w mięśniach była znacznie bardziej rozbudowana sieć naczyń włosowatych. Takie mięśnie, nawet będąc oddzielone od ciała demona, nadal kurczyć znacznie dłużej. Pokazano również, że mięśnie myszy z ludzką wersją genu znacznie skuteczniej усваивали tlen. Na razie nie ma odpowiedzi tylko na jedno pytanie: jak w tej całej historii uczestniczy сиаловая kwas. Jednak odpowiedź na niego, oczywiście, z czasem będzie można znaleźć.
Wyniki swojej pracy naukowcy przedstawili w artykule, gdzie, oczywiście, omówili ewolucyjny aspekt swoich wyników. Analizując genetyczne sekwencje różnych wersji genu СМАН, w tym i wadliwej ludzkiej, naukowcy doszli do wniosku, że inaktywacja genu wystąpił około 2 mln lat temu. To znacznie wcześniej niż w kopalnych szkieletach zaczęły pojawiać się długie kończyny, ale w ogóle taka datowanie ma sens. Całkiem prawdopodobne, że to właśnie ta mutacja stała się najważniejszym krokiem do tego, aby nasi przodkowie stali марафонцами. Można również dyskutować o hipotezę, że to właśnie zdolność do szybkiego przemieszczania się na długie dystanse pozwoliła naszym przodkom w jeden dzień ruszyć na wyprawę na podbój czterech kontynentów. Naszym obecnym dominującej pozycji w biosferze możemy być zobowiązani i tego faktu (choć pomoc umysłu też najwyraźniej przypadła jak nie można przy okazji).
Oprócz głębszego zrozumienia własnej ewolucji, ta praca niesie i duże praktyczne znaczenie. Wiedza o genetycznych i biochemicznych części regulacji rozwoju mięśni i zasilających je naczyń krwionośnych w przyszłości może doprowadzić do tego, że ród człowieczy przyjdzie ochota lekko poprawić dane mu od natury sportowe zadatki. Takie cele są dziś uważane za nieetyczne, ale główny argument — możliwość niezamierzonych konsekwencji z powodu braku wiedzy, a mianowicie wzrostem ilości wiedzy naukowcy teraz i zajęty. Z drugiej strony, w mniej odległej perspektywie te wiedza mogą pomóc w walce z chorobami układu ruchu.
W końcu jest i trzeci, emocjonalny aspekt: zdając sobie sprawę, że nie tylko umysł, ale i fizyczne możliwości uczyniły z nas ludzi, ktoś może się zdecydować w końcu wstać z kanapy i zrobić małą treningową pobiegać. To, oczywiście, nie jest zbyt wielkie zwycięstwo dla ludzkości, ale wielki krok dla jednej osoby.