交织在一起的进化的人类大脑和肌肉
人类的认知差异和近亲,生活的黑猩猩,又明显异常。虽然我们共享强有力的表面物理相似之处,我们已经能够使用我们的令人难以置信的精神文明建设和操作能力我们的环境我们的意志,让我们来接管我们的星球和在月球上行走而黑猩猩grub在少数非洲森林。
但一项新的研究表明,人类肌肉可能只是是独一无二的。科学家从上海CAS-MPG伙伴计算生物学研究所,与团队一起从德国马普研究院,研究小分子代谢物的进化——像糖,维生素、氨基酸和神经递质,代表我们的生理功能的关键元素。他们的研究发现,代谢物浓度迅速发展在人类进化的过程中在两个组织:在大脑中,更令人吃惊的是,在肌肉。一篇文章描述了他们的研究结果将在5月27日发表在开放获取期刊公共科学图书馆生物学。
的基因组,包括人类基因组,积累不断随时间的变化。的基因变化发生在人类进化的过程中,只有少数会负责不同的人类特性的崛起。确定哪些分子在人类进化的过程中扮演了一个角色,科学家开始超越基因组。菲利普博士带领的国际科学家小组Khaitovich上海人,首次研究了进化的人类代谢组,代谢产物存在于人体组织的纲要。“代谢物比基因更有活力,他们可以给我们更多的信息关于什么使我们人类,”Khaitovich说。“一般也知道,人类的大脑会消耗更多的能量比其他物种的大脑;我们好奇的想看看这代谢过程涉及。”
实际上,事实证明,与uniformly-paced基因组的进化,人类大脑进化的代谢物黑猩猩的四倍。然而,更令人惊讶的是,人类肌肉积累更高的代谢变化——黑猩猩的十倍!
排除这种可能性,这只是反映了我们的“沙发土豆”生活方式的变化,科学家们经过特殊处理后的猕猴进行额外的测量。这些猕猴从小型室内宽敞的乡村设施附件,为几周脂肪和含糖食物,模仿许多当代人类的环境。这些生活方式的改变只有一个小猕猴肌肉代谢物的影响。“很长一段时间我们困惑人类肌肉的代谢变化,“Kasia Bozek博士说,这项研究的主要作者,“直到我们意识到其他灵长类动物的共同点,与人类相比,是他们巨大的肌肉力量。”Dr Josep Call, from the Wolfgang Kohler Primate Research Center in Leipzig, Germany, concurs: "This is common knowledge to all the zoo keepers, but it was never tested systematically." To prove their point, researchers involved several chimpanzees, macaques, university students, and even professional athletes in a pulling strength competition. Despite their sweat and determination, all of the human participants of the experiment were outcompeted by their primate opponents by more than two-fold.
科学家们建议的一个诱人的假设是,人类的大脑和肌肉的代谢作用交织在一起。“我们的结果显示一个特殊的人类能源管理,让我们为我们的非凡的精力认知能力的成本弱肌肉,“Kasia Bozek博士总结。“世界的人类代谢组学是刚刚开始开放其秘密,”帕特里克Giavalisco博士补充道,该代谢物测量工作在马克斯·普朗克分子植物生理学研究所歌。“这种人类特有的代谢特性,我们发现不仅有关身体或认知能力也是常见的人类代谢疾病。”
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出版
郑阎Katarzyna Bozek yun,魏,西陵Liu Jieyi Xiong, Masahiro杉,Masaru获利,Svante Paabo, Raik Pieszek, Chet Sherwood,帕特里克·r·霍夫约翰·j·伊利德克steinhaus指出,洛萨Willmitzer, Jens Bangsbo Ola汉森,约瑟,菲利普·帕特里克·Giavalisco Khaitovich。特殊进化趋异的人类肌肉和大脑代谢物相似人类认知和身体的独特性。《公共科学图书馆·生物学》上,发表于2014年5月27日。doi: 10.1371 / journal.pbio.1001871
