Svelati i segreti della superforza degli scimpanzé

Dipende dalla prevalenza di fibre muscolari corte. Ma l’uomo è più resistente allo sforzo

[27 Giugno 2017]

Dagli anni ’20 del secolo scorso ci si rese conto della “super forza” degli scimpanzé, anche se studi successivi hanno dimostrato che il differenziale di performance muscolare scimpanzé-uomo è solo ~1.5 volte e non 8 volte superiore come aveva suggerito una ricerca del biologo John Bauman. Alcuni ipotizzavano che questo differenziale rifletta le differenze nelle meccanica muscolare tra noi e i nostri più vicini parenti.

Ora lo studio “Chimpanzee super strength and human skeletal muscle evolution”, pubblicato su PNAS da un team di ricercatori statunitensi, mette a confronto le proprietà muscolo-scheletriche degli scimpanzé con quelle degli esseri umani e di altri mammiferi terrestri e gli scienziati dicono che «i nostri risultati di mostrano che il muscolo dello scimpanzé supera muscolo umano in  forza dinamica e potenza massima di ~1.35 volte.  Questo è dovuto principalmente al maggiore contenuto di fibre a contrazione rapida dello scimpanzé, piuttosto che all’eccezionale forza isometrica massima  o alle velocità massime di accorciamento». Secondo i ricercatori, le capacità delle  prestazioni muscolari degli ominidi sarebbero diminuite durante la nostra evoluzione.

Quindi la “superforza” degli scimpanzé sarebbe dovuta soprattutto a un tipo di fibra muscolare coinvolta in potenti movimenti rapidi e smentiscono studi precedenti che suggerivano che la grande forza di questi primati dipendesse da aspetti meccanici dei loro muscoli.

Il team guidato da Matthew O’Neill, del College of Medicine dell’università dell’Arizona-Phoenix,  ha esaminato la letteratura scientifica sul rendimento muscolare degli scimpanzé e ha scoperto che, in media, sono 1,5 volte più forti  degli uomini. «Il senso non era quello di fare una revisione critica di tutti gli esperimenti che erano stati fatti fino al nostro studio – ha spiegato O’Neill a BBC News – Era qualcosa che dovevamo fare prima di entrare nel merito della nostra ricerca»

Il problema da risolvere era se i muscoli degli scimpanzé fossero in grado di generare più forza aerobica, o, in alternativa, se fossero in grado di accorciare più velocemente dei muscoli umani, contribuendo ad aumentare la loro forza. Per scoprirlo,  O’Neill e i suoi colleghi hanno misurato  direttamente le proprietà delle fibre muscolari prelevati da scimpanzé che erano stati congelati dopo la morte. I ricercatori volevano capirne di più sulle proprietà di base dei muscoli scheletrici, attaccati alle ossa con i tendini,  e scoprire se fossero diversi da quelli umani.

O’Neill sottolinea che «quello che abbiamo scoperto era che non c’era davvero nessuna differenza nelle proprietà contrattili fondamentali delle fibre muscolari degli scimpanzé e delle fibre muscolari umane, per una qualsiasi delle singole fibre». Ma  i ricercatori hanno trovato differenze fondamentali nella lunghezza delle fibre: le fibre muscolari degli scimpanzé tendono ad essere più corte di quelli corrispondenti nell’uomo, così come nella distribuzione dei diversi tipi di fibra muscolare. Gli scimpanzé possiedono circa il doppio di  fibre muscolari a “contrazione rapida”  che sono utili per i movimenti rapidi. Ma fibre a contrazione rapida hanno un un inconveniente: si stancano in fretta. Al contrario,  nei corrispondenti muscoli umani predominano le fibre muscolari “a contrazione lenta” che consentono una maggiore resistenza.

Le simulazioni al computer suggeriscono che queste differenze aumentano la forza dinamica massima e la capacità di produzione di energia dei muscoli scheletrici degli  scimpanzé di un fattore di 1,35 rispetto a un muscolo umano di dimensioni simili. Confermando così che le stime del secolo scorso sulla superforza degli scimpanzé erano esagerate. Il team statunitense dice che questa conformazione muscolare degli scimpanzé  potrebbe consentire loro di arrampicarsi e saltare sugli alberi in sicurezza  per garantire la loro sopravvivenza.

In realtà, il predominio delle fibre a contrazione rapida sembra essere prevalente anche negli altri mammiferi, dai topi ai cavalli, mentre la prevalenza di muscoli a contrazione lenta  degli esseri umani è stata osservata solo nel loris lento, un piccolo e pigro primate notturno che vive nell’Asia meridionale. Secondo gli scienziati si tratta di una caratteristica che si è evoluta negli ominidi fino ad arrivare agli esseri umani, dopo la divergenza dalla linea ancestrale che ha portato agli scimpanzé.  Questi cambiamenti  che ci hanno resi meno forti ma più resistenti degli scimpanzé potrebbero aver coinciso con i cambiamenti evolutivi nella ​​locomozione umana, quando per i nostri antenati  è diventato meglio camminare in posizione eretta  per poter percorrere distanze più lunghe.  Ma anche se questa ipotesi fosse vera, resta il mistero del perché le  fibre a contrazione lenta predominino sia nella parte superiore del nostro corpo che in quella inferiore. Forse il meccanismo è regolato da geni diversi, ma  O’Neill dice che solo ulteriori ricerche possono rispondere a questa domanda.