
自从人科动物从猿类中分离出来以来,所有进化变化中,我们与人类身份联系最紧密的变化可能就是我们的大脑了。随着我们的认知和社会变得越来越复杂,大脑变得越来越大、越来越聪明。但新的研究表明,我们生理的另一个方面也必须以相反的方向迅速适应:我们的肌肉。通过比较人类、猴子和老鼠的代谢物浓度——如糖、维生素、氨基酸和神经递质等基本分子——研究人员可以确定人类与灵长类动物快速分化的两个领域:大脑组织和骨骼肌。他们的研究结果发表在今天的PLOS One 杂志上,表明通过进化,我们用力量换取了大脑的优势。
从代谢的角度来说
分析代谢组——组织中代谢物的独特特征——可以揭示比研究基因组更深入的生理进化见解。为了确定人类与灵长类动物的分化之处,研究人员比较了从14名人类和大量黑猩猩、猕猴和老鼠身上获取的尸检组织代谢组。他们发现,人类的前额叶皮层——负责计划和认知的大脑部分——自与黑猩猩分化以来,进化速度是黑猩猩的四倍,但骨骼肌的变化速度却惊人地快了七倍。长期以来,人们一直知道灵长类动物比人类更强壮,但原因一直是个谜。由于过去的 исследования показали, что кишечник человека уменьшился в пользу большего мозга, исследователи предположили, что наши мышцы также платят цену за растущий мозг.
力量测试
然后,研究人员让42名人类(包括一些运动员和一些普通人)与5只黑猩猩和6只猕猴进行举重测试。每个物种都举起重物,直到达到其最大阈值。正如预期的那样,人类远不如他们的灵长类动物表亲强壮——平均而言,灵长类动物相对于自身体重可以举起两倍于人类的重量。研究人员认为,骨骼肌和大脑物质之间存在着资源竞争,而大脑占据了主导地位。我们的祖先投入到大脑发育中的能量越多,用于增强肌肉力量的能量就越少。因此,我们可能不如猴子强壮,但当它们在地球的荒野中辛勤劳作时,人类已经登陆月球,并正在将目光投向火星。大脑获胜!
图片来源:Everett Collection/Shutterstock













