Um gene pode explicar por que os humanos nascem para fugir

Uma única mutação genética tornou nossos ancestrais assustadoramente bons corredores de longa distância.

Como alguém que ama correr em ultra-distância e também é um grande fã de Bruce Springsteen, “Born to Run” sempre foi uma das minhas músicas favoritas. Sim, eu sei que é clichê. Mas, a qualquer momento eu estou fora para uma corrida longa e ouvir Bruce cinturão, “No dia em que suamos nas ruas de um sonho americano fugitivo”, não posso deixar de ter flashbacks para outro momento em nossa evolução quando nossos ancestrais humanos estavam caçando presas na savana africana.

Fonte: rangizzz / Shutterstock

Mais de uma década atrás, escrevi pela primeira vez sobre algumas razões evolucionárias pelas quais “Chimpanzés como nós nascem para correr” em The Athlete’s Way: Sweat e Biology of Bliss. Para esta seção do meu livro, referenciei as conclusões de um artigo de referência, “Corrida de Endurance e a Evolução do Homo ” (2004), de Dennis Bramble e Daniel Lieberman, do Departamento de Biologia Evolutiva da Universidade de Harvard.

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Durante seu estudo de 13 anos, Bramble e Lieberman identificaram 26 características que tornaram os primeiros humanos extraordinários corredores de longa distância. Como os autores explicam no resumo do estudo:

“O bipedismo acelerado é um comportamento derivado chave dos hominídeos que possivelmente se originou logo após a divergência entre as linhagens de chimpanzés e humanos. Embora as andanças bípedes incluam caminhar e correr, geralmente considera-se que a corrida não desempenhou nenhum papel importante na evolução humana, porque os humanos, como os macacos, são corredores pobres em comparação com a maioria dos quadrúpedes. Aqui nós avaliamos o quão bem os humanos executam em corridas de longa distância sustentadas, e revisamos as bases fisiológicas e anatômicas das capacidades de corrida de resistência em humanos e outros mamíferos. Julgados por vários critérios, os humanos se saem muito bem em corridas de resistência, graças a um conjunto diversificado de características, muitas das quais deixam traços no esqueleto. A evidência fóssil dessas características sugere que a corrida de resistência é uma capacidade derivada do gênero Homo , originada há cerca de 2 milhões de anos, e pode ter sido fundamental na evolução da forma do corpo humano ”.

Agora, um novo estudo (2018) em ratos da Faculdade de Medicina da Universidade da Califórnia em San Diego oferece um acompanhamento fascinante a esta pesquisa pioneira sobre corrida de resistência. O artigo potencialmente inovador, “Human-Like Cmah Inativação em ratos aumenta a resistência em execução e diminui a fatigabilidade muscular: Implicações para a evolução humana”, foi publicado na edição de 12 de setembro do Proceedings of the Royal Society B.

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Para este estudo inédito, os pesquisadores da UCSD foram capazes de identificar uma mutação genética específica que pode ter ajudado nossos ancestrais humanos a evoluírem de habitantes de árvores a se tornarem uma das melhores criaturas de corrida de longa distância do reino animal. .

Os primeiros hominídeos parecem ter evoluído com a biomecânica e fisiologia esquelética específica da corrida, como músculos glúteos máximos (bumbum) mais fortes, pés maiores, crânios com proteção contra superaquecimento, uma articulação nucal para manter a cabeça firme quando subindo e descendo, e uma rede expansiva de glândulas sudoríparas que resfriou o corpo a um grau não visto em outros grandes mamíferos.

Entre os mamíferos, os seres humanos estão entre os mais eficientes corredores de endurance de ultra distância. Apenas cavalos, cães e hienas podem nos ultrapassar a longo prazo. E nossa capacidade de correr mais e mais rápido sem fadiga nos tornou excepcionalmente bons caçadores. Nossos ancestrais podiam perseguir as presas em calor escaldante durante o meio do dia, quando outros carnívoros dormiam. E eles foram capazes de perseguir as presas por longas distâncias que empurraram qualquer mamífero com menos resistência a um ponto de exaustão. Essa técnica de sobrevivência do mais apto para o uso de presas é chamada de “caça persistente”.

Como parte da evolução humana, os cientistas especulam que cerca de 2 ou 3 milhões de anos atrás, a deleção funcional de um gene chamado “CMP-Neu5Ac hidroxilase (CMAH)” desencadeou uma reação em cadeia no gênero Homo que acabaria por levar ao Homo sapiens moderno. O gênero original Homo também incluiu espécies extintas como Homo habilis e Homo erectus .

Para o último estudo da UCSD sobre endurance, os pesquisadores projetaram uma linhagem de camundongos que não possuíam o gene CMAH e testaram sua capacidade de percorrer longas distâncias em comparação a um grupo controle de camundongos com esse gene ainda intacto. O primeiro autor Jon Okerblom, que é estudante de pós-graduação, liderou a construção de máquinas semelhantes a passadeiras, juntamente com rodas de longa distância para camundongos. “Nós avaliamos a capacidade de exercício (de camundongos sem o gene CMAH), e observamos um aumento no desempenho durante testes em esteira e após 15 dias de corrida voluntária”, disse Okerblom em um comunicado.

Após essa descoberta inicial, Okerblom e o autor sênior Ajit Varki consultaram sua colega, Ellen Breen, pesquisadora na divisão de fisiologia da Faculdade de Medicina da UC San Diego. Breen observou que ratos sem o gene CMAH exibiam maior resistência e menos fadiga, além de melhor respiração mitocondrial e força muscular dos membros posteriores. Notavelmente, eles também pareciam ter mais capilares para fornecer sangue e oxigênio para os músculos em movimento.

Varki especula que essas descobertas sugerem que a mutação do gene CMAH há milhões de anos pode ter ajudado os primeiros seres humanos a se tornarem excepcionalmente bons corredores de longa distância.

Os autores resumem o significado desta pesquisa: “Em conjunto, esses dados sugerem que a perda de CMAH contribui para uma melhor capacidade muscular esquelética para uso de oxigênio. Se traduzível para humanos, a perda de CMAH poderia ter proporcionado uma vantagem seletiva para o Homo ancestral durante a transição da ocupação da floresta para uma maior exploração de recursos e comportamento de caçador / coletor na savana aberta. ”

Referências

Jonathan Okerblom, William Fletes, Hemal H. Patel, Simão Schenk, Ajit Varki, Ellen C. Breen. “A inativação da Cmah em ratos aumenta a resistência e diminui a fatigabilidade muscular: implicações para a evolução humana.” Proceedings of the Royal Society B. (Primeira publicação: 12 de setembro de 2018) DOI: 10.1098 / rspb.2018.1656

Dennis Bramble e Daniel Lieberman. “Corrida de Resistência e a Evolução do Homo ”. Natureza (Publicado pela primeira vez em 18 de novembro de 2004) DOI: 10.1038 / nature03052