Взаимосвязанная эволюция человеческого мозга и мышц

Новое исследование предполагает, что человеческая мышечная ткань может быть столь же уникальна, как и мозг. Ученые из Шанхайского института вычислительной биологии CAS-MPG и Институтов Макса Планка исследовали эволюцию метаболитов — небольших молекул, таких как сахара, витамины, аминокислоты и нейротрансмиттеры. Их работа показала, что концентрации метаболитов быстро менялись в ходе эволюции человека в двух тканях: в мозге и, что более удивительно, в мышцах. Статья с результатами будет опубликована 27 мая в журнале PLOS Biology.

Ученые впервые изучили эволюцию человеческого метаболома — совокупности метаболитов в тканях. "Метаболиты более динамичны, чем геном, и могут дать нам больше информации о том, что делает нас людьми", — говорит руководитель исследования доктор Филипп Хайтович.

Ключевые результаты:

• Метаболом человеческого мозга эволюционировал в четыре раза быстрее, чем у шимпанзе.
• Метаболом человеческой мышцы претерпел еще более значительные изменения — в десять раз больше, чем у шимпанзе.

Чтобы исключить влияние малоподвижного образа жизни, ученые провели эксперимент на макаках, которых перевели в тесные вольеры и кормили жирной и сладкой пищей. Эти изменения оказали лишь незначительное влияние на мышечный метаболом обезьян.

Исследователи предположили, что метаболические изменения связаны с мышечной силой. Тесты на силу тяги с участием шимпанзе, макак, студентов и профессиональных спортсменов подтвердили: все люди уступали приматам более чем в два раза.

Гипотеза: Метаболические роли мозга и мышц у человека взаимосвязаны. "Наши результаты позволяют предположить особую систему управления энергией у людей, которая позволяет нам сохранять энергию для наших extraordinary когнитивных способностей ценой слабых мышц", — резюмирует ведущий автор доктор Кася Божек.

Ученые считают, что эти специфические для человека метаболические особенности могут быть связаны не только с физическими или когнитивными способностями, но и с распространенными метаболическими заболеваниями.