Люди развили исключительно высокую скорость метаболизма, в отличие от любого другого известного животного. В отличие от приматов, которые экономят энергию, будучи менее активными, человек может оставаться в движении благодаря потоотделению, что предотвращает перегрев. Это метаболическое преимущество могло стать ключом к эволюционному успеху.

Согласно новому исследованию Гарварда, у людей значительно более высокие показатели метаболизма, чем у других млекопитающих, включая наших ближайших родственников — обезьян и шимпанзе. Исследователи предполагают, что наличие как высокого покоя, так и активного метаболизма позволяло предкам — охотникам-собирателям находить достаточно пищи, а также поддерживать больший размер мозга, большую продолжительность жизни и более высокие показатели воспроизводства.

«Люди кардинально отличаются от всех известных нам существ с точки зрения того, как они используют энергию», — сказал соавтор исследования и палеоантрополог Дэниел Либерман, профессор биологических наук кафедры эволюционной биологии человека им. Эдвина М. Лернера.

Исследование, опубликованное в Трудах Национальной академии наук, ставит под сомнение устоявшееся мнение о том, что у людей и нечеловекообразных приматов скорость метаболизма одинакова или даже ниже, чем можно было бы ожидать, учитывая размер их тела.

Используя усовершенствованный метод сравнения, учитывающий размер тела, температуру окружающей среды и жировую прослойку организма, исследователи обнаружили, что люди, в отличие от большинства млекопитающих, включая других приматов, эволюционировали таким образом, что избегают типичного компромисса между покоем и активным метаболизмом.

Животные получают калории через пищу и, как банковский счет, тратят их на расходы, в основном разделенные между двумя широкими метаболическими категориями: отдых и физическая активность.

У других приматов существует четкий компромисс между скоростью покоя и активного метаболизма, что помогает объяснить, почему шимпанзе с их большим мозгом, репродуктивными стратегиями и продолжительностью жизни, а следовательно, и высоким метаболизмом покоя, являются «домоседами», которые проводят большую часть своего дня за едой.

Обычно энергия, которую животные тратят на метаболизм, превращается в тепло, которое трудно рассеять в теплой среде. Из-за этого компромисса животные, такие как шимпанзе, которые тратят много энергии на свой метаболизм в состоянии покоя и также обитают в теплой тропической среде, должны иметь низкий уровень активности.

«Люди не только увеличили свой метаболизм в состоянии покоя, превзойдя даже показатели шимпанзе и обезьян, но благодаря нашей уникальной способности отводить тепло посредством потоотделения, мы также смогли увеличить уровень своей физической активности, не снижая при этом уровень метаболизма в состоянии покоя, — сказал соавтор Эндрю Йегиан, старший научный сотрудник лаборатории Либермана. — В результате мы представляем собой энергетически уникальный вид».

Анализ группы показывает, что обезьяны и человекообразные обезьяны эволюционировали таким образом, что тратят на 30% – 50% больше калорий в состоянии покоя, чем другие млекопитающие того же размера. Люди пошли еще дальше и тратят на 60% больше калорий, чем млекопитающие того же размера.

«Мы начали с вопроса, возможно ли, что люди и другие приматы могут иметь сравнительно низкие общие показатели метаболизма, как предполагали другие исследователи, — сказал Йегиан. — Мы попытались придумать лучший способ проанализировать это с помощью коэффициентов. Вот тогда мы и нажали на педаль газа».

Исследовательская группа, в которую входят сотрудники из Пеннингтонского биомедицинского исследовательского центра в Луизиане и Кильского университета в Германии, планирует продолжить изучение метаболических различий между человеческими популяциями.

Например, фермеры, ведущие натуральное хозяйство и выращивающие всю пищу, которую они едят, без помощи машин, имеют значительно более высокий уровень физической активности, чем охотники-собиратели и люди в промышленных условиях, как американцы. Однако все человеческие популяции, независимо от уровня активности, тратят одинаковое количество энергии для своего размера тела на свой уровень метаболизма в состоянии покоя.

«Что нас действительно интересует, так это различия в скорости метаболизма у людей, особенно в современном мире растущих технологий и более низких уровней физической активности, — сказал Йегиан. — Поскольку мы эволюционировали, чтобы быть активными, как работа в офисе меняет наш метаболизм способами, влияющими на здоровье?».

Каждую секунду в наших клетках происходят миллиарды биохимических реакций, которые поддерживают основные жизненные функции и формируют сложную метаболическую цепь. Она обеспечивает рост, размножение и восстановление клеток. Ее нарушение может ускорить старение. Но вызывает ли старение снижение метаболических функций или нарушение метаболизма ускоряет старение? Или оба эти фактора взаимосвязаны? Подробнее читайте в материале.