Uloga jednog gena u evoluciji ljudskog trčanja

Jedna od najstarijih poznatih genetskih razlika između ljudi i čimpanza možda je pomogla drevnim hominidima, a sada modernim ljudima, da uspiju na velikim udaljenostima. Kako bi razumjeli kako mutacija funkcionira, znanstvenici su ispitali mišiće miševa koji su bili genetski modificirani da nose mutaciju. Kod glodavaca s mutacijom, razine kisika su se povećale u radnim mišićima, povećavajući izdržljivost i smanjujući ukupni umor mišića. Istraživači sugeriraju da bi mutacija mogla djelovati slično i kod ljudi. 

Mnoge fiziološke prilagodbe pomogle su ljudima da postanu jači u trčanju na duge staze: evolucija dugih nogu, sposobnost znojenja i gubitak krzna pridonijeli su povećanju izdržljivosti. Istraživači vjeruju da su "pronašli prvu molekularnu osnovu za ove neobične promjene kod ljudi", kaže medicinski istraživač i glavni autor studije Ajit Warki.

Gen CMP-Neu5 Ac Hydroxylase (skraćeno CMAH) mutirao je kod naših predaka prije otprilike dva ili tri milijuna godina kada su hominidi počeli napuštati šumu kako bi se hranili i lovili u golemoj savani. Ovo je jedna od najranijih genetskih razlika koje znamo o modernim ljudima i čimpanzama. Tijekom proteklih 20 godina Varki i njegov istraživački tim identificirali su mnoge gene povezane s trčanjem. Ali CMAH je prvi gen koji ukazuje na izvedenu funkciju i novu sposobnost.

Međutim, nisu svi istraživači uvjereni u ulogu gena u ljudskoj evoluciji. Biolog Ted Garland, koji se specijalizirao za evolucijsku fiziologiju na UC Riversideu, upozorava da je veza još uvijek "čisto spekulativna" u ovoj fazi.

“Vrlo sam skeptičan u pogledu ljudske strane, ali ne sumnjam da čini nešto za mišiće”, kaže Garland.

Biolog smatra da samo promatranje vremenskog slijeda nastanka ove mutacije nije dovoljno da se kaže da je upravo ovaj gen odigrao važnu ulogu u evoluciji trčanja. 

CMAH mutacija djeluje mijenjajući površine stanica koje čine ljudsko tijelo.

"Svaka stanica u tijelu potpuno je prekrivena masivnom šumom šećera", kaže Varki.

CMAH utječe na ovu površinu kodiranjem sijalične kiseline. Zbog ove mutacije, ljudi imaju samo jednu vrstu sijalične kiseline u šećernoj šumi svojih stanica. Mnogi drugi sisavci, uključujući čimpanze, imaju dvije vrste kiseline. Ova studija sugerira da ova promjena kiselina na površini stanica utječe na način na koji se kisik dostavlja mišićnim stanicama u tijelu.

Garland smatra da ne možemo pretpostaviti da je ova određena mutacija bila ključna da bi ljudi evoluirali u trkače na daljinu. Po njegovom mišljenju, čak i ako se nije dogodila ova mutacija, dogodila se neka druga mutacija. Kako bi dokazali vezu između CMAH-a i ljudske evolucije, istraživači moraju pogledati otpornost drugih životinja. Razumijevanje kako je naše tijelo povezano s vježbanjem ne samo da nam može pomoći da odgovorimo na pitanja o našoj prošlosti, već i pronaći nove načine za poboljšanje našeg zdravlja u budućnosti. Mnoge bolesti, poput dijabetesa i bolesti srca, mogu se spriječiti vježbanjem.

Kako biste održali rad srca i krvnih žila, American Heart Association preporučuje 30 minuta umjerene aktivnosti dnevno. Ali ako se osjećate nadahnuto i želite testirati svoje fizičke granice, znajte da je biologija na vašoj strani. 

Ostavi odgovor