I nostri grandi cervelli probabilmente hanno avuto un prezzo. Un nuovo studio dei metaboliti suggerisce che, come il nostro cervello si è ampliato, i nostri muscoli sono risultati più deboli rispetto agli altri primati.
In media, i cervelli umani sono circa tre volte più grandi di quelli degli scimpanzé. L'organo consuma il 20% della nostra energia totale nel corpo quando siamo a riposo - che è due volte tanto quanto quello speso dagli scimpanzé. Così forse abbiamo dovuto fare alcuni compromessi per avere tale materia cerebrale costosa.
I metaboliti sono le piccole molecole che derivano dalla nostra ripartizione del cibo - come zuccheri, grassi, aminoacidi e vitamine. Alcuni metaboliti sono espulsi dai nostri corpi, mentre altri sono fondamentali per le nostre varie funzioni fisiologiche. "I metaboliti sono più dinamici del genoma e ci possono dare più informazioni su ciò che ci rende umani", spiega Philipp Khaitovich del Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology. "E ' anche comunemente noto che il cervello umano consuma molta più energia rispetto a quelli di altre specie; eravamo curiosi di vedere quali processi metabolici ciò comporta."
Per esaminare l'evoluzione dei nostri metaboliti (o " metabolome " ), un grande team interdisciplinare ha analizzato 10.000 metaboliti di tessuto prelevato da rene, muscolo della coscia, e di tre regioni del cervello degli esseri umani, scimpanzé, macachi e topi.
Hanno trovato un'evoluzione accelerata dei metaboliti nel cervello umano e nel muscolo umano (la seconda parte è stata una sorpresa). Inoltre, la metabolome del cervello umano - in particolare la corteccia prefrontale coinvolta nella cognizione avanzata - si è evoluta quattro volte più veloce rispetto a quella degli scimpanzé in oltre 6 milioni di anni da quando ci siamo divisi. Questo è notevole considerando quanto, geneticamente, gli scimpanzé e gli esseri umani sono solo diversi di circa il 2 per cento. E a quanto pare, il muscolo umano ha accumulato una quantità ancora maggiore di cambiamento metabolico: otto volte superiore a quella degli scimpanzé.
Ma cosa succede se questo è solo perché alcuni di noi sono teledipendenti inattivi? Per escludere che fuori, il team ha eseguito ulteriori misurazioni su macachi che erano stati spostati da un grande impianto di campagna alle piccole gabbie coperte e serviti con cotti, grassi, alimenti zuccherati per settimane. Questi cambiamenti di stile di vita ha avuto solo un piccolo effetto sulla metabolome del muscolo del macaco. "Per molto tempo siamo stati confusi dai cambiamenti metabolici nel muscolo umano", dice Max Planck Kasia Bozek, "fino a quando ci siamo resi conto che quello che gli altri primati hanno in comune, a differenza degli esseri umani, è la loro forza muscolare enorme."
Così, come un follow-up , il team ha testato la forza degli esseri umani e primati non umani. Diversi tra scimpanzé, macachi, giocatori di basket del college e alpinisti, anche professionali, hanno gareggiato in una sfida di forza di trazione. Risultato, la forza umana è la metà di quella dei primati. "Questa è conoscenza comune a tutti i custodi dello zoo, ma non è mai stato testato in modo sistematico" Max Planck Josep, dice in un comunicato stampa.
Mentre non è chiaro perché le differenze di metaboloma tra esseri umani e altri primati hanno portato alla nostra forza muscolare debole, la squadra non pensa che i ruoli metabolici del cervello umano e muscoli si intreccino. Sembra che abbiamo qualche sistema di gestione dell'energia unico che ci permette di allocare l'energia per " le nostre capacità cognitive straordinarie al costo di un muscolo debole", Bozek spiega.
I risultati sono stati pubblicati su PLoS Biology.
Fonte: IFLS
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