https://frosthead.com

Mutacija ljudskog gena mogla je otvoriti put trčanju na duge staze

U nedjelju je kenijski trkač na daljinu Eliud Kipchoge oborio svjetski rekord u maratonu za 78 sekundi, pretrčavši berlinsku stazu u samo 2:01:39. Kao što Vernon Loeb napominje za Atlantik, ovaj put znači "26 ravno, nevjerojatno brzo, 4-minutno i 38-sekundno milje."

Kipchoge je možda u svojoj klasi, ali nova studija objavljena u Proceedings of the Royal Academy B sugerira da svi ljudi dijele urođenu sklonost trčanju na duge staze. Ovi nalazi, zasnovani na istraživanju koje je predvodio stanični i molekularni liječnik Sveučilišta u San Diegu u San Diegu, pratili tjelesnu izdržljivost do stanične razine, ističući genetsku mutaciju kao jedan od ključnih čimbenika u prijelazu ranih hominida od šuma do brzih, uspravnih grabežljivci lutaju suhom afričkom savanom.

Popularna znanost Jillian Mock izvijestila je da se studija usredotočuje na CMP-Neu5Ac hidroksilazu, ili CMAH, gen, koji je mutirao prije otprilike dva do tri milijuna godina - otprilike u isto vrijeme kada su hominidi podvrgnuti promjeni životnog stila s ponašanja nečovječnih primata na akcije više u skladu sa suvremenim ljudima. Kako piše Kašmira Gander za Newsweek, ovu su promjenu popratile fizičke prilagodbe, uključujući razvoj većih stopala, jačih glutealnih mišića i duljih nogu.

Kašmira objašnjava: "Rani hominidi mogli bi trčati na veće udaljenosti i do točke iscrpljenosti - poznate kao uporni lov - i sve dok se nisu suočili sa sunčevom toplinom, dok su druge životinje ušmrkale."

Danas životinje u rasponu od krava do čimpanza i miševa nose funkcionalni CMAH gen koji pomaže u proizvodnji molekule šećera nazvane sialna kiselina. Ti sisavci mogu stvarati dvije vrste kiseline, ali kako Elizabeth Pennisi piše za časopis Science, ljudski CMAH gen je "slomljen", ostavljajući ih nesposobnima za proizvodnju više vrsta kiseline.

Prethodne studije povezale su ljudski mutirani gen CMAH s teškom degenerativnom mišićnom distrofijom, kao i povećanim rizikom od raka i dijabetesa tipa dva, ali Varki i njegovi kolege tvrde da njegove posljedice nisu u potpunosti negativne. Zapravo, CMAH može biti pokretačka sila dugog trčanja, naizgled jedinstveno ljudska osobina.

Da bi testirali svoju hipotezu, istraživači su regrutirali dvije grupe miševa. Jedna je sadržavala životinje s funkcionirajućim CMAH genima, dok se druga sastojala od miševa s doktoriranim „slomljenim“ genima. Prema otkriću Marka Barna, kada je tim natjerao miševe da trče na minijaturnim stazama, grupa bez funkcioniranja CMAH-a pokazala je 30 posto bolju izdržljivost od svojih kolega s CMAH-om. Trčali su i u prosjeku 12 posto brže i 20 posto dalje.

Nakon testova na pokretnoj traci koautorica Ellen Breen, fiziologinja s UCSD-a, analizirala je mišiće mišića i utvrdila da su oni koji nose mutirani gen otporniji na umor. Popular Science Mock dodaje da su iste životinje efikasnije procesuirale kisik.

"Razumno je nagađati da je ova mutacija možda bila neophodna za brže i daljnje trčanje", zaključuju autori u svojoj studiji.

Ipak, dodatna su istraživanja potrebna kako bi se utvrdila veza između CMAH-a i ljudske izdržljivosti. Biološki antropolog sa Sveučilišta Massachusetts Jason Kamilar, koji nije bio uključen u istraživanje, kaže za Science's Pennisi da „miševi nisu ljudi niti primati. Genetski mehanizmi u miševa ne moraju nužno prenijeti na ljude ili druge primate. "

U intervjuu za Popular Science, biolog Sveučilišta u Kaliforniji Riverside, Ted Garland dodaje da je prerano nazvati mutaciju "bitnom" u evoluciji trčanja na duge staze.

"Da se ova mutacija nikad nije dogodila, vjerojatno bi se dogodile i druge mutacije", napominje.

Mutacija ljudskog gena mogla je otvoriti put trčanju na duge staze