W niedzielę kenijski biegacz dystansowy Eliud Kipchoge pobił rekord maratonu światowego o 78 sekund, ścigając się po berlińskim polu w zaledwie 2:01:39. Jak zauważa Vernon Loeb dla Atlantyku, tym razem przekłada się na „26 prostych, niesamowicie szybkich, 4-minutowych i 38-sekundowych mil”.
Kipchoge może być klasą własną, ale nowe badanie opublikowane w Proceedings of Royal Academy B sugeruje, że wszyscy ludzie mają wrodzoną skłonność do biegania na duże odległości. Odkrycia te, oparte na badaniach prowadzonych przez Ajit Varki, lekarza medycyny komórkowej i molekularnej Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego, określają wytrzymałość fizyczną na poziomie komórkowym, wskazując mutację genetyczną jako jeden z kluczowych czynników w przejściu wczesnych hominidów z mieszkańców lasu do szybkich, wyprostowanych drapieżniki wędrujące po suchej afrykańskiej sawannie.
Jillian Mock z Science Popular donosi, że badanie koncentruje się na genie hydroksylazy CMP-Neu5Ac lub CMAH, która zmutowała około dwa do trzech milionów lat temu - mniej więcej w tym samym czasie hominidy przeszły z trybu życia z zachowań naczelnych innych niż ludzie na działania więcej zgodnie ze współczesnymi ludźmi. Jak pisze Kashmira Gander dla Newsweeka, tej zmianie towarzyszyły fizyczne adaptacje, w tym rozwój większych stóp, silniejszych mięśni pośladkowych i dłuższych nóg.
Kashmira wyjaśnia: „Wczesne hominidy mogły biec na większe odległości i do momentu wyczerpania - znanego jako polowanie na upór - wszystko to podczas radzenia sobie z upałem słońca, podczas gdy inne zwierzęta drzemały”.
Obecnie zwierzęta, od krów po szympansy i myszy, mają funkcjonalny gen CMAH, który pomaga w produkcji cząsteczki cukru zwanej kwasem sialowym. Te ssaki mogą wytwarzać dwa rodzaje kwasu, ale jak pisze Elizabeth Pennisi dla magazynu Science, ludzki gen CMAH jest „zepsuty”, co uniemożliwia mu wytwarzanie więcej niż jednego rodzaju kwasu.
Wcześniejsze badania łączyły zmutowany gen CMAH z ciężką zwyrodnieniową dystrofią mięśniową, a także ze zwiększonym ryzykiem raka i cukrzycy typu 2, ale Varki i jego koledzy twierdzą, że jego konsekwencje nie są całkowicie negatywne. W rzeczywistości CMAH może być siłą napędową długodystansowych biegów, co jest cechą pozornie ludzką.
Aby przetestować swoją hipotezę, naukowcy zrekrutowali dwie grupy myszy. Jedno zawierało zwierzęta z funkcjonującymi genami CMAH, podczas gdy drugie składało się z myszy z udokumentowanymi „złamanymi” genami. Według Mark Barna z Discover, kiedy zespół zachęcił myszy do biegania na miniaturowych bieżniach, grupa bez funkcjonującego CMAH wykazała 30 procent lepszą wytrzymałość niż ich odpowiedniki wyposażone w CMAH. Prowadzili także średnio o 12 procent szybciej i 20 procent dalej.
Po testach na bieżni współautorka Ellen Breen, fizjolog z UCSD, przeanalizowała mięśnie myszy i stwierdziła, że osoby niosące zmutowany gen były bardziej odporne na zmęczenie. Popular Mock dodaje, że te same zwierzęta miały tendencję do wydajniejszego przetwarzania tlenu.
„Rozsądne jest spekulowanie, że ta mutacja mogła być niezbędna do szybszego i dalszego biegania” - podsumowują autorzy.
Konieczne są jednak dodatkowe badania, aby umocnić związek między CMAH a ludzką wytrzymałością. Jason Kamilar, antropolog biologiczny z University of Massachusetts, który nie był zaangażowany w badania, mówi Science's Pennisi, że „myszy nie są ludźmi ani naczelnymi. Mechanizmy genetyczne u myszy niekoniecznie przekładają się na ludzi lub inne naczelne. ”
W wywiadzie dla Popular Science biolog z University of California Riverside, Ted Garland, dodaje, że jest zbyt wcześnie, aby nazwać mutację „niezbędną” w ewolucji biegania na duże odległości.
„Gdyby ta mutacja nigdy się nie zdarzyła, prawdopodobnie miałaby miejsce inna mutacja” - zauważa.
