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美研究解開黑猩猩大力過人類之謎

2017/7/4 — 18:52

pexels

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透過了解黑猩猩肌肉構造和分佈,有機會令科學家更加了解人類肌肉演化史。

自 1920 年起,常會聽說黑猩猩擁有超人力量——由比起人類有 2.5 倍力量,到 3–4 倍的也有。即使以最保守方法計算,黑猩猩的力量也比人類多約 1 倍。此類研究的方法主要是:先讓黑猩猩移動一件重物,再在人類身上作同樣測試。不過,科學家難以從這類研究分辨出黑猩猩力量較大是源自骨骼肌 (Skeletal Muscles) 本身,還是在於肌肉分佈、構造,或是整體身型。

甚麼是骨骼肌 (Skeletal Muscles)?

人體肌肉分為:骨骼肌、心肌和平滑肌三種。骨骼肌能被我們主動控制,跑步就是透過控制骨骼肌而達成。骨骼肌再分為「快速收縮 (fast-twitching) 」與「慢速收縮 (slow-twitching)」兩種,前者可在短時間提供強大力量,後者力量雖較少,卻持久力則較長。

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演化解剖學家 Matthew O’ Neill 與研究團隊首先分析了 1923 年至 2014 年的研究數據,發現黑猩猩大概比人類力量大約 1.5 倍。然後他們將 3 隻年輕黑猩猩麻醉,從大腿股四頭肌的外側廣肌和腓腸肌中取出約為 1 cm × 0.5 cm × 0.5 cm 的肌肉樣本,以找出人類與黑猩猩的實際力量差異,並測量每條肌肉收縮時所用的力量、速度,以及肌肉蛋白質肌凝蛋白 (Myosin) 的分佈。

他們發現黑猩猩與人類的肌肉構造其實大同小異;唯一不同是黑猩猩比多人類擁有較多快速收縮肌肉。研究人員逐將數據作電腦模擬測試,發現黑猩猩力量只比人類大 1.35 倍,跟最初估計的 1.5 倍相近。

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O' Neill 認為,從演化角度而言,黑猩猩快速收縮肌肉令牠們可以舉起較重的物件或者爬樹;相反,人類祖先開始偏向以狩獵、採集果實等,以長距離活動為主的活動為生。O’ Neill 亦指出,慢速收縮肌肉所消耗的能量較少,容許身體將能量轉移到其他部位,增加相應能力——例如大腦。

沒有參與研究的美國杜肯大學生物人類學家 Anne Burrows 接受《科學》訪問時認為研究相當可靠。她指出,研究最關鍵是發現了人類慢速收縮肌肉所佔比例比其他動物多,由此突顯人類運動系統的獨特性。不過,加州大學聖塔克魯茲分校人類學家 Adrienne Zihlman 對 O’ Neill 演化解釋仍持懷疑態度,認為現時未有足夠古人類肌肉數據來支持他們的推論。

來源:
Science, How chimps outmuscle humans, 26 June 2017

報告:
O’Neill, M.C., Umberger, B.R., Holowka, N.B., Larson, S.G., & Reiser, P.J. (2017). Chimpanzee super strength and human skeletal muscle evolution. Proceedings of the National Academy of Sciences. DOI:10.1073/pnas.1619071114

文/Edward Ho、審核/Alan Chiu

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