Mensen Hebben Brawn Voor Hun Hersenen Opgeofferd, Stelt De Studie Voor

{h1}

Mensen kunnen slim zijn, omdat energie die ooit aan brawn was gewijd, werd opgegeven voor hersens, zeggen onderzoekers.

Mensen kunnen slim zijn, omdat energie die ooit aan brawn was gewijd, werd opgegeven voor hersens, zeggen onderzoekers.

De krachtigste computer die we kennen, is het brein. Het menselijk brein bezit ongeveer 100 miljard neuronen met ongeveer 1 quadrillion - 1 miljoen miljard - verbindingen bekend als synapsen die deze cellen samen bedraden.

Mensen bezitten meer complexe, krachtige hersenen dan de meest verwante familieleden van de mensheid, zoals apen en apen. Een reden achter deze sprong in denkkracht kan liggen in hoeveel van het menselijke metabolisme is toegewijd aan het menselijk brein - het verbruikt maar liefst 20 procent van de totale energie van het lichaam. [10 verrassende feiten over de menselijke hersenen]

Hoe de hersenen evolueerden

Om inzicht te krijgen in hoe de menselijke hersenen evolueerden, vergeleken wetenschappers de metabolismes van mensen en dieren zoals chimpansees, muizen en rhesusapen. Ze concentreerden zich op de hoeveelheid energie die elke soort aan hersenen en lichaam besteedde.

De onderzoekers analyseerden meer dan 10.000 verbindingen die bekend staan ​​als metabolieten, kleine moleculen gevormd door, of noodzakelijk voor, het metabolisme, zoals suikers en vetten; de bouwstenen van eiwitten, DNA en celmembranen; en chemische signalen afgegeven door cellen. Ze onderzochten metabolietniveaus in de nier, dijspier en drie hersenregio's - de primaire visuele cortex, die betrokken is bij het zien; de cerebellaire cortex, die helpt de spieractiviteit te coördineren; en de prefrontale cortex, die een belangrijke rol speelt in complex mentaal gedrag, besluitvorming en sociaal gedrag.

De onderzoekers vergeleken vervolgens met hoeveel de metabolismes van deze dieren verschilden met hoe ver van elkaar deze soorten evolutionair zijn. Door het analyseren van menselijke en andere genomen, onthulden eerdere onderzoeken wanneer de voorouders van mensen en andere dieren uiteen liepen. De voorouders van mensen en knaagdieren bijvoorbeeld, varieerden ongeveer 75 miljoen jaar geleden, terwijl verschillen ongeveer 25 miljoen jaar geleden met de voorouders van rhesusapen en ongeveer 6 miljoen jaar geleden met de voorouders van chimpansees plaatsvonden.

Voor het grootste deel vonden de wetenschappers de niveaus van verschillen tussen de metabolismes van deze soorten overeen met hoe ver ze uit elkaar waren evolutionair. (Hoe verder uit elkaar evolutionair, hoe groter de metabolismeverschillen waren.) Ze ontdekten echter dat de mate van verandering in het metabolisme van de menselijke prefrontale cortex ongeveer vier keer sneller was dan die van chimpansees. Nog verbazingwekkender was dat de mate van verandering in het metabolisme van menselijke spieren meer dan acht keer sneller was dan die van de chimpansee.

"Zelfs na zoveel jaren van onderzoek van mensen en menselijke evolutie, kunnen we nog steeds grote onbekende verschillen tussen mensen en andere soorten ontdekken," zei studie-auteur Philipp Khaitovich, een evolutionair bioloog aan het Key Laboratory of Computational Biology van de Chinese Academie van Wetenschappen in Shanghai.

Mensen versus chimpansees

Om de mogelijkheid uit te sluiten dat deze veranderingen eenvoudigweg de moderne menselijke levensstijl van de couch potato weerspiegelden, voerden de wetenschappers extra experimenten uit op resusapen, die ze van een ruime plattelandsfaciliteit naar kleine binnenhuizen verplaatsen en hen wekenlang vet en suikerachtig voedsel serveren. de omgeving en het gedrag van hedendaagse mensen imiteren. Deze veranderingen in levensstijl hadden slechts een klein effect op het metabolisme van de spieren van de apen.

"We waren lange tijd verward door metabolische veranderingen in menselijke spieren, totdat we ons realiseerden dat wat andere primaten gemeen hebben, in tegenstelling tot mensen, hun enorme spierkracht is", zei hoofdauteur Katarzyna Bozek, van de Chinese Academie van Wetenschappen 'Key Laboratory of Computational Biology in Shanghai. [De 7 grootste mysteries van het menselijk lichaam]

Chimpansees zijn veel sterker dan mensen. Kevin Hunt, directeur van het Human Origins and Primate Evolution Lab aan de Indiana University, vertelde ooit dat hij een vrouwelijke chimpansee van 38,5 kilogram in Afrika zag liggen en takken van een ijzeren boom met haar vingertoppen afbrak, een die Hunt twee handen nam en allemaal zijn kracht om te breken.

Om te zien hoeveel sterker chimpansees en resusapen zijn dan mensen, voerden de onderzoekers spiersterktetests uit waarbij het gewicht omhoog werd gebracht. Alle menselijke vrijwilligers in het experiment - waaronder professionele atleten - werden meer dan tweevoudig door hun primaat-tegenstanders uit de strijd verdreven.

"Volgens onze resultaten is een gemiddelde volwassen chimpansee ongeveer twee tot drie keer sterker dan een gemiddelde volwassen mens," vertelde Khaitovich aan WordsSideKick.com.

Het feit dat de metabole veranderingen in de menselijke spieren gepaard gaan met een drastische vermindering van de spierkracht, geeft de onderzoekers de aanwijzing dat menselijke voorouders mogelijk brains voor brawn hebben geruild.

"Het is een heel eenvoudige verklaring, en het zou helemaal verkeerd kunnen zijn," zei Khaitovich. "In de evolutie werken eenvoudige verklaringen vaak goed."

"Ons werk opent een deur naar verdere studies van de menselijke metabole uniciteit," zei Khaitovich. "Het is een enorm veld dat vrijwel onaangetast is door wetenschappers."

De wetenschappers hebben hun bevindingen vandaag (27 mei) online vastgelegd in het tijdschrift PLOS Biology.

Volg ons @livecience, Facebook & Google+. Oorspronkelijk artikel over WordsSideKick.com.


Video Supplement: VEGAN 2017 - The Film.




WordsSideKick.com
Alle Rechten Voorbehouden!
Reproductie Van Materialen Toegestaan Alleen Prostanovkoy Actieve Link Naar De Site WordsSideKick.com

© 2005–2019 WordsSideKick.com