Сила шимпанзе и её значение для эволюции человеческих мышц

С 1920-х годов считалось, что шимпанзе обладают «сверхсилой» по сравнению с людьми, что указывало бы на превосходство их мышечных волокон.

Однако новое исследование показывает, что максимальная динамическая сила и мощность мышц шимпанзе всего лишь примерно в 1.35 раза выше, чем у человеческих мышц аналогичного размера. Это различие учёные называют «скромным» по сравнению с популярными историями о многократном превосходстве.

Биомеханик Брайан Амбергер из Университета Массачусетса в Амхерсте поясняет, что это преимущество связано не с более сильными мышечными волокнами, а с разным составом типов волокон у шимпанзе и людей.

Если бы старая гипотеза о сверхсиле была верна, это означало бы значительный эволюционный сдвиг в силовых возможностях скелетных мышц после разделения линий шимпанзе и человека 7–8 миллионов лет назад.

Исследование под руководством Мэтью О'Нила из Медицинского колледжа Университета Аризоны в Финиксе с участием учёных из Университета Стоуни-Брук, Гарварда и Университета Огайо опубликовано в Proceedings of the National Academy of Sciences.

• Анализ литературы показал, что средняя оценка превосходства шимпанзе в силе составляет около 1.5 раза, что значительно меньше анекдотических рассказов, но всё же требует объяснения.
• Прямые тесты мышечных волокон шимпанзе опровергли гипотезу об их внутреннем превосходстве. Их максимальная изометрическая сила и скорость сокращения оказались схожи с человеческими и другими млекопитающими, соответствуя размеру тела.
• Ключевое различие — в пропорциях волокон. У шимпанзе примерно вдвое больше быстросокращающихся волокон (мощных, но быстро устающих), чем у людей.
• Компьютерное моделирование, интегрировавшее данные об отдельных свойствах мышц, показало, что совокупный эффект различий (состав волокон и их длина) даёт преимущество в динамической силе и мощности в 1.35 раза.

Вывод: Эволюция не изменила базовые силовые свойства самих мышечных клеток. Вместо этого естественный отбор повлиял на глобальные характеристики мышечной ткани:

• Шимпанзе, с преобладанием быстрых волокон, адаптированы для динамической силы и мощности.
• Люди, с высокой долей медленных волокон, адаптированы для выносливости (например, для длительных переходов), пожертвовав абсолютной силой. Данные показывают, что человек является исключением среди видов, что указывает на важность отбора на способность к длительному передвижению по земле на ранних этапах эволюции нашей опорно-двигательной системы.