Illustration von Sam Woolley
Die Menschen haben große, bauchige Köpfe, aber wenn es um Reine Muskelkraft, wir sind oft als die schwächste der großen Menschenaffen. Selbst Schimpansen, die deutlich kleiner sind als wir, zeigen Stärke, sind praktisch super-Menschen, die von unseren standards. Neue Forschung zeigt, zu welchem Grad unsere Primaten-cousins sind stärker als wir—und warum Ihre winzigen Körper pack solch einer beeindruckenden punch.
Pfund-für-Pfund, Schimpansen sind 1,5-mal stärker als Menschen zu ziehen und springen Aufgaben, entsprechend der neuen Forschung, die heute veröffentlicht in den Verfahren der National Academy of Sciences. Diese Stärke ist nicht das Ergebnis der Schimpansen, die physische form, seine Palette von Bewegung, oder eine neu entdeckte Engagement für Bankdrücken und Kreuzheben, sondern das Produkt, wie die Fasern in Schimpansen Muskeln verteilt sind. Denn Schimpansen sind unsere nächsten lebenden Primaten-verwandten, diese Ergebnisse bieten neue Einblicke in die menschliche evolution—und warum sind wir solche Schwächlinge.
Wissenschaftler haben bekannt, die über die Schimpansen-Kraft seit geraumer Zeit jetzt, dokumentieren die Leistungen der “super-Stärke” in beide wild und in Gefangenschaft gehaltenen Schimpansen. Forscher verwendet haben, ziehen und springen Experimenten zu vergleichen, Schimpansen und menschlicher Muskelkraft seit den 1920er Jahren, aber Sie haben gekämpft, um zu verstehen, die physiologische und mechanische Gründe für die beobachteten Unterschiede.
Warum sind Sie so stark, dass eine einfachere Frage zu beantworten. Ihre zusätzliche Stärke macht Sinn, von einer evolutionären Perspektive; Schimpansen sind angepasst Wald Leben, auf Bäume zu klettern und wohnen unter den Zweigen. Der Mensch, auf der anderen Seite, verlassen den Wald vor langer Zeit—eine Veränderung der Einstellung erforderlich, dass eine andere Gruppe von körperlichen und kognitiven Anpassungen. Im Laufe der Zeit, werden wir weniger abhängig von der Muskelkraft für unser überleben, während Schimpansen haben behielten Ihre tree-climbing, ast-schwingen Kraft.
Im Jahr 2014 entdeckten die Forscher, dass Schimpansen Muskel verfügen über einzigartige Eigenschaften, die Einfluss auf Ihre Energie produzierenden Fähigkeiten. Die neue PNAS-Studie, geführt von Matthew O ‘ Neill von der Universität von Arizona, piggybacks aus dieser Forschung vor, das bei genauerer Betrachtung der tatsächlichen Biologie und mechanik von Schimpansen, Muskel-Gewebe und Vergleich die Muskelkraft von Mensch und Schimpanse.
“Unsere Arbeit ist die erste detaillierte Studie über die Biologie und die mechanik von Schimpansen, Muskel-Gewebe” O ‘ Neill sagte Gizmodo. “Unsere Ergebnisse zeigen, dass der Unterschied zwischen Schimpansen und dem menschlichen Muskel ist in der Faser-Verteilung, mit Schimpansen, dass ein viel höherer Anteil an schnellen Fasern als Menschen, im Durchschnitt, und fügte hinzu, dass “alle unsere Messungen von Schimpansen, Muskel neu sind.” Für die Studie, die Muskelfasern waren Stichprobe aus drei Jungen männlichen Schimpansen.
Neben der überprüfung der Forschung in diesem Bereich zwischen 1944 und 2014, die Forscher verwendeten rechnergestützten Modellierung und simulation, um zu bestimmen, die Wirkung von Faser-Verteilung auf die Schimpansen ” verschiedene Muskeln. “Die Modellierung-simulation Stück erlaubt uns einrichten computational Experimente, die nachahmt, wie ein Muskel im Bein oder arm Verhalten würde während maximal springen und oder ziehen,” sagte O ‘ Neill.
