De Ann Gibbons May. 4, 2016, 13:00

maimuțele

S-ar putea să nu ne rară să mergem luni dimineața, dar oamenii sunt Iepurașii Energizatori ai lumii primatelor. Aceasta este concluzia unui nou studiu care, pentru prima dată, măsoară exact câte calorii arde oamenii și maimuțele în fiecare zi. Comparativ cu cimpanzeii și alte maimuțe, motoarele noastre interne revoluționate ard calorii cu 27% mai repede, potrivit unui articol publicat în Nature săptămâna aceasta. Această rată metabolică mai ridicată ne echipează pentru a alimenta rapid celulele creierului înfometate de energie, susținând creierele noastre mai mari. Și pentru a nu rămâne fără gaz când alimentele sunt scurte, studiul a constatat, de asemenea, că oamenii sunt mai grasi decât alte primate, oferindu-ne depozite de energie pe care să le folosim în perioadele slabe.

„Lucrul strălucit de aici arată pentru prima dată că avem o rată metabolică mai mare și că folosim mai multă energie”, spune paleoantropologul Leslie Aiello, președintele Fundației Wenner-Gren pentru cercetări antropologice din New York City. „Oamenii din timpul evoluției au devenit din ce în ce mai hipermetabolici”, spune antropologul biolog Carel van Schaik de la Universitatea din Zurich, în Elveția. - Am pus termostatul în sus.

Timp de decenii, cercetătorii au presupus că „nu au existat diferențe în ceea ce privește rata la care diferite specii au ars caloriile”, spune antropologul biolog Herman Pontzer de la Hunter College din New York City, autorul principal al noului studiu. Comparând oamenii și alte primate, au observat o diferență mică în rata metabolică bazală, care reflectă caloriile totale utilizate de organele noastre în timp ce suntem în repaus.

Dar, în multe privințe, nu suntem ca alte maimuțe: creierul nostru este de cel puțin trei ori mai mare și producem mai mulți copii la intervale mai scurte - ambii consumând mai multă energie. "A fost o întrebare deschisă - cum facem toate aceste lucruri scumpe?" Spune Pontzer.

În ultimele 2 decenii, cercetătorii au căutat un răspuns în schimburi între cererile de energie ale diferitelor părți ale corpului uman. De exemplu, Aiello și colegii ei au propus că atunci când creierul nostru a început să se extindă dramatic cu aproximativ 1,6 milioane de ani în urmă, strămoșul nostru direct Homo erectus a dezvoltat un intestin mai mic care a aspirat mai puțină energie (Știință, 15 iunie 2007, p. 1560). Alte echipe au sugerat că oamenii au redus masa musculară pentru a economisi energie; a mers și a alergat mai eficient; sau a obținut calorii suplimentare mai repede, consumând o dietă de calitate superioară, gătind alimente pentru a reduce energia consumată în digestie și împărtășind mâncarea. Într-adevăr, părea să nu lipsească adaptările umane care conservă energia.

Apoi, în 2010, cercetătorii au început să măsoare cu precizie cheltuielile totale de energie ale maimuțelor (TEE) pentru prima dată, mai degrabă decât rata lor de repaus. Orangutanii au dat prima surpriză: au o rată metabolică neașteptat de mică, spune Pontzer.

Așa că el și primatologul Stephen Ross de la Lincoln Park Zoo din Chicago, Illinois, au început să măsoare TEE direct în cât mai multe maimuțe posibile la 14 grădini zoologice și două sanctuare maimuțe din Statele Unite și Africa. Au hrănit 27 de cimpanzei, opt bonobo, 10 gorile și 11 urangutani cu apă etichetată cu anumiți izotopi de hidrogen și oxigen. Apoi au măsurat acei doi izotopi din urina maimuțelor pentru a vedea cum s-a schimbat raportul în timp. Raportul arată cât de mult dioxid de carbon a generat animalul, ceea ce reflectă câte calorii arsese. Tehnica este „etalonul de aur” pentru studiile metabolice, iar cercetătorii au făcut o „treabă extraordinară” folosind-o pentru a compara caloriile totale arse zilnic de maimuțe și oameni, spune antropologul biologic William Leonard de la Universitatea Northwestern din Evanston, Illinois.

Echipa a folosit aceeași metodă la 141 de adulți din cinci populații din întreaga lume. După ce au luat în considerare dimensiunea corpului, au descoperit că oamenii au avut în medie aproximativ 400 de calorii mai mult pe zi decât cimpanzeii și bonobii - cu 635 calorii mai mult decât gorilele și cu 820 calorii mai mult decât orangutanii. Aceasta a însemnat că oamenii au ars cu peste 27% mai multă energie pe zi în medie decât cimpanzeii.

Deși în mod ideal toate datele ar proveni de la animale în sălbăticie, alte studii au arătat că ratele TEE la maimuțele captive și sălbatice sunt aproximativ aceleași, indiferent de nivelurile de activitate, notează Van Schaik. Pentru a fi în siguranță, studiul a asortat oamenii relativ sedentari cu maimuțele captive.

Echipa a măsurat, de asemenea, grăsimea corporală la om și la alte primate prin analiza izotopilor din urină, constatând că oamenii au avut mult mai multe grăsimi decât chiar și aceste animale din grădina zoologică. „Dacă veți arde combustibil mai repede, mai bine aveți un rezervor de rezervă”, spune Pontzer. Odată ce homininele timpurii și-au sporit metabolismul și au crescut creierele mai mari, spune el, selecția naturală ar fi favorizat nu numai indivizii mai grași, ci și curajele mai mici și alte adaptări de economisire a energiei, precum gătitul și mersul eficient.

„Ce este fantastic la această lucrare este că Herman și colegii săi au integrat efectiv toate ideile anterioare într-o teorie unificată pentru energie și evoluția caracteristicilor umane”, spune Aiello. Van Schaik este de acord. „În sistemele noastre va fi mai multă energie”, spune el. „Acum, [Pontzer] l-a măsurat și totul se potrivește”.

Următorul în agenda lui Pontzer este să încercăm să ne dăm seama cum și când strămoșii umani și-au sporit metabolismul peste nivelurile strămoșilor noștri maimuță, de exemplu, analizând ratele de creștere osoasă în fosile. Este deosebit de interesant pentru Aiello. „Mi-aș dori cu adevărat să știu”, spune ea, „când s-au îngrășat hominizii fosili?”