В воскресенье кенийский бегун на длинные дистанции Элиуд Кипчоге побил мировой рекорд марафона на 78 секунд, пробежав по трассе Берлин всего за 2:01:39. Как отмечает Вернон Лоеб для «Атлантики», это время означает «26 невероятно быстрых, 4-минутных и 38-секундных миль».
Кипчог может быть в своем классе, но новое исследование, опубликованное в Proceedings of Royal Academy B, предполагает, что все люди имеют врожденную склонность к бегу на длинные дистанции. Эти результаты, основанные на исследованиях, проведенных Калифорнийским университетом в Сан-Диего, специалистом по клеточной и молекулярной медицине Аджитом Варки, прослеживают физическую выносливость на клеточном уровне, определяя генетическую мутацию как один из ключевых факторов в переходе ранних гоминид от обитателей леса к быстрым и праведным. хищники бродят по сухой африканской саванне.
Джиллиан Мок из Popular Science сообщает, что исследование посвящено гену гидроксилазы CMP-Neu5Ac, или CMAH, который мутировал примерно два-три миллиона лет назад - примерно в то же время гоминиды претерпели сдвиг в образе жизни от поведения приматов, не являющихся людьми, к действиям, более в соответствии с современными людьми. Как пишет для Newsweek Кашмира Гандер, это изменение сопровождалось физической адаптацией, включая развитие более крупных ступней, более сильных ягодичных мышц и более длинных ног.
Кашмира объясняет: «Ранние гоминиды могли бегать на большие расстояния и до точки истощения, известной как постоянная охота, - все это, когда они справлялись с солнечным теплом, пока другие животные дремали».
Сегодня животные от коров до шимпанзе и мышей несут функциональный ген CMAH, который способствует выработке молекулы сахара, называемой сиаловой кислотой. Эти млекопитающие могут вырабатывать два типа кислоты, но, как пишет Элизабет Пенниси для журнала Science, ген CMAH у людей «разрушен», что делает их неспособными производить более одного типа кислоты.
Предыдущие исследования связывали мутированный ген CMAH человека с тяжелой дегенеративной мышечной дистрофией, а также с повышенным риском развития рака и диабета второго типа, но Варки и его коллеги утверждают, что его последствия не являются полностью отрицательными. На самом деле, CMAH может быть движущей силой бега на длинные дистанции, казалось бы, исключительно человеческой черты.
Чтобы проверить свою гипотезу, исследователи набрали две группы мышей. Один содержал животных с функционирующими генами CMAH, а другой состоял из мышей с подделанными «сломанными» генами. По словам Марка Барна из Discover, когда команда заставляла мышей бегать на миниатюрных беговых дорожках, группа без функционирующего CMAH демонстрировала на 30 процентов лучшую выносливость, чем их коллеги, оснащенные CMAH. Они также бегали в среднем на 12 процентов быстрее и на 20 процентов дальше.
После испытаний на беговой дорожке соавтор Эллен Брин, физиолог из UCSD, проанализировала мышцы мышей и определила, что те, которые несут мутированный ген, были более устойчивы к усталости. В издании «Популярная наука» добавлено, что одни и те же животные имеют тенденцию обрабатывать кислород более эффективно.
«Разумно предположить, что эта мутация, возможно, была существенной для того, чтобы бежать быстрее и дальше», - заключают авторы в своем исследовании.
Тем не менее, необходимы дополнительные исследования, чтобы закрепить связь между CMAH и человеческой выносливостью. Биологический антрополог из Массачусетского университета Джейсон Камилар, который не принимал участия в исследовании, рассказывает научному журналу Pennisi, что «мыши - это не люди и не приматы. Генетические механизмы у мышей могут не обязательно переводиться на людей или других приматов ».
В интервью журналу Popular Science биолог из Риверсайдского университета Калифорнии Тед Гарланд добавляет, что слишком рано называть мутацию «существенной» в эволюции бега на длинные дистанции.
«Если бы этой мутации никогда не было, вероятно, произошла бы какая-то другая мутация», - отмечает он.
