O muscoli o cervello: ecco perché gli uomini sono molto meno forti delle scimmie

Non c’è abbastanza energia per entrambi, e l’evoluzione ha scelto per noi

[30 maggio 2014]

Con lo studio “Exceptional Evolutionary Divergence of Human Muscle and Brain Metabolomes Parallels Human Cognitive and Physical Uniqueness” pubblicato su  Plos Biology, un folto team di ricercatori cinesi, tedeschi, statunitensi, giapponesi, danesi e svedesi potrebbe aver risolto uno dei misteri dei primati: come mai gli scimpanzé, più piccoli degli esseri umani, sono molto più forti di noi.

Lo studio fa notare che «i processi fisiologici che mantengono la funzionalità dei nostri tessuti coinvolgono la generazione di più prodotti e intermedi conosciuti come metaboliti, piccole molecole piccole con un peso inferiore a 1500 Dalton» e i ricercatori spiegano che «le concentrazioni dei metaboliti riflettono gli stati fisiologici di tessuti e cellule. Tuttavia, il ruolo dei cambiamenti metabolici nell’evoluzione delle specie non è  attualmente nota».

Per questo hanno condotto studi su 10.000 composti metabolici in tre regioni del cervello e due tessuti non neuronali di esseri umani, scimpanzé, macachi e topi e hanno scoperto che «mentre i metabolomi  di  scimpanzé, macaco e topo divergono seguendo le distanze genetiche tra le specie, abbiamo rilevato una notevole accelerazione dell’evoluzione del metabolome nella corteccia prefrontale umana e muscolo scheletrico»  che interessa i percorsi neurali e il metabolismo. «Questi cambiamenti metabolici non possono essere attribuiti alle condizioni ambientali – scrivono gli scienziati – e sono stati confermati contro l’espressione dei loro enzimi corrispondenti» Il team ha anche condotto test sulla  forza muscolare negli esseri umani, scimpanzé e macachi e «i risultati suggeriscono che, mentre gli umani sono caratterizzati da una cognizione superiore, la loro prestazione muscolare potrebbe essere notevolmente inferiore a quella di scimpanzé e macachi».

Sulla base di ulteriori test comportamentali, il team internazionale di ricerca  ha ulteriormente dimostrato che «I cambiamenti metabolici nel muscolo umano sembrano essere affiancati da una drastica riduzione della forza muscolare. I rapidi cambiamenti metabolici osservati nel cervello e nei muscoli, unitamente alle capacità cognitive umane uniche ed alle basse prestazioni muscolari, potrebbero riflettere meccanismi paralleli nell’evoluzione umana».

Il leader del team di ricerca, Philipp Khaitovich del Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology, ha detto a Science che «i metaboliti sono più dinamici del genoma e che ci possono dare più informazioni su ciò che ci rende umani» e Katarzyna Bozek, anche lei del Max Planck Institute, ha aggiunto che «Per molto tempo i ricercatori sono rimasti confusi di fronte ai cambiamenti metabolici nel muscolo umano avvenuti durante l’evoluzione, fino al momento in cui ci siamo resi conto che quello che gli altri primati hanno in comune è la loro enorme forza muscolare rispetto agli esseri umani».

Era già noto che il cervello umano consumasse molta più energia rispetto ai cervelli delle altre specie e un team di biologi evoluzionisti della Penn State university nel 2009 aveva  imostrato che gli uomini sono meno forti degli perché il nostro sistema nervoso esercita un maggior controllo sui nostri muscoli, in quanto l’evoluzione avrebbe affinato le nostre abilità manipolatorie a scapito della forza. Insomma, i neuroni motori del cervello delle scimmie interessano un numero maggiore di fibre muscolari rispetto all’uomo e quindi gli scimpanzé  hanno più forza di noi ma non sono altrettanto abili nei movimenti più delicati.

Bozek dice che lo studio condotto dal su team mette insieme quello che si conosceva fino ad ora con i nuovi dati  e conclude: «I nostri risultati suggeriscono che negli esseri umani ci sia un meccanismo di gestione dell’energia molto speciale, che ci permette di risparmiare energia per alimentare le nostre straordinarie capacità cognitive, al costo però di un indebolimento muscolare».