Но теперь исследовательская группа сообщает, что вопреки этой вере, максимум мышц шимпанзе динамическая сила и выходная мощность примерно в 1.35 раза выше, чем человеческая мышца подобного размера, различие, которое они называют «скромными» по сравнению с историческими, популярными счетами шимпанзе «супер сила», будучи много раз более сильными, чем люди.Далее, говорит biomechanist Брайан Умбергер, эксперт в скелетно-мышечной биомеханике в кинезиологии в Массачусетском университете Амхерст, исследователи нашли, что это скромное исполнительное преимущество для шимпанзе не происходило из-за более сильных мышечных волокон, а скорее различного соединения мышечных волокон, найденных у шимпанзе по сравнению с людьми.Как авторы объясняют, давнее, но непроверенное предположение об исключительной силе шимпанзе, если это правда, «указало бы на значительное и ранее недооцененное эволюционное изменение в силе и/или производящих власть возможностях скелетной мышцы» или у шимпанзе или у людей, линии которых отличались приблизительно 7 или 8 миллионов лет назад.
Умбергер был частью команды во главе с Мэтью О’Нилом в Медицинском колледже Аризонского университета, Финикс и другие в Каменном Университете Ручья, Гарварде и Университете штата Огайо. Детали этой работы, поддержанной частично Национальным научным фондом, предоставляют Умбергеру, появляются в токе рано выпуск онлайн Слушаний Национальной академии наук.Исследователи начали, критически исследовав научную литературу, где исследования сообщили о широком спектре оценок для того, как шимпанзе опережают людей в силе и власти, усредненной приблизительно 1,5 раза по всем. Но Умбергер говорит, что достижение этой стоимости из таких разрозненных отчетов «потребовало большого анализа с нашей стороны, составляя различия между предметами, процедуры и так далее».
Он и коллеги говорят, 1.5 раза значительно меньше, чем анекдотические отчеты шимпанзе, являющихся более сильными несколькими-сгибами, но это – все еще значащее различие и объяснение, что это могло продвинуть понимание ранней человеческой скелетно-мышечной эволюции.Умбергер добавляет, «Есть почти 100 лет счетов, предлагающих, чтобы у шимпанзе были свойственно превосходящие свойства мышечного волокна по сравнению с людьми, все же не было никаких прямых тестов той идеи. Такое различие было бы удивительно, учитывая то, что мы знаем о том, как подобные свойства мышечного волокна через разновидности подобного размера тела, такого как люди и шимпанзе».
Он объясняет, что мышечное волокно прибывает в два общих типа, быстрое подергивание, быстрое и сильное, но усталость быстро и медленное подергивание, которые медленнее и менее сильны, но с хорошей выносливостью. «Мы нашли, что в типах волокна, шимпанзе и человеческие мышечные волокна были на самом деле очень похожи. Однако мы также нашли, что шимпанзе имеют о вдвое большем количестве волокон быстрого подергивания как люди», отмечает он.
Для этой работы команда использовала подход, объединяющий изолированные приготовления к мышечному волокну, эксперименты и компьютерные моделирования. Они непосредственно измерили максимальную изометрическую силу и максимальную скорость сокращения волокон скелетной мышцы обыкновенного шимпанзе.
В целом они нашли, что конечность шимпанзе и волокна скелетной мышцы ствола подобны людям и другим млекопитающим и «вообще согласовываются с ожиданиями на основе размера тела и вычисления».Умбергер, основной научный вклад которого был в интерпретации, как свойства мышц затронут работу целого животного, разработанные компьютерные модели моделирования, которые позволили исследователям объединять различные данные по отдельным свойствам мышц и оценивать их совместные эффекты на работе.О’Нил, Умбергер и коллеги также измерили распределение типов мышечного волокна и нашли, что он очень отличался в людях и шимпанзе, у которых также более длинные мышечные волокна, чем люди.
Они объединили отдельные измерения в компьютерной модели моделирования функции мышц, чтобы лучше понять то, что совместное воздействие экспериментальных наблюдений было на работе целой мышцы. Когда все факторы были объединены, мышца шимпанзе производит приблизительно в 1.35 раза больше силы динамики и власти, чем человеческая мышца.Умбергер говорит, что преимущество для шимпанзе в динамической силе и власти прибывает из глобальных особенностей целых мышц, а не внутренних свойств клеток, из которых сделаны те мышцы. «Оборот – то, что люди, с высоким процентом волокон медленного подергивания, адаптированы к выносливости, такой как дальнее путешествие, за счет динамической силы и власти. Когда мы сравнили шимпанзе и людей к данным о типе мышечного волокна для других разновидностей, мы нашли, что люди – изолированная часть, предполагая, что выбор для большого расстояния, открытое путешествие, возможно, было важно рано в эволюции нашей скелетно-мышечной системы».
Авторы завершают, «Вопреки некоторым давним гипотезам, эволюция не изменила основную силу, скорость или производящие власть возможности клеток скелетной мышцы вызвать заметные различия между шимпанзе и людьми в ходьбе, управлении, восхождении и броске возможностей. Это – значительное, но ранее непроверенное предположение.
Вместо этого естественный отбор, кажется, изменил более глобальные особенности мышечной ткани, такие как распределения типа мышечного волокна и длины мышечного волокна».