Analyse der bisherigen experimentellen Untersuchungen haben gezeigt, dass Schimpansen im Durchschnitt übertreffen die Menschen durch einen Faktor von ungefähr 1,5 ziehen und springen Aufgaben. Die computer-Modelle, die Kombination der experimentellen Daten mit den Simulationen zeigte sich, dass die maximale Kraft und Leistung von Schimpansen Muskeln ist 1,35 mal höher bei Schimpansen als Menschen Muskeln mit ähnlicher Größe. Dies ist vor allem auf die Schimpansen, die höhere fast-twitch-Faser-Inhalt, die es ermöglicht, hohe Kraft und Leistung, aber eine geringere Lebensdauer. Schimpansen Muskel setzt sich zu etwa 67 Prozent aus fast-twitch-Fasern, im Vergleich zu etwa 40 Prozent in den Menschen.
Wichtig ist, dass diese Stärke, die Maßnahmen basieren auf dem, was Wissenschaftler nennen “Masse spezifische Muskel-Leistung.”
“Die ‘Masse’ ist [ein] wichtige [Punkt] klar zu sein”, sagte O ‘ Neill. “Das ist, weil die meisten Menschen denken Stärke in absoluten zahlen. Wenn Sie zurück gehen und sehen alle Daten, die in diesen früheren Studien, in vielen Fällen Menschen ziehen eine ähnliche Menge an Masse oder springen mit ähnlich power wie die Schimpansen in absoluten zahlen. Aber auch Menschen neigen dazu, größer zu sein, als die Schimpansen in diesen Studien, so dass wir die Rechnung für diesen Unterschied durch Division der Kraft durch die Masse des Körpers. Dies gibt uns eine relative oder, genauer gesagt, eine “Masse-spezifische” Messen von Kraft oder Leistung.”
In anderen Worten, Schimpansen ziehen kann, mehr Zeug und springen Sie mit mehr Kraft als wir Menschen, wenn unsere Unterschiede in der Größe berücksichtigt werden (eine typische Erwachsenen Schimpanse wiegt ungefähr 100 Pfund).
In Bezug auf real-world-Anwendungen von Stärke—ein Problem, das spricht für die evolutionären Gründe für diese Unterschiede—Schimpansen sind zweifellos geübter im klettern und navigieren in Bäumen, als wir sind, was O ‘ Neill sagt Forderungen “erhebliche Muskel-Kraft und macht.” Der Mensch, auf der anderen Seite, verwenden Sie viel weniger Energie beim gehen und kann entkommen viele Tiere, darunter Schimpansen (gut zu wissen). “Aber wenn wir vergleichen äpfel mit äpfeln, Menschen wirklich zu übertreffen Schimpansen in jede Aktivität, die sich mit walking oder laufen auf zwei Beinen.”
Diese physischen Unterschiede entstanden im Laufe der letzten sieben bis acht Millionen Jahren, als Menschen weggezogen aus dem Wald und in Richtung zweibeinige Leben auf dem Boden. Die sich daraus ergebenden Verluste in der maximalen Kraft und Leistung wurden kompensiert durch Gewinne in Ausdauer und die Fähigkeit, sich wiederholende, niedrig-Energie-Bewegungen (wie Gestaltung, Steine in Werkzeuge). Was mehr ist, als hominins übergang zu einer Jäger-und-Sammler-Modus der Existenz, selectional Druck für die kognitiven Fähigkeiten entstanden, daraus resultierende in größere Gehirne und ein vermindertes Vertrauen auf körperliche Kraft.
Dennoch, angesichts des Zustands der Welt gerade jetzt, es scheint, wir haben das kurze Ende des Stockes.
[Proceedings of the National Academy of Sciences]